黄曲霉毒素(AFT)是黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的双呋喃环类毒素。目前已确定的黄曲霉毒素有20余种,主要在粮油及其制品,如花生、花生油、玉米、大米及棉籽等物品中存在,其中毒性最大、致癌性最强的当属B1。其经常与肝癌、胃癌等恶性肿瘤的发生相关联,甚至引起急性中毒致死。此外,它还可能引起免疫系统紊乱、神经系统损伤以及生殖系统问题,被列为 I 类致癌物[1]

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        目前大规模用于食品污染物检测的免疫分析技术为酶联免疫吸附法,这种方法具有高通量、低成本和易于操作的优势,但是该方法灵敏度较低,且在遭遇检测环境复杂多变如温度或湿度变化时,极易产生假阳性影响检测结果[2-4]

        科学家们为了提高竞争性ELISA灵敏度已尝试无数办法,包括制备高亲和力抗体、低亲和力包被抗原等[5]。然而这些办法要么造价昂贵,要么难以保证成功率成为了科学家们头疼的问题。

        由内蒙古农业大学、中蒙生物高分子应用研究联合实验室及内蒙古中哈骆驼研究院共同发布了《基于纳米抗体多聚化测略提升间接竞争性 ELISA 检测黄曲霉毒素 M1 的灵敏度研究》。

        该研究试验使用一种抗AFM1的纳米抗体(Nb-M4)与C4结合蛋白(C4bpα)C端片段融合形成自组装七聚体融合蛋白(Nb-M4-C4bpα),并利用该融合蛋白应用于乳制品中AFM1的间接竞争酶联免疫吸附法实验。在最佳实验参数下,AFM的IC50为0.038ng/mL,LOD为0.009ng/mL,较单体Nb-M4的提高了8.63倍和5.56倍。与AFM1类似物和其他常见真菌毒素的交叉反应可忽略不计,且在加标乳样中获得了良好的回收率和可重复性。此外,将所开发的方法应用于实际样品中AFM1的分析,结果与HPLC的结果具有很好的相关性(R2 =0.995)。

        该研究表明,利用纳米抗体融合蛋白是一种改善亲和力和信号放大的有效策略,此策略可用于灵敏、选择性和快速检测食品中的霉菌毒素和其他小分子污染物[6]

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        而在该文章发布的前两天,由甘肃农业大学资源与环境学院的研究团队在《中国食品学报》上发布了另一种基于荧光素酶纳米抗体的检测办法《基于纳米抗体-荧光素酶的黄曲霉毒素 B1 检测方法构建》。

        该方法测试了3种抗AFB1特异性纳米抗体与纳米荧光素酶(Nluc)的融合蛋白(G8-Nluc、Nluc-NB26和Nluc-NB28)的可溶性表达、纯化情况及酶催化活性。实验结果表明以上3种融合蛋白均具有良好的酶活性及抗原结合活性。此外,该实验对其中一种Nluc-NB26-BLEIA的融合蛋白开展实际样品的分析和验证,结果表明该方法检测谷物中AFB1的平均回收率在 91.1%~104.1%之间,与商业化酶联免疫吸附测定试剂盒结果相差无几,但检测所需的时间和试剂成本与商业化试剂盒相比明显有所降低[7]

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        黄曲霉毒素作为一种严重威胁食品安全和公共健康的剧毒、致癌的食源性污染物质已对我们的日常生活造成了不可小觑的隐患,如何快速、低成本地检测黄曲霉毒素至关重要。以上两种实验结果均表明纳米抗体作为一种有效的检测策略,甚至比传统的检测方法成本更加低廉,更易于被众多食品生产厂商所接受。

        纳米抗体以自身多种优势在生物药品领域获得了一定认可,如今又以高亲和性、高抗体活性及强大的结合能力在食品安全行业中得到了研究人员的青睐。相信在未来也会出现更多基于纳米抗体的生命健康安全领域的研究出现。

 


 
参考资料:
[1] Flavia G, Andrea B, Paola B,et al.Effects of turmeric powder on aflatoxin m1 and aflatoxicol excretion in milk from dairy cows exposed to aflatoxin B1 at the EU maximum tolerable levels[J]. Toxins, 2022, 14(7): 430.
[2] HENRIETTA B, CSILLA L S, KATALIN S, et al. Aflatoxin M1 detection in raw milk and drinking milk in Hungary by ELISA − A one-year survey[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2023, 121: 105368.
[3] GÜLNUR C A,CEREN B.Simultaneous dual-sensing platform based on aptamer-functionalized DNA hydrogels for visual and fluorescence detection of chloramphenicol and aflatoxin M1[J]. Bioconjugate chemistry, 2023, 34(5): 922-933.
[4] TOORAJ M,AMIR K,KIOMARS S,et al.A systematic literature review for aflatoxin M1 of various milk types in Iran: Human health risk
[5] AFSAH-HEJRI L, JINAP S, HAJEB P, et al. A review on mycotoxins in food and feed: Malaysia case study[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2013, 12(6): 629-651.assessment, uncertainty, and sensitivity analysis[J]. Food Control, 2023, 150: 109733.
[6]刘颖达,刘海媛,苏娜,等.基于纳米抗体多聚化测略提升间接竞争性ELISA检测黄曲霉毒素M1的灵敏度研究[J/OL].食品与发酵工业:1-13[2024-04-09].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038416.
[7]陈文星,王凤华,谭晓亮,等.基于纳米抗体-荧光素酶的黄曲霉毒素B1检测方法构建[J/OL].中国食品学报:1-13[2024-04-09].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.4528.TS.20240319.1024.002.html.