由于目前在农产品的生产环节中无法完全避免农药、化肥、抗生素的过度使用以及食品不当储存而导致的发霉变质等问题,因此对农产品致病残留物的检测至关重要。然而目前用于检测的仪器过于昂贵、效率较低且针对性单一,并不适用于食品检验机构与流通企业。因此,需要更快速、简便、大量且低成本的新方法加强对食品安全问题的把控。
基于抗原-抗体结合的检测方法是目前针对食品致病残留物的主要检测方法之一。而相比传统抗体,纳米抗体具有稳定性高、亲和力高、识别能力高、易改造、易表达纯化等特点,且可大量生产的特点在检测行业具有良好的发展前景。而针对各类食品中的致病残留物的研究也屡见不鲜。
黄曲霉毒素是由黄曲霉和曲霉[CD1] 菌属等菌株产生的双呋喃环类毒素,其中黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)是代表性毒素之一,毒性最大,致癌性最强。在畜禽饲料中污染性最为严重,动物食用污染饲料后可在肝肾、肌肉、血液、乳、蛋中均可检测出残留。在人们日常生活中也常见于谷物、干鲜果品、油料作物、乳及乳制品、肉及鱼虾类等污染,尤其见于玉米、花生及豆类。研究发现,AFB1不仅本身具有极高的致癌性,在进入人体后可显著降低IL-10的分泌,促进IL-6的生成而诱发炎症反应,且可降低人体对传染性疾病的抵抗力,并促进部分病毒的复制效率[5-7]。除此之外,包括AFB1在内的大多数霉菌毒素还可影响肠道菌群与消化器官功能,长时间接触AFB1会造成脾脏萎缩[8],能够通过改变肠道微生物,激活肠道某些信号而诱导肝脏损伤[9]。
黄曲霉毒素为小分子化合物,采用传统抗体进行检测难免存在效率低等问题。因此,针对黄曲霉毒素在内的曲霉菌毒素的检测在食品安全保障中显得至关重要。河南工业大学科研人员筛选出的纳米抗体G8-DIG可有效检测黄曲霉毒素,在针对玉米粉和玉米样品的检测实验中回收率超过达90~99.6%,实验指出利用纳米抗体在极端条件下(热、pH、混沌介质)良好的稳定性以及易大量表达的特性可以有效降低检测试纸的制作成本[10]。甘肃农业大学研究团队利用大肠杆菌表达的纳米抗体Nluc-NB26在实验结果中表现出优异的检测性能,检测AFB1的回收率在91.1%~104.1%之间,与商业化ELISA试剂盒相比,其检测时间缩短60%,检测试剂的成本降至17%,整体可大幅降低对食品污染的检测成本[11]。
甲氧苄啶(trimethoprim,TMP)属于磺胺增效剂类药物,可抑制细菌核酸及蛋白质合成,由于不合理使用甚至滥用导致此药物在动物源性食品中残留并进入人体且不断蓄积,可使人产生染色体变异、血小板及白细胞减少等问题[12,13]。TMP同样属于小分子化合物,对此,研究人员通过构建纳米抗体文库后筛选得出TMP高亲和力纳米抗体。该构建库容量为6.08x107CFU/mL,目的片段插入率96%,并具有多样性,为小分子残留物检测试剂提供了新思路与理论依据。
而通过纳米抗体检测技术远不止检测食品中的微生物毒素或药物残留。重金属如铅、汞、镉等在环境中广泛存在,容易通过食物链进入人体,对人体健康造成危害。纳米抗体可以与重金属离子结合,用于检测食品中的重金属残留。有研究利用纳米抗体检测水产品中的汞离子残留,检测限低至纳摩尔级别,具有较好的灵敏度和特异性,且操作简单、价格低廉、检测时间短(约3~5min),适于大规模的现场筛选[14]。
随着纳米抗体技术的不断发展,纳米抗体检测方法也在不断创新和完善。目前,纳米抗体检测方法主要包括 ELISA、免疫层析技术、生物传感器等。这些方法具有快速、简便、灵敏等特点,能够满足不同场景下的检测需求。同时,研究人员还在不断探索新的检测方法,如基于纳米抗体的微流控芯片技术、表面等离子体共振技术等,以提高检测的效率和准确性。
未来,纳米抗体检测方法将会更加快速、灵敏、准确,能够满足不同场景下的食品安全检测需求。
纳博生命推出多平台抗体筛选技术(噬菌体展示/大肠杆菌展示/哺乳动物细胞展示)及双抗构型抗体筛选技术,助力抗体药物及试剂的研发,为广大机构提供灵活的抗体筛选技术选择、更高的可成药性以及多种靶点的预制免疫文库。
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