免疫检测技术在食品检验中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-01-16
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免疫检测技术在食品检验中的应用

廉文凤、乔利芬、范林林

蒙牛乳业(焦作)有限公司  河南省焦作市 454000

摘 要:免疫学作为一门重要的生物学分支,致力于研究生物体内的免疫系统如何应对外来入侵物质,并维持免疫平衡。在免疫学中,抗原-抗体特异性识别和反应是核心概念,抗原是一种能够引发免疫系统免疫效应物质生成的分子。食品中包含许多具有良好抗原性的物质,如酶、蛋白质、核酸和多糖等,它们具有高分子量和复杂的分子结构,因此容易引发免疫系统的反应。同时,一些小分子物质如药物残留、激素和真菌毒素也可以通过与大分子载体相互结合,构成人工制备的抗原。本文将重点探讨免疫检测技术在食品安全领域的应用,包括检测药物残留、有害微生物和真菌毒素的原理和方法。

关键词:免疫检测技术;食品检验;原理


1免疫检测技术的原理

免疫学是一门重要的生物学分支,它探究了生物体内的免疫系统如何识别、应对和消灭外来入侵物质,以及如何维护机体内部的免疫平衡。在免疫学领域,抗原-抗体特异性识别和反应是核心概念之一。抗原是一种能够引发动物机体免疫系统产生免疫效应物质的分子。而免疫效应物质包括淋巴细胞和抗体,它们的生成是免疫系统对抗原的反应结果。从抗原物质的角度来看,它们通常具有一些特定的特性。首先,抗原通常是高分子量的物质,这使得它们更容易引起免疫系统的注意并触发相应的免疫反应。此外,抗原具有复杂的分子结构和异物性,这使得它们在生物体内能够与免疫系统的组分相互作用,引发免疫应答。

食品中包含许多具有良好抗原性的物质,其中包括酶、蛋白质、核酸和多糖等。这些食品成分具有高分子量和复杂的分子结构,因此它们往往能够有效地激发免疫系统的反应。此外,一些小分子物质,如药物残留、激素和真菌毒素等,也可以与大分子载体(如蛋白质)相互结合,从而构成人工制备的抗原。这种方式使得一些小分子物质也能够成为免疫系统的刺激物,引发免疫反应。因此,可以说食品中的大多数成分都具备抗原的潜质。当食品中的抗原与免疫系统中的抗体发生特异性结合时,就会产生一系列反应,用于分析和测定检测物。这些特异性的抗原-抗体相互作用是免疫学研究中的关键环节,也是许多免疫检测方法的基础。通过利用这些相互作用,科学家们能够开发出各种用于检测食品中的有害物质、药物残留和潜在疾病标志物的检测方法,从而保障了食品安全和健康。

2食品检验中应用免疫检测技术

2.1检测的药物残留

在现代农业中,农药是一种广泛应用的农业化学品,用于保护农作物免受害虫、病原体和杂草的侵害。然而,农药残留在食品中可能对人体健康造成潜在风险。因此,监测食品中的农药残留成为了重要的任务之一。免疫检测技术,特别是酶联免疫检测技术,已经广泛应用于这一领域。酶联免疫检测技术利用高度特异的抗体与目标分子,即农药残留物质,发生特异性结合的原理。在农药残留监测中,最基本的应用之一是检测水果和蔬菜中的杀虫剂、杀菌剂和除草剂等农药残留。通过免疫检测技术,可以高度敏感地测定这些农药残留的含量,确保食品安全。这种方法的灵敏度非常高,测量结果的精确度也非常可靠,因此在农产品监管和质量控制中被广泛采用。另外,在抗生素药物监测中,免疫检测技术同样发挥了关键作用。一种常见的方法是使用新酶胺构建免疫原,然后利用酶联免疫法进行检测。通过这种方法,可以一次性检测食品中是否含有抗生素,如卡那霉素、新霉素和庆大霉素等。此外,还可以利用竞争性酶联免疫技术对蜂蜜、牛奶和动物内脏等相关食品中的四环素含量进行检测。这些方法不仅能够提供非常精确和可靠的检测结果,还能够有效地保护公众免受抗生素残留的潜在危害。

2.2检测有害微生物

食品中存在有害微生物是一个严重的食品质量问题,可能对食品的安全性和储存稳定性产生重大影响。有害微生物的存在不仅会影响食品的口感和品质,还可能导致人们因摄入有害微生物而生病,尤其是当这些微生物产生致病性菌株或毒素时。因此,在食品工业和食品监管中,检测和控制有害微生物的存在至关重要。

免疫检测技术在检测食品中的有害微生物方面发挥着关键作用。其中,酶联免疫分析法是应用范围最广泛的方法之一,它在检测食品中的细菌污染方面取得了显著的成功。在免疫检测技术中,酶联免疫分析法(ELISA)是最常用的方法之一。ELISA基于抗体与抗原的特异性相互作用原理。在检测有害微生物时,针对特定微生物的抗体被固定在试验板上,然后食品样品被加入。如果样品中含有目标微生物,那么微生物会与固定的抗体结合。接着,通过一系列化学反应和酶的作用,可以测量出光学信号的强度,这个强度与样品中目标微生物的数量成正比。与传统的微生物培养和分离方法相比,ELISA具有许多显著的优势。首先,ELISA检测非常快速,通常在几小时内就可以得到结果,而传统方法可能需要数天或数周。其次,ELISA对微生物的检测灵敏度非常高,可以检测到低浓度的微生物,这有助于早期发现潜在食品污染问题。此外,ELISA不需要培养微生物,因此可以避免传统培养方法中可能出现的误差和不准确性。除了酶联免疫分析法,还有其他免疫检测技术,如荧光免疫分析法和免疫电泳等,也被广泛应用于食品中有害微生物的检测。这些方法各有特点,但都依赖于抗体-抗原特异性相互作用,从而实现对微生物的快速、准确和高效的检测。

2.3检测真菌毒素

真菌毒素是一类潜在的食品安全威胁,它们产生于真菌的次级代谢反应中。由于一些真菌毒素具有高度的毒性和强大的污染性,因此可能对人体健康造成严重威胁。其中,黄曲霉毒素被认为是致癌性和毒性最大的真菌毒素之一,特别是在霉变的花生中最为常见。误食过量或长期摄入可能导致癌症等严重健康问题。为了检测食品中的黄曲霉毒素和其他真菌毒素,科学家们开发了多种检测方法,其中包括免疫检测技术。最早建立的真菌毒素免疫检测方法之一是基于黄曲霉毒素B1的单克隆抗体。这一方法为后续的免疫检测技术研究奠定了重要基础,使得科学家们能够更准确地检测黄曲霉毒素和其他真菌毒素。酶联免疫分析法(ELISA)是一种常用于检测黄曲霉毒素的免疫检测技术。ELISA方法通过将食品样品与特异性抗体结合来检测目标物质的存在。在黄曲霉毒素检测中,特定的抗体与AFB1结合,然后通过一系列反应步骤和酶的作用来测量抗体-毒素复合物的光学信号。这个信号的强度与样品中的黄曲霉毒素含量成正比,从而实现了对黄曲霉毒素的快速、准确和高效检测。

3结束语

免疫检测技术在食品安全领域发挥着不可替代的作用,它们的高度特异性和敏感性使其成为监测食品中有害物质的理想选择。通过检测药物残留、有害微生物和真菌毒素等潜在食品安全威胁,我们可以更好地保护公众健康,确保食品质量和安全。随着科学技术的不断进步,免疫检测技术将继续发展,为食品安全领域提供更多的创新解决方案。我们期待着未来的进展,以确保食品供应链的可持续性和公众的健康。

参考文献:

[1]李军生,叶云,梁超香.免疫检测技术在食品检验中的应用[J].广西工学院学报,2019(54):75-45

[2]陈舒迟.免疫检测技术在食品安全中的应用[J].中国食品安全高峰论坛,2020(786)87-43