食品检测中应用免疫检测的项目及主要技术

食品生物技术论文第八篇：食品检测中应用免疫检测的项目及主要技术

 

　　摘要：为保证食品安全, 需要对目前的免疫检测技术进行提高和细化。文章主要探讨了免疫检测新技术在食品检测中的应用, 介绍了不同的免疫检测技术的特点, 探究未来免疫检测新技术在食品检测中的发展方向, 希望能为关注此技术的研究者提供参考意见。

 

　　关键词：免疫检测技术; 食品检测; 应用;

 

　　The Research on the Development of the Boosting African Grain Industry in Henan Province

 

　　Wang Peixu

 

　　1 免疫检测技术概述

 

　　免疫检测技术的基本原理是利用抗原与抗体的特异性结合，并且联用了先进的现代检测技术有效结合，实现快速有效地对部分微量成分的检测，从而准确评估食品的质量安全水平。免疫检测新技术与其他食品质量安全检测形式有一定不同，免疫检测技术的灵敏性更高，特异性更加明显。比如，为一些致密物质进行免疫检测，就不需要测定抗原抗体本身的复合物。将信号反应有效放大，把物理手段和化学手段作为基本载体，使其成功转变成为相应的信号形式。从免疫学角度出发，基本上是完全将抗原和抗体反应作为检测的核心部分，在反应的过程中，抗原和抗体基本上都处在一个相互结合和相互对应的状态上，表现出较为显著的特异性。检测食品安全，在这个过程中可以诊断一些免疫疾病，探讨并研究动植物体内的激素和维生素成分，从而有效鉴定物种和微生物，提前对动物的性状和植物的性状进行有效鉴定[1]。

 

　　2 食品检测中能够应用免疫检测的项目

 

　　2.1 食品检测的主要内容

 

　　食品检测主要是利用物理的、化学的、生物的原理对影响食品的营养和卫生的成分进行检测，从而达到保持食品品质、保障食品安全的目的。传统的食品检测包含碳水化合物、蛋白质、脂肪等的营养物质的检测，还包含农残、兽残、微生物等卫生指标的检测。微生物自身以及毒素的种类多样、形式繁杂，传统的检测方法费时费力、效率不高，这些问题一直是困扰该项检测的关键部分。

 

　　2.2 食品检验检测中能够应用免疫检测的项目

 

　　免疫检测依据抗原抗体的特异性结合可以检测含蛋白质的物质。具体可以分为以下几个方面。

 

　　2.2.1 对菌落总数及大肠菌群的检测

 

　　菌落总数是判断食品污染程度的重要指标，也是预测食品货架期的主要依据。传统的检测菌落的总量的方法，是把食品进行标准化预处理，并加以稀释，通过37℃培养基的培养，最终计算样品菌落总数。大肠菌群被当作粪便污染指标菌，能够反映食品卫生的达标情况。传统检测大肠杆菌群的方法，选择条件是37℃的条件，展开24～48h的培养，观察产气情况来计算大肠菌群的数量。

 

　　免疫检测法可应用到菌落总数及大肠菌群的检测中。它的核心原理是利用抗体和抗原的特异性结合来完成检测，可分为酶联免疫分析法（ELISA）和放射免疫分析法（RIA）。ELISA已经部分应用于生乳检测。

 

　　2.2.2 对致病菌进行定性定量检测

 

　　以当前我国规定的标准和要求为依据，了解到我国当前常见的致病菌为蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄菌，通过后续的计算得知具体的细菌数量。与研究结果相结合，可以发现如果在食品当中存在的产气荚膜杆菌的含量超过106个/g，就很有可能出现食物中毒的问题；如果副容血性弧菌神奈川阳性株的活菌的数量超过10万个，就会引发较为严重的食物中毒问题；如果食品中蜡样芽孢杆菌的含量在108～109个/g，也很有可能诱发食物中毒问题。展开食品中毒检测工作，进行定性试验检测很有必要。除此之外，还要对致病菌的数量进行定量检测。

 

　　2.2.3 对食品中激素残留进行检测

 

　　食品中的大部分激素残留是蛋白质，也可以用抗原、抗体的特异性结合反应来完成检测。其中ELISA和RIA应用较为广泛。

 

　　3 免疫检测新技术的分类及特点

 

　　3.1 ATP生物发光法

 

　　生理化鉴定这一技术能检测微生物的种类，运用生理生化技术检测微生物共有两种方法，分别是ATP生物发光法和微量生化法。这两种方法的原理有一定差异，适用于不同的领域。科研人员推算微生物的数量，要以ATP的浓度为依据。这种方法非常简单直接，能准确推算出细菌的数量，在食品检测中比较适用[1]。运用ATP的浓度进行计算，为了保证数据的准确性，科研人员也应该使用光度计检验荧光素的含量。

 

　　3.2 PCR技术

 

　　分子生物技术在微生物检测工作中也获得了比较广泛的应用，PCR（聚合酶链式反应）技术是分子生物技术的一种，该技术有着非常强的专业性，专门用于检测微生物的种类。PCR技术的主要原理是检测生物体内的DNA，运用PCR技术进行处理，能放大DNA的片段，在此基础上利用相关技术分析DNA，能准确确定微生物的位置，有着较强的目标性[2]。除了检测微生物中的DNA之外，PCR技术还能用来检测大肠杆菌，实用性比较明显。
 

　　3.3 衍生分子生物技术

 

　　为了很好地应对不良突发状况，科研工作者在食品微生物的检测中，可以应用目前生物技术中先进的技术手段，从而实现PCR技术与其他生物技术的有机结合。这就使得检测更加精准精确的衍生分子生物技术获得诞生的可能。衍生分子生物技术有着其他检测技术不可比拟的优势，其功能更全面，检测更快速、准确，且能够有效规避污染[3]。与简单的PCR技术相比，衍生分子生物技术具备明显的自动化特征。

 

　　3.4 免疫磁性微球方法

 

　　免疫学检测技术专门用于检测水果、蔬菜中的微生物。与抗原抗体相结合，实现对微生物的检验和检测，免疫磁性微球方法是其中的一种，该方法对微生物进行检测，要用到免疫磁性微珠，其内部含有固化试剂，可实现与抗原抗体的优质结合，此时微生物的检测速度会有所加快[4]。重复使用这一类的技术，检测微生物的种类和数量有着比较高的准确性。从这个角度来看，利用免疫磁珠对微生物进行检测在微生物检验检测中发挥着非常重要的作用，在各项试验当中都有良好应用。

 

　　3.5 酶联免疫吸附法

 

　　酶联免疫吸附测法是免疫学检测技术的另一种方法，研究活动的进行以抗原抗体为依据，充分发挥酶的作用[5]，从而准确确定微生物的数量，也实现对微生物的有效追踪。运用该方法检测并分析抗原体，普遍应用于临床医学。对乳制品进行微生物检验检测，可以使用免疫磁性微球法和酶联免疫吸附法，有效性强，在医学研究领域中也有广泛应用。目前科研人员一直在加大研究力度，使得免疫层析技术不断趋于成熟，为食品安全监测提供强有力的技术保障，未来的发展空间也比较大。

 

　　4 免疫检测新技术在食品检测中的有效应用

 

　　免疫检测新技术在食品以及医学药学中的应用有多种形式，通常分为以下几个方面：血凝试验、酶联免疫吸附测试验、胶体金免疫技术、放射免疫分析技术等，这些都是在医药学的应用。而应用免疫技术检测的食品有粮食、油料、水果、蔬菜、乳制品、水产品、饮料、酒水、调味品。在食品生产、加工、流通到最终消费的全过程都需要做好食品质量安全检测工作。就食品质量安全检测工作而言，免疫检测技术能为其提供有力的技术保障。其中放射免疫技术、酶联免疫技术和荧光免疫技术是检测食品中微生物及其毒素较为常用的方法。采用这些新技术，可以准确判断食物中的农残、兽残、激素残留等有机物质的含量，也能判断其中的生理活性物质具体的构象。除此之外，该方法还能迅速判断食品中所含有的毒素、寄生虫。

 

　　4.1 免疫荧光技术完成抗体反应

 

　　免疫荧光技术利用荧光抗体完成抗体反应，应用标记形式完成物质观察活动。荧光免疫检测方法可分为多种分析测定方法，包括荧光偏振免疫测定法、底物标记荧光测定法，应用这些方法使得食品中微生物及其毒素的检测技术及边界有了质的飞跃。其中荧光偏振免疫测定法是将偏振光作为激发光的基础内容，标记工作的展开是以分子的实际变化状态为依据，分子有着小体积的运动特征，当分子的转动速度比较高，偏振光照射下荧光标记的偏正方向就会比较分散，进而产生普通的荧光[6]。以这一原理和特征为依据，得到相应的结论。通常情况下，如果样品中的待检测物含量比较大，就能得到比较高的偏振光强度。同时该技术也是加强食品毒素的一种有效方式，能实现对药物残留标准的良好判断。

 

　　4.2 酶免疫技定性定量测量抗原抗体

 

　　酶免疫技术共有两种类型，分别是组化技术和酶免疫测定技术，不同技术的应用侧重点也有一定差别。在运用酶联免疫吸附测定技术的实践过程中，抗体和酶结合产生特异性表现是技术应用依照的原理，从而产生酶标记的免疫复合物，这一类的免疫复合物能实现与酶底物相互结合的作用，出现相应的颜色变化，实现对抗原抗体的定性和定量测量[7,8]。酶免疫技术需要使用免疫吸附剂、标记物、显色剂，在此基础上才能展开ELISA试验。制作免疫吸附剂，需要使用的成分有固相抗原和抗体，酶标记的抗原和抗体是主要的标记物。在酶的作用下，所产生的底物就是显色试剂。完成包被之后，向其中加入待检测的抗体或者是抗原，这些物质会与酶所标记的抗原和抗体进行反应，展开洗涤和观察工作，在整个洗涤过程中，测试物与固相上的抗原和抗体相结合，要将结合物和非结合物有效分离。实现对底物显色方式的有效利用，定量分析酶免疫技术。这一类技术实现对抗原抗体特异性基本特诊的有效利用，不仅应用效率高，而且得到的结果也比较准确。

 

　　4.3 放射免疫技术能有效标记抗原和抗体

 

　　放射免疫技术是近些年来全新的免疫技术，其原理采用的是放射性核素作为标记物，核素能够对食品中抗原或者抗体进行有效的标记并追踪，从而达到监测抗原和抗体反应的目的。在检测激素、小分子药物方面，放射性免疫技术能获得更好的应用效果。在实现自动化检测的基础上，整体检测的灵敏度也会明显增强。虽然应用该技术具有一定程度的放射性危害，但是在食品安全检测中仍有比较广泛的应用。其基本作用原理是结合待检测的抗原、特异性抗体、标记好的抗原和抗体，实现充分反映和作用，有效生成抗原和抗体，经过分离行为和游离行为之后，有效测定复合物的放射性[9]。在目前的发展阶段中，应用放射免疫技术，对自身放射性测定指标加以明确。与标准的曲线趋势与分析相结合，通过测算计算出测试物的含量，从而判定食品的安全质量。分析标准曲线，结合和未结合的放射活性和未标记的抗原浓度相互之间大致呈现反比例状态，在伪标记抗原浓度达到1 000 ng/mL时，整体的曲线走向就会向着平稳化方向发展。应用免疫检测技术，要选择合适的技术形式，使得检测效率和检测效果得到最优化结果。

 

　　4.4 免疫传感器

 

　　免疫传感器是近些年来逐步发展壮大起来的新型免疫检测技术。它的基本原理同样是抗原抗体的特异性结合，具有操作便捷、灵敏度高，在实际操作中可以重复使用等优点。作为新一代的免疫检测技术，从结构上看，免疫传感器与之前已经广泛应用的生物传感器差异并不大，两者基本上由以下几个板块构成：对生物敏感的元部件、生物能量与其他可检测能量（如电信号）的相互转换，以及信号的处理和数据转换等。一旦食品中待测物与特定的生物可识别部分进行了特异性结合，二者相互结合所产生的复合物质可以通过相应的能量转换装置转换为光、点、热或其他的信号而被识别，从而寻迹达到检测待测物的目的。

 

　　5 展望

 

　　免疫检测技术作为新一代的食品检测快速技术，具有灵敏、效率高、专一性强的特点，目前在食品检测方面得到了广泛的应用。对于一些食源性疾病的预防和控制起到了重要作用。污染食品的病原微生物或其毒素的本质大部分都是由蛋白质组成，而抗原和抗体的本质也是蛋白质，因此病原微生物或其毒素本身就可以直接或间接地成为抗原或者抗体，这就决定了免疫学检测可以利用这一特性，对食品中的相应成分进行检测，对食品的安全性就行评估，从而保障食品安全。当前，免疫学检测在食品中的应用使得食品有害物质检测飞跃了一大步，取得了巨大的飞跃。随着免疫技术的不断发展和完善，其在食品检测中的前景也将越来越广阔。

 

　　6 总结

 

　　食品成分的复杂性决定了检测方法的多样性，就目前来看，单一的检测方法不可能完成所有可疑物质的检测。当前食品安全控制处于历史上最严格的时期，除了常规的有毒有害物质检测之外，还有对食品中致病物质的持续研究和探索，而这些未知物质，往往需要更加先进的技术来支撑。其中微生物及其代谢产物的研究和检测，是食品卫生控制的前提条件。食品中微生物及其代谢产物检验检测的主要内容包括对致病菌进行定性定量检测、菌落总量检测。目前已经出现了多种新型免疫检测技术，如ATP生物发光法的应用较为简便，微量生物检测法能获得较为准确的测量结果；PCR技术能放大DNA的片段；衍生分子生物技术功能更全面；免疫磁性微球方法可加快微生物的检测速度；酶联免疫吸附法有效性强；质谱技术能满足企业的检测要求。随着社会的发展，对检测工作的要求也将越来越高，相关研究者还需要不断完善这些技术存在的不足之处，以促进我国食品质量安全的良好发展。

 

　　参考文献

 

　　[1]赵博, 王扬阳.新技术在食品微生物检验检测中的应用[J].食品安全导刊, 2019 (3) :86.

　　[2]陈超.探究新技术在食品微生物检验检测中的应用[J].天津职业院校联合学报, 2018 (12) :80-84.

　　[3]郑韵, 李建美.探究胶体金免疫层析技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全导刊, 2018 (30) :164.

　　[4]何宝欣.浅谈免疫检测技术在食品质量安全检测中的应用及展望[J].现代食品, 2018 (8) :31-32+35.

　　[5]李志伟.食品检验中免疫检测技术的应用[J].食品安全导刊, 2019 (9) :156.

　　[6]朱小钿, 张燕, 彭宏威, 等.免疫传感器在食品安全检测中的应用[J].食品安全质量检测学报, 2019, 10 (3) :626-632.

　　[7]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京:人民卫生出版社, 2003.

　　[8]柳其芳.酶联免疫吸附法测定牛奶中黄曲霉毒素M1及抗生素[J].中国食品工业, 2004 (5) :60-61.

　　[9]蒋宏伟, 董会生, 潘红延, 等.应用酶联免疫技术检测蜂蜜中氯霉素残留[J].陕西农业科学, 2004 (6) :25-26.