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生物检测技术为食品安全搭起“防护网”

来源:中国食品报2022-03-23 10:17

  我国食品安全检验检测体系框架基本形成。在国内食品监管方面,建立了一批具有资质的食品检验检测机构,形成了“国家级检验机构为龙头,省级和部门食品检验机构为主体,市、县级食品检验机构为补充”的食品安全检验检测体系。

  2016—2021年,我国食品安全检测市场规模稳步增长。其中,2019年市场规模达834.9亿元;2020年受疫情影响,增速放缓。预计2022年我国食品安全检测市场规模将达1204亿元。

精准性高靶向性强

  食品安全问题一直是大众关心的问题,微生物对食品的污染问题同时引起人们的关注。微生物在生产、运输、销售等各个环节都有可能污染食品,一旦污染,便会大量繁殖,导致食品腐败变质,引起食源性污染和食物中毒。为了防止此类中毒事件的发生,采取适当有效的食品微生物检测方法,是避免和预防微生物食源性污染的重要手段。而传统的检测方法实验繁杂、耗时较长、工作繁重。因此,人们开始研究食品微生物检验的新途径,寻找微生物检测的新载体。

  食品微生物检测技术指的是,采取有关检测方法,对食品中的各类微生物进行检测,以鉴别和分析食品中的微生物数量、种类等,找出不利于人体的微生物,确保食品不会危害人体健康。

  随着生物相关技术和微电子技术的发展,准确、快速、特异的食品微生物检测技术已越来越受到世界各地科学家们的关注。由于食品多数来源于动植物等自然界生物,因此自身天然存在辨别物质和反应能力。生物检测不同于常规物化反应,它是利用生物反应的一种检测方法,不仅方便快捷,而且精准性更高、靶向性更强。

  江苏省农业科学院果蔬产品安全与健康创新团队首席专家、农产品质量安全与营养研究所研究员张存政介绍,生物检测技术是个大家族,目前应用在食品领域的微生物快速检测方法有分子生物学技术、免疫技术、代谢技术、生物传感器、组学指纹图谱技术等,其中胶体金免疫试纸是生物检测技术的典型代表。

  胶体金快速检测采用的是免疫层析法原理,将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上,胶体金标记试剂(抗体或单克隆抗体)吸附在结合垫上,当待检样本加到试纸条一端的样本垫上后,通过毛细作用向前移动,溶解结合垫上的胶体金标记试剂后相互反应,再移动至固定的抗原或抗体的区域时,待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留,聚集在检测带上,可通过肉眼观察到显色结果。

快速测出农药残留

  现代农业生产不可避免地会用到各类农药,而蔬菜种植密度高、生长周期短,农药使用后的残留量也相对较高。农残超标不仅有损百姓健康,也会造成种植户销售受阻、遭受损失甚至违法等严重后果。

  从2019年起,张存政团队对近5年内江苏省农药使用情况进行了调研统计与大数据分析,筛选出近20种高风险农药品种,采用小分子免疫抗体技术,研发出了胶体金免疫检测试纸监测农药残留。这是国内首次在生产一线大规模应用胶体金免疫检测试纸检测农药残留。

  “这是我们研发的胶体金免疫检测试纸,其检测农药残留的工作原理与验孕试纸一样,而且使用简单,蔬菜种植户买回家就可以快速检测自己的蔬菜农药是否超标。”张存政说。

  张存政介绍,免疫抗体技术是一种应用了哺乳动物免疫系统的应答原理的检测技术,免疫系统会对体内或体外的抗原物质产生免疫应答和免疫记忆,使得含有这些抗原物质的病原体都可以被免疫系统“记住”,当抗原和抗体再次相遇还会结合,且这种结合是特异性的,因此这种检测方法灵敏准确,也是相关测定手段中应用最广的技术。

  “根据我们的调研,一般农户常用的农药不超过10种,而种植大户的农药使用更加单一、可控,我们研发的一根试纸条就可以检测4种农药,蔬菜上市前,农民在家就可以自行检测农残是否超标,并根据检测结果规范种植、科学用药,农业、市场监督、卫生防疫部门也可以用试纸进行快速检测。”张存政说。

让非法添加现原形

  在食品安全监管中,化学污染物(药物残留、非法添加物、食品加工新生有害物等)一直是重点检测对象,而基于抗原-抗体特异性反应的免疫检测技术,因简单、快速、低成本等优势,是目前快速检测化学污染物的主流技术之一。免疫检测技术不仅能测出农药残留,还能测出兽药残留。比如,氯霉素是一种用来治疗动物传染病的广谱抗生素,其在动物的肉、奶、蛋等食品中的残留严重威胁着人体健康。抗原和抗体就像锁和钥匙,而免疫检测就是用‘抗体’这把钥匙去识别‘化学污染物半抗原’这把锁。”华南农业大学食品学院教授雷红涛比喻说。

  雷红涛主持的“食品中化学污染物精准免疫识别及快速检测技术”针对免疫原性弱识别机制不清,抗体灵敏度、特异性调控困难,检测简便性智能化不足这些“卡脖子”问题,实现了创新性突破,进一步发展了免疫学检测方法和技术。团队研发的免疫法试纸条检测水产品中的组胺,只需要15分钟左右,已被国家市场监督管理总局采用并制定了国家快速检测方法(KJ 202102);在蔬菜、肉类的安全检测中,使用团队研发的检测试纸,检测人员只需要把样品简单处理,再把提取液滴在检测卡上,5至8分钟就可以判读结果;制备的瘦肉精抗体能够同时识别常见瘦肉精及其类似物,开发的喹诺酮抗体可以同时识别20多种喹诺酮药物,大大节省了检测成本。

  浙江工商大学食品与生物工程学院教授李余动课题组,成功开发出一种能快速检测氯霉素残留的免疫层析试纸条,该试纸条具有灵敏度高、操作快捷、不需要附加设备等优点,相比于其他最快24小时出结果的检测技术,只需10分钟就会给出检测结果,且费用更低,可用于饲料、水产类、牛奶等的氯霉素的检测。

  如今,种类繁多的保健食品、减肥食品也成为添加非法成分的重灾区。对非法成分中功能相似的衍生物、结构类似物的检测,存在非靶向检测的困难。

  张存政表示,随着新型污染物增多,食品安全领域的生物检测技术也在不断发展或调整方向,目前,对微生物、毒素、病毒、新型污染物的检测,环境污染物的风险评估等技术的研发都是科学研究的重点和热点。在不远的将来,更多的新型快速检测技术将会应用到实际生产及生活中,更好地为人类食品安全、公共卫生提供保障。

  (高娜 综合整理)

  《中国食品报》(2022年03月23日04版)

[ 责编:武玥彤 ]
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