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第10章酶在食品分析中的应用
黄曲霉素 试剂盒
本试剂盒包括用于定量检测黄曲霉素的试剂和 方法。
检测数量:孔(包括标准) 检测时间:分钟
()农药残留检测
酶联免疫测定已成为许多国际权威分析机构如 分析农药残留的首选方法。迄今为止,应用酶 联免疫测定检测食品中的残留农药主要为除草 剂、杀虫剂和杀菌剂。草甘膦的检出下限为μ, 与色谱法测定的结果一致。
() 重金属污染检测
金属硫蛋白遍存于自然界,细菌、植物、动物 以及人类肌体中,是一类对重金属离子有很强 亲和力,含丰富的半胱氨酸(约),不含芳香 族氨基酸和组氨酸的低分子量蛋白质。金属硫 蛋白含有大量的,能与、、、等重金属离子结 合掩蔽金属的毒性,对细胞内的金属离子有重 要的解毒作用。
生物细胞,在环境受重金属污染(、、、、与 金属离子)的情况下,可被诱导合成出大量的 金属硫蛋白,且在一定范围内成正比,是一项 对金属污染具特异性的指标。用纯化的金属硫 蛋白对兔进行免疫,兔抗血清纯化后并标记辣 根过氧化酶,可实现对食品中重金属污染的超 微量检测。
酶生物传感器
酶传感器主要利用它对生物体的催化特性,且对特 定底物有反应的特异性,把这种特异性与电化学分 析的迅速性和简便性结合起来,从含有多种多样有 机物的生物试样中,有选择地把特定物质迅速测定 出来。
酶生物传感器的简图
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酶传感器的优点
它还具有能反复进行,不需要通常进行酶分析 时需要的酶和显示剂,实现无试剂分析,因此, 发展较快,现已有多酶传感器,可用在生产线 上监控食品加工流程、发酵工艺过程及微生物 浓度的控制,又可在包装材料上测知食品是否 经过不当温度的贮存,冷冻时微生物含量及贮 存寿命的预警。
()酶标记的抗体或抗原的制备
酶标记的抗体或抗原是中最关键的试剂。良好 的结合物既保持了酶的催化活性,也保持了抗 体或抗原的免疫活性。
酶标记抗体的制备主要有戊二醛交联法和过碘 酸盐氧化法两种方法。酶结合物一般需经离子 交换层析或分子筛分离纯化。
()常用的酶及底物
酶
底物
显色反应 测定波长
辣根过氧化物酶
当用蛋白质做指示剂时,可制备抗体,这种抗 体对单一蛋白质的天然状态或变性状态均具有 专一性,这样它就可以指示蛋白质在加热过程 中变化。因而可作为商业上快速判定分析肉品 终温的一种方法。目前用的最多的是对乳酸脱 氢酶的免疫检测。其次是对掺入异种肉的检测, 利用多克隆抗体对血清白蛋白的酶联免疫测定 法,对鲜肉进行掺假检测。
第章酶在食品分析中的应用
主要内容: 酶法分析的特点及应用类型 酶联免疫测定() 聚合酶链式反应() 酶生物传感器
酶法分析的发展
酶在定量分析中的应用可以追溯到世纪中期。 当时,曾采用麦芽提取物作为过氧化物酶源, 以愈创木酚作为共底物或指示剂测定过氧化氢。
然而,酶法分析真正的发展应归于它在临床实 验室中的广泛应用。
荧光 黄色
为什么辣根过氧化物酶可应用于?
()成本低 ()热稳定性好 ()显色反应类型多
技术在食品分析中的应用
近年来,因其操作程序的规范化、简单化和检 测的高灵敏性,在农药残留、兽药残留、重要 有机物污染、生物毒素、食品添加剂和人畜共 患疾病病原体的快速检测和分析等食品安全性 检测领域正逐步推广应用。
() 食物中其它成分检测
技术同时可以用于食品中其它成分的检测, 如:()检测某些特定的转移基因表达蛋白,以分 析食品是否来自转基因生物或者含有转基因成 分;()食品中营养素的测定,最小检出限可 达μ;()通过合成不同异黄酮的羟酸半抗原, 分析植物中含量很低的雌激素;()可用于检 测食品加工过程中的酶(如磷酸丙糖异构酶和 转谷氨酰胺酶)含量的变化等。
检测的应用
对热处理后的熟肉样品,要检测出肉制品中肉的 组成比较困难,但经后检测,牛肉、猪肉、鸡肉 和火鸡肉的最小检测量可以达到~ ,而且肉制 品中的抗坏血酸添加剂不影响检测结果。目前, 是区分鸡肉和火鸡肉的唯一方法。也用于食品中 腐败菌、病原菌如肠道出血性大肠杆菌、沙门氏 菌、弧菌、金黄色葡萄球菌等的检测。
()细菌污染检测
食品中的有害细菌数量达到一定数目, 食用后会引起各种疾病。为了有效地控 制其传播,就必须有快速和可靠的检测 方法。目前有许多种方法,其中通过制 备单克隆抗体分析食品中细菌的酶联免 疫测定技术研究最多,检测结果准确可 靠。
沙门氏菌的检测
例如对沙门氏菌最低检测量可达,仅需,比常 规方法缩短了~ ,与金黄色葡萄球菌、大肠杆 菌无交叉反应。此外以技术为基础的全自动沙 门氏菌检测系统,实现了整个过程的自动化, 全程耗时仅为。其原理是将捕捉抗体包被到凹 形金属片的内面,可以从前增菌液中吸附被检 的沙门氏菌,对于该系统来说,需要做的只是 加样。
如瘦肉精(盐酸克伦特罗)酶联免疫检测法, 基于抗原抗体反应进行竞争性抑制测定,不仅 可作为一个定性筛选过程,也可以进一步进行 定量测定。检测灵敏度可达到×,完全达到我 国农业部目前的×监督检测标准。法作为盐酸 克伦特罗残留量的筛选方法具有操作简便、准 确快速的特点,适用于大量样品的测定,并可 能成为国家标准检测方法。
酶生物传感器在食品分析中的应用
利用酶电极进行食品分析,已能测定多种氨基酸和 一些糖类,如:用脲酶电极法测定食品中赖氨酸含 量。由固定化蔗糖转化酶、葡萄糖变旋酶及葡萄糖 氧化酶的复合酶膜组成的过氧化氢双电极系统,可 同时测定样品中蔗糖和葡萄糖的含量,具有操作简 单,测定快速,结果准确可靠,仪器稳定性好,酶 膜使用寿命长的特点,一次进样可同时测定样品中 蔗糖和葡萄糖的含量,而且样品无需特别处理。该 方法适用于食品发酵液中蔗糖和葡萄糖的测定。
邻苯二胺 四甲替联苯胺 氨基水杨酸 邻联苯甲胺 ‘连胺基(乙基并噻唑啉磺酸)铵盐
橘红色 黄色 棕色 兰色 蓝绿色
碱性磷酸酯酶
硝基酚磷酸盐()
黄色
为什么萘酚辣磷酸根盐重过氮盐氧化物酶可应用红色于?
葡萄糖氧化酶
葡萄糖
黄色
葡萄糖甲硫酚嗪噻唑兰
蓝色
βD-半乳糖苷酶 甲基伞酮基半乳糖苷() 硝基酚半乳糖苷()
竞争法
()竞争法
黄曲霉素
此法可用于抗原和半抗原的定量测定,也可用于测 定抗体。以测定抗原为例, 将抗原吸附于固相载体;
加入待测抗原和一定量特异性抗体,使固相抗原与
待测抗原二者竞争与抗体结合;经过洗涤分离,最
后结合于固相的抗体与待测抗原含量呈负相关。
测定中酶的作用
由于酶的催化效率很高,间接地放大了免疫反 应的结果,使测定具有极高的灵敏度。
()双抗体夹心法 此法常用于测定抗原, 将已知抗体吸附于固相
载体, 加入待检标本(含相应抗原)与之结合。 温育后洗涤,加入酶标抗体和底物进行测定。
乙肝表面抗原。
间接法
()间接法 此法是测定抗体最常用的方法。将已知抗原吸
附于固相载体,加入待检标本(含相应抗体)与 之结合。洗涤后,加入酶标抗球蛋白抗体(酶 标抗抗体)和底物进行测定。
几种以单克隆抗体为基础的反应已得到应用, 可以检测出~的掺假率。目前在商业上,酶联 免疫测定已可以检测十多种动物肉,该方法已 为美国农业部使用。同时,技术也可以利用对 热稳定的肌肉抗原来检测加热处理后的肉掺假 情况。目前,该技术可以检测种家畜熟肉制品。
()动物性食品中药物残留检测
利用技术测定动物性食品中有害残留成分只是 近几年的事。随着研究的深入,由原样品的复 杂处理和抽提发展为只需要高度纯化过程,加 速了其在实际检测中的应用。特别是对猪肉、 禽肉和水产品中重要禁用兽药的检测。
从目前来看,尽管检测限度还不能完全达到国 外发达国家技术法规和限量标准的要求,而且 抗体制备不易和不能同时完成多种农药残留检 测等缺点,但是由于该技术具有样本前处理简 单,纯化步骤少,大量样本分析时间短,适合 于做成试剂盒现场筛选等优点,使其可在蔬菜 产区、蔬菜批发市场和海关配备,工商人员可 随身携带或建立固定的农药残留速测点,随时 把残毒超标的蔬菜、水果杜绝在食用之前。
氧化物酶的测定。 . 利用酶催化反应所产生的一些信息。如酶联
免疫法、酶电极法等。
酶联免疫测定()
酶联免疫测定( ,)是继放射免疫测定技术 之后发展起来的一项新的免疫学技术。
自上世纪年代出现开始,就因其高度的准确性、 特异性、适用范围宽、检测速度快以及费用低 等优点,在临床和生物疾病诊断与控制等领域 中倍受重视,成为检验中最为广泛应用的方法 之一。
李斯特氏菌的快速检测
在对李斯特氏菌的快速检测中,利用三株针对 单核细胞增生李斯特氏菌、无害李斯特氏菌和 西里杰氏李斯特氏菌共同表位的单抗,以夹心 法,在内,可从人工模拟肉中检测下限为样品。
()肉类品质检测
在肉类食品品质检测中的应用主要包括加热终 温判定分析和掺入异种肉的检测两个方面。肠 道疾病的爆发和动物性食品有很大关系,而肉 食品加热煮制不当是引起该疾病爆发的一个主 要原因。在加热过程中一些成分的含量会降低, 而一些产物的浓度会提高。
. 酶法分析的特点及应用类型
酶的特性 催化效率高
酶法检测的特点 快速
灵敏性强
专一性
特异性、准确
不需要物理分离,干扰少
酶在食品分析中的应用类型
. 去除样品中的杂质。如测定果糖、多糖等。 . 催化待测物生成新的产物,而这种产物更容
易被定量分析。如:淀粉的测定。 . 测定食品中酶的活性作为食品的指标,如过
聚合酶链式反应()
检测的原理
聚合酶链式反应( ,)以特定的基 因片段为模板,利用人工合成的一对 寡聚核苷酸为引物,以四种脱氧核苷 酸为底物,在聚合酶的作用下,通过 模板的变性,达到基因扩增的目的。 是目前转基因食品检测较为成熟的方 法。
我国已应用 酶联免疫测定检测技术,建立了转 基因大豆与玉米中常用外源基因的快速检测体 系,并应用于进出境产品的转基因检测实际工 作中,结果表明,酶联免疫测定法具有操作简 便、灵敏特异、结果准确的优点,可对转基因 大豆、玉米及其它转基因产品进行定性和定量 检测。