劉映雪,王 虎
(遼寧省畜產品安全監察所,遼寧 沈陽 110003)
人們生活水平日益提高,對食品安全的關注愈發強烈,2011年央視曝光雙匯“瘦肉精”事件后,對“瘦肉精”的專項整治工作推到一個前所未有的高度。“瘦肉精”是β腎上腺受體激動劑類化合物的統稱,包括鹽酸克倫特羅、沙丁胺醇、萊克多巴胺等10余種物質,用于治療支氣管哮喘、慢性支氣管炎和肺氣腫等疾病,有促生長、減少脂肪含量、提高瘦肉率等功效。食用含有“瘦肉精”的食物對人體有害,主要危害是出現肌肉震顫、心慌、戰栗、頭疼、惡心、嘔吐等癥狀,對高血壓、心臟病、甲亢和前列腺肥大等疾病患者危害更大,可導致死亡。
使用“瘦肉精”屬于違法行為,世界各國法規禁止將“瘦肉精”用于畜禽養殖,因“瘦肉精”價格低廉、效果顯著,有不法分子鋌而走險,使用“瘦肉精”的新聞報道依然出現。如何快速準確的檢測“瘦肉精”成分,通過現場檢測快速篩查成為一項重要的監督手段。本文將對“瘦肉精”現場快速檢測技術進行綜述。
短時間內出具體檢測結果的行為稱之為快速檢測,“瘦肉精”現場快速檢測技術主要是通過現場收集動物尿液(豬尿、牛尿、羊尿),不需要樣品前處理,利用快速檢測試紙條進行檢測。
“瘦肉精”現場快速檢測是監管人員的重要監督手段,能在現場及時發現可疑問題,迅速采取措施,大大提高監督工作效率,對保障食品安全有著重要意義。“瘦肉精”現場快速檢測能夠提高實驗室檢測的針對性及準確率,能夠快速篩查出可疑樣品,有針對性的采集樣品,既能提高監督效率,提升實驗室工作效率,又能降低實驗室樣品檢測費用。“瘦肉精”現場快速檢測是實驗室常規檢測的有益補充。實驗室受限于儀器設備、人員、時間等因素,對樣品檢測數量、速度有極大的限制,利用現場快速檢測,增加樣品檢測數量,擴大食品安全控制范圍。現場快速檢測出陽性的樣品送實驗室進一步檢測,既能提高監督覆蓋面,又減輕了實驗室的工作壓力。
“瘦肉精”現場快速檢測技術主要為免疫層析技術,包括膠體金免疫層析技術和熒光微球免疫層析技術。
免疫層析技術是出現于20世紀80年代初期的一種獨特的免疫分析方式,以條狀纖維層析材料為固相,通過毛細作用使樣品溶液在層析條上泳動,通過抗原抗體結合的免疫反應原理,層析過程中免疫復合物被富集或截留在層析材料的一定區域(檢測線),通過酶反應或直接運用可目測的標記物(如膠體金)而得到直觀的實驗結果(如檢測線出現不同顏色的條帶);游離標記物越過檢測線,達到與結合標記物自動分離之目的。免疫層析技術常見的目測標記載體有膠體金、乳膠、膠體硒等,運用最成功的標記物為膠體金。
目前,所建立的瘦肉精膠體金免疫層析檢測法存在缺陷。膠體金免疫層析法中,當標記物膠體金顆粒集聚到一定量時,能觀察到膠體金的紅色條帶,檢測靈敏度低,難以達到國家要求。不同的材料基質效應明顯,樣本背景干擾較大,易產生假陽性結果。采用肉眼判讀,當檢測線顯色比較模糊時,可能引起誤判或漏判,檢測結果難以保存。結果沒有數據顯示且不能與物聯網相結合,所測結果難以進入國家食品安全數據庫。
市面上檢測瘦肉精的膠體金檢測卡大致可以分為兩類:一類是定性檢測,其中基于消線法判斷的檢測卡一般靈敏度為2~5ppb,基于比色法判斷的檢測卡靈敏度為1~2ppb;一類是定量檢測卡,定量檢測范圍在0.3~10ppb,IC50為0.5~1ppb。定量檢測需要通過小型的膠體金讀取儀進行結果讀取。膠體金檢測卡的特點是單份測定、簡單、快速、不需任何儀器設備、用肉眼觀察結果、經濟實用、容易被基層掌握并大面積推廣。檢驗實踐中,膠體金檢測卡被廣泛應用于基層大量的篩查工作。
熒光微球是直徑為0.01~10微米的采用較長熒光半衰期的稀土離子作為標記物來制備的包裹熒光物質的微球,表面連接有活性基團,熒光過程是主動的過程,熒光強度依賴于供能的強度,即樣品熒光信號強度與激發信號強度成正比,采用高強度的光源可增強熒光物質的靈敏度。再加上在二氧化硅納米微球中摻雜了量子產率較高的熒光染料,產生比膠體金大10倍以上的光信號,提高了檢測靈敏度。熒光微球提供了化學和機械穩定性的保護屏障,減少所摻雜染料受到外界環境的干擾,提高光穩定性,不易被光降解或漂白。比膠體金顯色更穩定。對二氧化硅納米熒光微球表面進行修飾,通過共價鍵與抗體結合,比膠體金與抗體的物理吸附法更穩定。二氧化硅納米熒光微球顯色穩定,不會隨著粒徑變化而改變。熒光微球試紙條對動物血液和尿液等基質有較強的抗干擾性能。目前,市面上瘦肉精的熒光微球定量免疫層析檢測卡檢測范圍為0.05~5ppb,IC50為0.1~0.3ppb。
“瘦肉精”現場快速檢測在研技術主要是時間分辨免疫層析檢測技術。時間分辨熒光微球基于鑭系元素[如Eu(III)]標記物制備的,時間分辨熒光免疫方法與傳統熒光分析方法相比具有獨特的優勢。時間分辨指在延遲時間的幫助下區分有用的熒光信號和非特異性背景熒光。具有更大的斯托克斯位移(超過150納米)和更長的熒光壽命(長達1毫秒)的鑭系元素標記的時間分辨熒光免疫測定可以減少非特異性熒光信號的干擾,獲得高靈敏度。時間分辨免疫層析試紙條在定量檢測瘦肉精時具有優勢。實驗結果表明,該方法具有最低的LOD、最寬的線性范圍、最少的抗體探針和抗原用量和最短的檢測時間。確證分析該試紙條的檢測結果與商業ELISA試劑盒和LC~MS/MS分析結果具有顯著的相關性和一致性,表明該檢測方法的可靠性。食品安全領域,時間分辨免疫層析試紙條作為免疫層析方法中的新型標記物有廣泛的應用價值。該試紙條的檢測需要使用時間分辨熒光讀取儀進行結果讀取。
膠體金檢測試紙條操作簡單、快速、不用任何儀器設備、肉眼即可觀察結果以及較高性價比等特點被基層現場快速檢測工作中大量使用,受環境、溫度、人員操作等因素影響較大,易產生假陰性、假陽性甚至失效。結果的穩定性不夠決定了膠體金試紙條只可應用于初步大范圍大面積的篩查工作,無法推廣應用到更深層次。熒光微球免疫層析技術穩定性、抗干擾性、結果準確率均要好于膠體金免疫層析技術,其操作復雜、結果讀取不便、成本較高等因素,導致在基層推廣應用不利,在保證穩定性、結果準確率的基礎上進一步優化技術、控制成本,可進一步進行推廣普及。時間分辨免疫層析技術可媲美商業ELISA試劑盒和LC~MS/MS分析結果的穩定性、準確性、靈敏度等優點,將成為定量檢測“瘦肉精”成分的獨特優勢。
綜上所述,現有“瘦肉精”現場快速檢測技術的日益成熟,“瘦肉精”大量篩查工作中發揮的作用不容小覷。但“瘦肉精”現場快速檢測技術仍需進一步提升,市場上仍需穩定性高、抗干擾性高、結果準確率高、性價比高的檢測技術出現。