◎ 徐婧婧，紀(jì)晗旭，李雨楓

（南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，江蘇 南京 210093）

隨著生活水平的提高，人們對食品安全有了更高的要求。但目前我國食品安全形勢依然嚴(yán)峻，食品安全事件層出不窮，食品中的重金屬、生物毒素、致病微生物、農(nóng)獸藥殘留等危害因子超標(biāo)是構(gòu)成食品安全威脅的主要誘因。加強(qiáng)對食品中危害因子的檢測，把好從農(nóng)田到餐桌的每一道防線，滿足人們對食品安全的越來越高的要求，是食品檢測行業(yè)義不容辭的責(zé)任。隨著食品行業(yè)的快速發(fā)展，食品檢測技術(shù)也面臨更新?lián)Q代，探索應(yīng)用核酸適配體等新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品中危害因子精準(zhǔn)檢測已得到越來越多的關(guān)注。

1 核酸適配體概述

近年來，核酸適配體作為一種新的生物識別技術(shù)逐漸走進(jìn)人們的視野。核酸適配體是通過指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化（Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment，SELEX）技術(shù)從體外篩選得到的能以較高親和力與各類目標(biāo)物特異性結(jié)合的一類單鏈寡核苷酸序列，一般由幾十個(gè)核苷酸組成，可以是RNA，也可以是單鏈DNA（ssDNA）。核酸適配體可通過鏈內(nèi)某些互補(bǔ)堿基間的配對以及靜電作用、氫鍵作用等自身發(fā)生適應(yīng)性折疊，形成一些穩(wěn)定的三維空間結(jié)構(gòu)，如發(fā)卡（hairpin）、假結(jié)（pseudoknot）、凸環(huán)（stem loop）、G-四分體（G-quartet）等，因此它可與各類目標(biāo)靶分子結(jié)合[1]。與同樣作為生物識別元件的抗體相比，核酸適配體具有很多優(yōu)勢：①可通過調(diào)節(jié)適配體DNA序列的長度和組成獲得更好的結(jié)合力或特異性，與靶分子結(jié)合的解離常數(shù)可達(dá)到10-9～10-12。②適配體是在體外合成制備的，價(jià)格低廉，生產(chǎn)周期短，且可保證批次間的穩(wěn)定性，而抗體依賴于生物體，制備時(shí)間長，價(jià)格昂貴，批間差異大。③適配體穩(wěn)定性高，保存時(shí)間長，可在常溫下運(yùn)輸。④適配體易于修飾基團(tuán)，如氨基、生物素、熒光基團(tuán)等，便于表面固定或檢測。由于適配體優(yōu)異的特性，現(xiàn)已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如臨床診斷、藥物輸送、環(huán)境監(jiān)測等。

2 核酸適配體在食品檢測中的應(yīng)用

2.1 真菌毒素

真菌毒素是由真菌產(chǎn)生的毒性次級代謝產(chǎn)物，廣泛存在于糧食及谷物制品、啤酒、咖啡、葡萄、葡萄酒以及調(diào)味料等食品中。常見的真菌毒素有黃曲霉毒素（Aflatoxins，AFs）、赭曲霉毒素A（Ochratoxins A，OTA）、伏馬毒素（Fumonisins，F(xiàn)Bs）、玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN）及T-2毒素（T-2）等[2]。2008年，CRUZ-AGUADO等[3]篩選出與赭曲霉毒素A具有高親和力的適配體，并成功進(jìn)行應(yīng)用，展示了適配體強(qiáng)大的應(yīng)用前景。WU等[4]將赭曲霉毒素A適配體固定在磁性微球上，從復(fù)雜樣品中捕獲OTA，洗脫后用高效液相進(jìn)行檢測，對幾種不同種類的食品樣本進(jìn)行富集，回收率在67%～90%。與傳統(tǒng)的免疫親和柱相比，這種方法更加廉價(jià)有效，且更容易制備。

2.2 食源性致病菌

食源性致病菌是指隨食物侵入機(jī)體可引發(fā)人畜共患病的一類病原微生物。常見的食源性致病菌包括致病性大腸桿菌、沙門氏菌、單核細(xì)胞增多性李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、致病性弧菌和彎曲桿菌等。食源性致病菌引起的疾病已成為世界最為關(guān)注的公共衛(wèi)生安全問題之一。目前微生物的檢測方法包括培養(yǎng)法、免疫檢測法、PCR法等，然而這些方法操作繁瑣，檢測時(shí)間長、準(zhǔn)確度不高。利用SELEX技術(shù)可篩選出與致病菌具有高親和力、高特異性的適配體，從而可開發(fā)出高靈敏度、快速的致病菌檢測技術(shù)。

WU等[5]利用了兩種針對大腸桿菌0157：H7外膜的不同適配體，其中一個(gè)適配體用于磁珠富集，另一個(gè)作為該病原體的信號報(bào)告體，通過等溫鏈位移擴(kuò)增（SDA）進(jìn)行擴(kuò)增，并通過側(cè)向流層析試紙條進(jìn)一步檢測。僅對捕獲的細(xì)胞膜適配體進(jìn)行擴(kuò)增，大大降低了傳統(tǒng)DNA擴(kuò)增方法的假陽性等局限性，產(chǎn)生的信號可以通過肉眼清楚地讀出。

2.3 重金屬

重金屬指密度大于5 g·cm-3的的金屬，常見有鉛、銅、汞、鉻等。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，空氣、水、土壤中的重金屬污染問題越來越嚴(yán)重，而重金屬可通過食物鏈進(jìn)入人體中，引起慢性中毒，危害人體健康。例如，過量的鉛會對人的神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟和大腦造成損害，對兒童的損傷影響更大。OUYANG等[6]基于適配體-金納米粒子-等離子共振效應(yīng)建立了一種簡便、靈敏、特異性的檢測Pb2+的方法。在維多利亞藍(lán)B（VBB）分子探針存在下，在1 614 cm-1處的納米等離子體表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）下，金納米顆粒（AuNP）強(qiáng)烈地催化H2O2和HAuCl4形成金納米顆粒（GNP）。添加pb2+適配體后，由于GNP納米等離子體效應(yīng)的氧化還原產(chǎn)物減少，導(dǎo)致其SERS、表面等離子體共振（SPR）吸收和共振瑞利散射（RRS）降低。當(dāng)Pb2+加入時(shí)，適配體與Pb2+結(jié)合形成非常穩(wěn)定的G-四聯(lián)體和游離AuNPs，導(dǎo)致催化恢復(fù)，RRS和SERS強(qiáng)度呈線性增強(qiáng)。

2.4 農(nóng)獸藥殘留

農(nóng)獸藥在當(dāng)代農(nóng)畜業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，它的使用可以減少植物病蟲害或治療和預(yù)防動物疾病，減少經(jīng)濟(jì)損失。然而農(nóng)獸藥的過度使用或?yàn)E用極易引起食品中農(nóng)獸藥殘留超標(biāo)，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體后，易導(dǎo)致產(chǎn)生蓄積毒性和耐藥性。加強(qiáng)對食品中的農(nóng)獸藥殘留的檢測，是保證食品安全的重要措施。基于適配體特異性強(qiáng)，穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)開發(fā)農(nóng)獸藥殘留檢測方法成為研究熱點(diǎn)。DU等[7]采用SELEX方法篩選制備得到高親和力、高特異性紅霉素適配體。將適配體與重組酶聚合酶擴(kuò)增（RPA）和橫向流動條帶（LFS）結(jié)合，構(gòu)建了一種新型的橫向流動適配體傳感器。將適配體與互補(bǔ)鏈雜交后固定在固相表面，當(dāng)適配體與目標(biāo)物結(jié)合時(shí)，適配體被洗脫下來。洗脫的適配體作為RPA擴(kuò)增的模板，對檢測信號進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換。橫向流動檢測過程在15 min內(nèi)完成，檢測限為3 pmol·L-1

2.5 其他危害因子

除上述的4類食品危害因子外，適配體還可應(yīng)用于食品中過敏源、非法添加物、食品包裝材料遷入等的檢測。β-乳球蛋白（β-Lg）是牛奶和乳制品中的主要過敏源，可引起某些人群（尤其是嬰幼兒）的食物過敏。QI等[8]篩選出β-乳球蛋白適配體后，利用表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)和熒光檢測高效、靈敏地檢測乳制品中的過敏源β-乳球蛋白，檢測范圍為10～5 000 ng·mL-1，檢測限為0.05 ng·mL-1。WU等[9]利用適配體技術(shù)和黑磷指間電極建立了一套用于檢測孔雀石綠的方法，對孔雀石綠的最低檢測限為0.3 ng·L-1，該方法為今后制備現(xiàn)場大規(guī)模篩查檢測食品中孔雀石綠等非法添加物提供了一種新的研究途徑。

3 結(jié)語

核酸適配體作為一種新的生物傳感技術(shù)，具有穩(wěn)定性高、運(yùn)輸方便、便于合成等優(yōu)點(diǎn)。其易于修飾，可與納米金、電化學(xué)、SERS等其他生物納米技術(shù)相結(jié)合，獲得更高的靈敏度，更大的應(yīng)用范圍，顯示出巨大的應(yīng)用前景。今后適配體的研究方向除篩選出更多的目標(biāo)適配體外，還可兼顧小型化、集成化儀器的開發(fā)，順應(yīng)市場需求，更好服務(wù)市場食品安全監(jiān)管。