科技日?qǐng)?bào)記者 張曄

3月份，是廣大學(xué)生開學(xué)的日子，各地為確保食品安全，紛紛宣布開展食品安全大檢查，進(jìn)行食品安全檢測(cè)。

因精確度高、檢測(cè)時(shí)間短、速度快且檢測(cè)范圍廣，生物技術(shù)逐步在食品檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域被推廣和應(yīng)用。有資料顯示，2019年全球食品安全檢測(cè)市場規(guī)模達(dá)150億美元，2014年至2019年之間全球食品安全檢測(cè)市場復(fù)合年增長率為7.3%。

那么，生物檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢(shì)？我國在生物檢測(cè)技術(shù)方面取得了哪些成果和突破？科技日?qǐng)?bào)記者帶著這些問題走訪了江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院相關(guān)專家。

生物檢測(cè)精準(zhǔn)性更高 

食物是人類賴以生存和發(fā)展的必要條件，食品安全問題的重要性不言而喻。隨著世界食品工業(yè)的高速發(fā)展，各國越來越重視加強(qiáng)食品質(zhì)量控制、衛(wèi)生檢驗(yàn)力度和應(yīng)急處理突發(fā)性食品安全事件的能力。

江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果蔬產(chǎn)品安全與健康創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所張存政研究員告訴記者，眾多的食品安全事件，例如“英國瘋牛病”“香港禽流感”“法國李斯特氏菌病”等幾乎都是由致病微生物引起的。

在過去，檢測(cè)食品中的微生物多用瓊脂平板培養(yǎng)法，這種方法操作過程復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般需2—3天才能完成試驗(yàn)并給出結(jié)果。

隨著生物相關(guān)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，準(zhǔn)確、快速、特異的食品微生物檢測(cè)技術(shù)已越來越受到世界各地科學(xué)家們的關(guān)注。生物檢測(cè)不同于常規(guī)物化反應(yīng)，它是利用生物反應(yīng)的一種檢測(cè)方法，不僅方便快捷，而且精準(zhǔn)性更高、靶向性更強(qiáng)。

張存政介紹，生物檢測(cè)技術(shù)是個(gè)大家族，目前應(yīng)用在食品領(lǐng)域的微生物快速檢測(cè)方法有分子生物學(xué)技術(shù)、免疫技術(shù)、代謝技術(shù)、生物傳感器、組學(xué)指紋圖譜技術(shù)等，其中膠體金免疫試紙是生物檢測(cè)技術(shù)的典型代表。

一張?jiān)嚰埧焖贉y(cè)出農(nóng)藥殘留

走進(jìn)張存政團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室，擺放在醒目位置的一種試紙條引起了記者的注意。

“這是我們研發(fā)的膠體金免疫檢測(cè)試紙，其檢測(cè)農(nóng)藥殘留的工作原理與驗(yàn)孕試紙一樣，而且使用簡單，蔬菜種植戶買回家就可以快速檢測(cè)自己的蔬菜農(nóng)藥是否超標(biāo)?！睆埓嬲f。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可避免地會(huì)用到各類農(nóng)藥，而蔬菜種植密度高、生長周期短，農(nóng)藥使用后的殘留量也相對(duì)較高。農(nóng)殘超標(biāo)不僅有損百姓健康，也會(huì)造成種植戶銷售受阻、遭受損失甚至違法等嚴(yán)重后果。

從2019年起，張存政團(tuán)隊(duì)對(duì)近5年內(nèi)江蘇省農(nóng)藥使用情況進(jìn)行了調(diào)研統(tǒng)計(jì)與大數(shù)據(jù)分析，篩選出近20種高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥品種，采用小分子免疫抗體技術(shù)，研發(fā)出了膠體金免疫檢測(cè)試紙監(jiān)測(cè)農(nóng)藥殘留。這是國內(nèi)首次在生產(chǎn)一線大規(guī)模應(yīng)用膠體金免疫檢測(cè)試紙檢測(cè)農(nóng)藥殘留。

張存政介紹，免疫抗體技術(shù)是一種應(yīng)用了哺乳動(dòng)物免疫系統(tǒng)的應(yīng)答原理的檢測(cè)技術(shù)，免疫系統(tǒng)會(huì)對(duì)體內(nèi)或體外的抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫應(yīng)答和免疫記憶，使得含有這些抗原物質(zhì)的病原體都可以被免疫系統(tǒng)“記住”，當(dāng)抗原和抗體再次相遇還會(huì)結(jié)合，且這種結(jié)合是特異性的，因此這種檢測(cè)方法靈敏準(zhǔn)確，也是相關(guān)測(cè)定手段中應(yīng)用最廣的技術(shù)。

“根據(jù)我們的調(diào)研，一般農(nóng)戶常用的農(nóng)藥不超過10種，而種植大戶的農(nóng)藥使用更加單一、可控，我們研發(fā)的一根試紙條就可以檢測(cè)4種農(nóng)藥，蔬菜上市前，農(nóng)民在家就可以自行檢測(cè)農(nóng)殘是否超標(biāo)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果規(guī)范種植、科學(xué)用藥，農(nóng)業(yè)、市場監(jiān)督、衛(wèi)生防疫部門也可以用試紙進(jìn)行快速監(jiān)測(cè)?！睆埓嬲f。

膠體金免疫檢測(cè)試紙?jiān)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用遠(yuǎn)不止檢測(cè)蔬菜農(nóng)殘。早在2000年初，南昌大學(xué)研發(fā)的膠體金免疫檢測(cè)試紙檢測(cè)瘦肉精就獲得成功并得到大規(guī)模推廣使用。利用免疫抗體技術(shù)，科學(xué)家還成功地建立起檢測(cè)大腸桿菌O157的一套方法。江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院已將免疫抗體技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)獸藥、環(huán)境污染物、食源性致病微生物、違法添加藥物、抗生素等的檢測(cè)中，并獲得成功。通過免疫抗體檢測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從田間地頭到畜禽圈舍再到蟹池魚塘，一條檢測(cè)防線牢牢筑起，有效地減少了農(nóng)藥、獸藥的濫用，并阻止農(nóng)殘超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品流向市場、餐桌。

讓食品、保健品中的違禁成分現(xiàn)原形

免疫檢測(cè)技術(shù)因使用方便，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于檢測(cè)農(nóng)、獸藥殘留。比如，氯霉素是一種用來治療動(dòng)物的各種傳染病的廣譜抗生素，其在動(dòng)物的肉、奶、蛋等食品中的殘留嚴(yán)重威脅著人體健康。浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授李余動(dòng)課題組，成功開發(fā)出一種能快速檢測(cè)氯霉素殘留的免疫層析試劑條，該試紙條具有靈敏度高、操作快捷、不需要附加設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，相比于其他最快24小時(shí)出結(jié)果的檢測(cè)技術(shù)，只需10分鐘就會(huì)給出檢測(cè)結(jié)果，且費(fèi)用更低，可用于飼料、水產(chǎn)類、牛奶等中氯霉素的檢測(cè)。另外，國內(nèi)科研人員已著手研究快速檢測(cè)水產(chǎn)品中禁用藥物、激素、重金屬、維生素等的膠體金免疫層析技術(shù)，為相關(guān)成果轉(zhuǎn)化進(jìn)行科研儲(chǔ)備。

此外，種類繁多的保健品、減肥食品也成為添加非法成分的重災(zāi)區(qū)。過去，想要檢測(cè)某種非法添加物，需要在實(shí)驗(yàn)室用儀器與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行分析，只要被檢測(cè)成分與標(biāo)準(zhǔn)品在信號(hào)顯示上有一點(diǎn)不符，就無法得出準(zhǔn)確判斷。特別是對(duì)于一些功能相似的衍生物、結(jié)構(gòu)類似物的檢測(cè)需要一一對(duì)應(yīng)，存在非靶向檢測(cè)的困難。

“我們根據(jù)廣東省藥品檢驗(yàn)所的需求，研發(fā)了一種廣譜免疫抗體檢測(cè)技術(shù)，用一種試紙條能檢測(cè)37種違禁成分。”張存政告訴記者，這37種違禁成分實(shí)際上都是那非類藥物及其衍生物，如俗稱“偉哥”的西地那非。不法分子為了逃避監(jiān)管，將西地那非的化學(xué)分子式稍作修改，但功效類似。張存政團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種廣譜抗體，并結(jié)合基因工程改造技術(shù)，用一根膠體金試紙就能讓改頭換面的“偉哥”露出原形。針對(duì)減肥食品中非法添加藥物“西布曲明”的問題，他們還研發(fā)了迄今已知的生物檢測(cè)方法中靈敏度最好的免疫檢測(cè)技術(shù)，提供了有效的監(jiān)管手段。

張存政表示，隨著新型污染物增多，食品安全領(lǐng)域的生物檢測(cè)技術(shù)也在不斷發(fā)展或調(diào)整方向，目前，對(duì)微生物、毒素、病毒、新型污染物的檢測(cè)，環(huán)境污染物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等技術(shù)的研發(fā)都是科學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。預(yù)期在不遠(yuǎn)的將來，更多的新型快速檢測(cè)技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)及生活中，更好地為人類食品安全、公共衛(wèi)生提供保障。

關(guān)鍵詞： 食品安全