2021-2023年我國(guó)真菌毒素檢測(cè)市場(chǎng)分析
真菌毒素是嚴(yán)重危害人類健康和食品質(zhì)量安全的一類天然毒素。我國(guó)對(duì)真菌毒素污染管控嚴(yán)格,先后四次頒布了食品中真菌毒素污染限量的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB 2761)。根據(jù)GB/T 5009,真菌毒素的主要檢測(cè)方法是液質(zhì)聯(lián)用法(GC-MS)、液相色譜法(HPLC)、酶聯(lián)免疫、薄層色譜法等;而一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和快檢標(biāo)準(zhǔn)(KJ)又增加了膠體金免疫層析技術(shù)和時(shí)間分辯熒光免疫層析法等基于免疫檢測(cè)的快速檢測(cè)方法。免疫檢測(cè)被廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)監(jiān)管和企業(yè)自檢的第一道安全防線,滿足現(xiàn)場(chǎng)快速篩查,市場(chǎng)需求極大。本文中,我們重點(diǎn)對(duì)2021~2023年我國(guó)真菌毒素檢測(cè)市場(chǎng)主要快速檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析和展示,幫助廣大用戶了解我國(guó)真菌毒素檢測(cè)技術(shù)及產(chǎn)品特點(diǎn),也為客戶采購(gòu)提供參考。
真菌毒素的概述
真菌毒素的種類
圖1 黃曲霉毒素形態(tài)圖
真菌毒素(Mycotoxin)一詞源于希臘語(yǔ)“Mykes”和拉丁語(yǔ)“Toxicum”,它是由產(chǎn)毒真菌在適宜的條件下產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物。而真菌是以產(chǎn)生孢子的方式繁殖的真核生物。我們常聽(tīng)到、看到的“霉菌”并不是分類學(xué)上的名稱,是菌絲體發(fā)達(dá)而又不形成較大子實(shí)體的一部分真菌的俗稱。國(guó)內(nèi)重點(diǎn)監(jiān)管的真菌毒素主要包括黃曲霉毒素 B1、B2、G1、G2(Aflatoxins,AFB1/ AFB2/ AFG1/ AFG2)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇[Deoxynivalenol,DON,又稱嘔吐毒素(vomintoxin)]、玉米赤霉烯酮 (Zearalenone,ZEN)、赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)、T-2毒素(T-2 toxin)、展青霉素、伏馬菌素等。隨著技術(shù)的進(jìn)步,而更多的真菌毒素的危害和檢測(cè)方法也引起人們的關(guān)注,如鉸鏈孢毒素等。動(dòng)物食用被真菌毒素污染的飼料后,動(dòng)物源性食品(如肉、奶、蛋)中就會(huì)含有對(duì)應(yīng)真菌毒素的代謝物,最著名的是黃曲霉毒素B1的代謝物黃曲霉毒素M1。
真菌毒素污染的危害
真菌毒素污染是天然存在而不是人為作用的結(jié)果。據(jù)FAO報(bào)告,全球每年約有25%的農(nóng)作物遭受真菌毒素的污染,其中2%的農(nóng)作物因污染嚴(yán)重而完全失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,由此造成的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)百億美元。
圖2 被黃曲霉毒素污染了玉米
真菌毒素常見(jiàn)暴露途徑是被污染的食品或飼料,被人或動(dòng)物攝取。黃曲霉毒素因污染最為廣泛、對(duì)機(jī)體的危害最大而備受社會(huì)關(guān)注。1993年,黃曲霉毒素被世界衛(wèi)生組織(WHO)的癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)劃定為Ι類致癌物。
受氣候、貯藏條件等的影響,我國(guó)是世界上被真菌毒素污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一。我國(guó)每年因霉變而導(dǎo)致2500多噸糧食不能食用,出口糧食由于真菌毒素超過(guò)輸入國(guó)限量標(biāo)準(zhǔn)而遭警告或降低等級(jí)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
真菌毒素不會(huì)輕易消失。用污染了的糧食加工成食品或飼料后依然含有真菌毒素;食用了被真菌毒素污染飼料的畜禽產(chǎn)生的動(dòng)物源性食品,會(huì)含有真菌毒素代謝物。脫毒也是真菌毒素研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。真菌毒素暴露會(huì)引發(fā)急性或慢性疾?。ㄈ绨┌Y)。需要強(qiáng)調(diào)的,食品單一而導(dǎo)致的長(zhǎng)期低水平暴露不容忽視。
真菌毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)
真菌毒素的危害已引起世界各國(guó)的重視,目前已有100多個(gè)國(guó)家/組織規(guī)定了食品中真菌毒素的限量。真菌毒素限量的設(shè)置與各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及經(jīng)濟(jì)利益密切相關(guān),是國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易壁壘之一。一般來(lái)說(shuō),發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)真菌毒素限量水平要求極為嚴(yán)格,覆蓋種類也更為豐富;而發(fā)展中國(guó)家設(shè)立的真菌毒素限量大多較為寬松,種類比較單一,一些落后國(guó)家甚至沒(méi)有限量要求。對(duì)真菌毒素限量的強(qiáng)制性限定有助于推動(dòng)真菌毒素檢測(cè)方法的發(fā)展。
我國(guó)在曾多次頒布食品中真菌毒素限量的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn):GB 2761-1985、GB 2761-2005、GB 2761-2011及GB 2761-2017,規(guī)定部分真菌毒素在不同食品的限量。從1985年版只規(guī)定黃曲霉毒素到2017年對(duì)六大真菌毒素做出限量規(guī)定,而在正在修訂的GB2761征求意見(jiàn)稿中,又增加了伏馬毒素的限量。在GB 2761-2017中,將食品分為22大類,每大類下分為若干亞類,依次分為次亞類、小類等。國(guó)際上將常見(jiàn)的食品污染物在各種食品中的限量要求,統(tǒng)一制定公布為食品污染物限量通用標(biāo)準(zhǔn)。如CAC制定公布的《食品和飼料中污染物和毒素通用標(biāo)準(zhǔn)》,涉及食品污染物、毒素和放射性核素限量規(guī)定;歐盟委員會(huì)No 1881/2006指令,規(guī)定了食品中特定污染物(含真菌毒素)限量;澳新食品標(biāo)準(zhǔn)局公布的《食品法典標(biāo)準(zhǔn)》的1.4.1《污染物及天然毒素》中規(guī)定了特定的金屬和非金屬污染物、天然毒素限量。而我國(guó)對(duì)真菌毒素污染與食品其他污染分別在不同標(biāo)準(zhǔn)中做了限定,一定程度上,反映了我國(guó)對(duì)真菌毒素污染的重視。
真菌毒素的檢測(cè)市場(chǎng)
據(jù)Mordor Intelligence預(yù)測(cè),真菌毒素全球檢測(cè)市場(chǎng)在未來(lái)11年內(nèi)以7.5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),而亞太地區(qū)在2018年至2028年期間以最高的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。北美在 2021 年的市場(chǎng)份額最高。根據(jù)EMR預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)在2023-2028年期間,全球霉菌毒素檢測(cè)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以7.8%的CAGR值增長(zhǎng),到2026年將達(dá)到15.4億美元。
全球真菌毒素檢測(cè)市場(chǎng)份額占比最高是色質(zhì)聯(lián)用法(LC-MS/GC-MS),其次是免疫分析方法,高效液相色譜(HPLC)法排名第三。
圖3 真菌毒素毒素檢測(cè)市場(chǎng)占比情況
真菌毒素的主要檢測(cè)技術(shù)
真菌毒素檢測(cè)技術(shù)主要包括以現(xiàn)代色譜、色質(zhì)聯(lián)用法為代表的儀器分析方法及免疫檢測(cè)為代表的快檢方法等。其中,高效液相色譜法又包括柱前衍生和柱后衍生。在儀器分析前要進(jìn)行待測(cè)物的提取,我們就先從樣本前處理開(kāi)始,詳細(xì)介紹真菌毒素檢測(cè)市場(chǎng)的主要方法。
由于一種作物(食品)可能被多種真菌毒素污染, 因此實(shí)現(xiàn)對(duì)多種真菌毒素同時(shí)檢測(cè)或凈化的技術(shù)具有很高的應(yīng)用價(jià)值。雖然真菌毒素的污染具有樣品選擇性,但真菌毒素種類繁多,污染對(duì)象包括谷物、飼料、果蔬、加工食品、調(diào)料和中藥材。
樣本前處理
?。?)各類凈化柱
在樣本前處理的凈化過(guò)程中,需要用到各種凈化柱提取待測(cè)物,主要有固相萃取柱(SPE)、免疫親和柱(IAC)和多功能凈化柱。為滿足實(shí)際監(jiān)測(cè)需要,目前的凈化柱由凈化一種或一類真菌毒素向多種類凈化發(fā)展。近年來(lái)IAC在國(guó)際和國(guó)內(nèi)都比較熱門(mén),是美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(AOAC)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)(EN)及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)主要推薦的前處理方法。
圖4 免疫親和柱的凈化流程
食品或飼料樣品基質(zhì)復(fù)雜,按照萃取的辦法提取,步驟繁瑣,時(shí)間長(zhǎng),而且提取效率不高。而免疫親和柱依據(jù)抗原-抗體結(jié)合原理,樣品溶液先過(guò)柱,再清洗、洗脫,可以獲得凈化效果很好的目標(biāo)分析物溶液,極大的提高了檢測(cè)效率,并具有環(huán)境友好性。提取的分析物可直接用于儀器檢測(cè)。
國(guó)內(nèi)IAC市場(chǎng)最初主要是由中檢維康代理的VICAM壟斷,在產(chǎn)品市場(chǎng)化的進(jìn)程中,中檢維康推動(dòng)了免疫親和柱聯(lián)用HPLC檢測(cè)的各類標(biāo)準(zhǔn)的制定。后來(lái)由北京華安麥科率先打破了國(guó)外產(chǎn)品的壟斷,成功開(kāi)發(fā)了IAC柱和多種類的凈化柱(如ToxinFast@真菌毒素多功能凈化柱),其他如普瑞邦、伊萊莎、易瑞、中檢維康、蘇微、維德維康、勤邦等國(guó)內(nèi)企業(yè)都開(kāi)始柱子的研發(fā)和生產(chǎn)。IAC柱要用到大量的單克隆抗體,生產(chǎn)IAC柱的企業(yè)要維護(hù)成本就需要有生產(chǎn)單抗的能力和設(shè)備,即需要有SPF級(jí)動(dòng)物房、細(xì)胞培養(yǎng)室等。國(guó)內(nèi)的一些科研院所,也關(guān)注真菌毒素多功能凈化柱的研究,北京農(nóng)林科學(xué)院質(zhì)標(biāo)所的王蒙研究員研制出3種高通量快速凈化農(nóng)產(chǎn)品中真菌毒素的前處理凈化柱,并提出“一步凈化”理論,使檢測(cè)時(shí)間縮短了75%,成本降低了約80%。
圖5 普瑞邦生產(chǎn)的各類免疫親和柱
圖6 深圳易瑞生產(chǎn)的黃曲霉毒素B1/B2/G1/G2凈化柱
?。?)自動(dòng)化前處理設(shè)備
自動(dòng)化前處理設(shè)備的技術(shù)原理,一些是基于固相萃取技術(shù),另一些是基于免疫磁珠分離技術(shù)。免疫磁珠分離技術(shù)在上世紀(jì)末開(kāi)始從應(yīng)用研究走向產(chǎn)業(yè)化,并在近年來(lái)得到廣泛的應(yīng)用。它是將免疫學(xué)反應(yīng)的高度特異性與磁珠特有的磁響應(yīng)性相結(jié)合,是一種特異性強(qiáng)、純化度高的免疫學(xué)檢測(cè)方法和抗原純化手段。
國(guó)內(nèi)的一些企業(yè),分別推出了自動(dòng)化前處理設(shè)備,如中檢維康推出免疫磁珠自動(dòng)工作站、普敦科技的全自動(dòng)磁性固相萃取儀、萊伯泰科的SPE 1000全自動(dòng)固相萃取系統(tǒng)等,都可用于真菌毒素污染樣本的前處理。因?yàn)槊糠N樣品可能被不同的真菌毒素污染,所以前處理過(guò)程的統(tǒng)一是真菌毒素檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。
圖7 中檢維康的免疫磁珠自動(dòng)工作站
真菌毒素的儀器分析方法
在快檢技術(shù)得到充分發(fā)展和應(yīng)用的今天,儀器分析作為具有一種法檢手段,在真菌毒素污染的確證實(shí)驗(yàn)中具有不可替代的作用。
根據(jù)GB 2761,大多數(shù)真菌毒素的檢測(cè)限量是ng級(jí)的,對(duì)檢測(cè)儀器沒(méi)有特殊的要求,常規(guī)的熒光(或紫外)檢測(cè)器即可滿足限量要求。黃曲霉毒素是毒性最強(qiáng)的毒素,檢測(cè)限量也是最低的?;贖PLC的分析中,檢測(cè)黃曲霉毒素一般需要使用光學(xué)衍生器增加待測(cè)物的熒光信號(hào),以獲得更為靈敏的檢測(cè)結(jié)果。因此,專注真菌毒素檢測(cè)試劑或設(shè)備的公司,常會(huì)生產(chǎn)或銷售光學(xué)衍生器。液相色譜配置的檢測(cè)器價(jià)格相對(duì)便宜,可以滿足基層或常規(guī)檢測(cè)的需求。
圖8 CLOVER光化學(xué)柱后衍生器
液質(zhì)聯(lián)用儀可以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的定量分析,而且可以作為非定向篩查的手段,發(fā)現(xiàn)更多類型的毒素污染。此外,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)可以同時(shí)檢測(cè)多種真菌毒素污染,一些行標(biāo)都推薦了液相串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)谷物或飼料中多種真菌毒素的方法。
能夠應(yīng)用于真菌毒素液相色譜檢測(cè)的主要品牌:沃特世、安捷倫、島津、賽默飛、珀金埃爾默等,國(guó)內(nèi)有華譜科儀等。
能夠應(yīng)用于真菌毒素液質(zhì)檢測(cè)的主要品牌有賽默飛、安捷倫、島津、沃特世、珀金埃爾默和SCIEX等。
真菌毒素免疫檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用
?。?)免疫檢測(cè)技術(shù)概述
免疫檢測(cè)試劑是根據(jù)抗原-抗體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合原理開(kāi)發(fā)的定量或定性快檢產(chǎn)品。根據(jù)現(xiàn)行的《食品安全法》, 國(guó)家認(rèn)可的快檢方法可以作為執(zhí)法依據(jù),由此極大縮減了檢測(cè)時(shí)間和提高了監(jiān)管效率。早在2008年,由江蘇省微生物所有限責(zé)任公司起草的GB/T 17480推薦了酶聯(lián)免疫吸附法用于飼料黃曲霉毒素B1污染的檢測(cè);而GB 5009.22(24)-2106把酶聯(lián)免疫吸附篩查法作為檢測(cè)黃曲霉毒素B族和G族(M族)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在2015年將膠體金定量檢測(cè)技術(shù)納入標(biāo)準(zhǔn)中,而且即將頒布實(shí)施一系列時(shí)間分辨熒光免疫層析定量法。國(guó)家食藥局于2017年、2019年和2022年先后頒布了8個(gè)真菌毒素的快檢標(biāo)準(zhǔn), 包括不同食品中嘔吐毒素、黃曲霉毒素B1和M1、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、T-2毒素、伏馬毒素的膠體金免疫層析法。這些都為免疫層析技術(shù)及產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)、糧油、食藥行業(yè)的應(yīng)用提供了技術(shù)保障和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),滿足田間、倉(cāng)儲(chǔ)、流通環(huán)節(jié)等現(xiàn)場(chǎng)快速篩查需要, 有效保障了這些領(lǐng)域真菌毒素污染的監(jiān)管和檢測(cè), 在檢測(cè)方法上實(shí)現(xiàn)了歐美國(guó)家同步。相信隨著我國(guó)免疫層析技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,有一天會(huì)登堂入室,躋身國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法的。
按照技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間順序,真菌毒素快檢產(chǎn)品體系主要包括酶聯(lián)免疫檢測(cè)試劑盒、膠體金檢測(cè)卡(試紙條)和時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)卡等。我國(guó)曾經(jīng)有一批只專注于真菌毒素檢測(cè)試劑研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè),雖然目前無(wú)一不在拓寬檢測(cè)領(lǐng)域,以應(yīng)對(duì)更為復(fù)雜的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),但也在一定程度上說(shuō)明真菌毒素檢測(cè)在我國(guó)的規(guī)模化。
(2)酶聯(lián)免疫檢測(cè)試劑盒
近些年,酶聯(lián)免疫試劑盒在食品質(zhì)量安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用在縮減。究其原因是酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作要求相對(duì)較高、費(fèi)時(shí)、需要積累夠一定數(shù)量的樣本。而且近些年,糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理局頒布、推薦的一系列快速檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法中,幾乎都是支持免疫層析技術(shù)的。但值得慶幸的是,酶聯(lián)免疫法檢測(cè)黃曲霉毒素B1和黃曲霉總量寫(xiě)進(jìn)了《中國(guó)藥典》(2020版第三部)中。中藥材真菌毒素污染是近些年大家關(guān)注的重點(diǎn),而真菌毒素污染對(duì)中藥材質(zhì)量安全的危害是非常致命的。
圖9 勤邦生物黃曲霉毒素B1檢測(cè)試劑盒
事實(shí)上,ELISA試劑盒在飼料質(zhì)量安全檢測(cè)中一直得到很好的應(yīng)用,一旦檢測(cè)樣本超過(guò)十幾個(gè),其檢測(cè)優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。河北伊萊莎生物技術(shù)有限公司是專注真菌毒素ELISA產(chǎn)品的公司之一,由其公司名稱伊萊莎取自ELISA可知。當(dāng)然,談到真菌毒素ELISA檢測(cè),依然不能缺少華安麥科、蘇微等老牌真菌毒素快檢企業(yè)。
圖10 蘇微的真菌毒素檢測(cè)試劑盒
?。?)試紙條(檢測(cè)卡)
試紙條是真菌毒素快檢市場(chǎng)的主流產(chǎn)品,國(guó)外品牌主要有Romer (被帝斯曼收購(gòu))和Charm(中檢葆泰代理);國(guó)內(nèi)知名品牌有華安麥科、易瑞、武漢維士康、維德維康、勤邦、河北伊萊莎等。但不同廠家在技術(shù)上又存在一定差異。就檢測(cè)試紙條來(lái)說(shuō),以Charm為代表的膠體金產(chǎn)品是三條線,一條C線,兩條T線(其中一條為校準(zhǔn)T線),最后根據(jù)T/C的比值來(lái)定量,通過(guò)雙T線保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。其他廠家大多是兩條線,一條C線,一條T線,定量也是根據(jù)T/C值來(lái)確定。
根據(jù)LS標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于糧食領(lǐng)域的真菌毒素檢測(cè)試劑需要實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè),這在一定程度推動(dòng)了食品安全免疫層析產(chǎn)品由定性檢測(cè)向定量檢測(cè)發(fā)展。Charm在中國(guó)的代理公司曾推動(dòng)制定了四大真菌毒素膠體金定量檢測(cè)技術(shù)的糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) [LST 611(1~4)-2015年]。Charm膠體金定量檢測(cè)試劑最早進(jìn)入我國(guó)糧油真菌毒素檢測(cè)市場(chǎng),并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)處于壟斷地位,糧食真菌毒素定量試劑一度成為快檢產(chǎn)品中利潤(rùn)最高的。后來(lái)隨著國(guó)內(nèi)食品安全快檢廠家的發(fā)展壯大和技術(shù)進(jìn)步,華安麥科首先分得了第一杯羹,其后更多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)軍糧油檢測(cè)市場(chǎng),但也帶來(lái)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品價(jià)格開(kāi)始明顯下降。而在農(nóng)業(yè)、市場(chǎng)監(jiān)管等其他領(lǐng)域,免疫層析技術(shù)主要以定性為主,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)受技術(shù)壁壘限制較小。
圖11 Charm真菌毒素檢測(cè)卡、讀卡器和孵育器
試紙條需要在檢測(cè)前,加入樣品和金標(biāo)抗體的孵育步驟,以克服檢測(cè)靈敏度不足的問(wèn)題,這是試紙條與檢測(cè)卡的一個(gè)主要差異。因?yàn)檎婢舅貦z測(cè)的前處理過(guò)程,往往稀釋倍數(shù)較高,對(duì)檢測(cè)靈敏度要求更高,所以真菌毒素試劑的產(chǎn)品形式更多是試紙條。
近年來(lái),伊萊莎推出了基于乳膠微球試紙條、手機(jī)版云E測(cè)(相當(dāng)于讀卡儀)和孵育器,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)過(guò)程最大程度的簡(jiǎn)單化。值得重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是,乳膠微球與抗體之間是化學(xué)鍵結(jié)合,抗干擾能力更強(qiáng),穩(wěn)定性和靈敏度更高,有利于建立穩(wěn)定的檢測(cè)體系;乳膠微球的靈敏度雖略低于熒光微球,但檢測(cè)效果可視化、體系更加穩(wěn)定、具有相對(duì)較寬的線性范圍。
圖12 伊萊莎乳膠微球真菌毒素免疫層析檢測(cè)體系
?。?)時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)卡
雖然早在2014年,由李培武院士團(tuán)隊(duì)起草的NY/T 2548-2014,推薦了時(shí)間分辨熒光免疫層析法檢測(cè)飼料及原料中黃曲霉毒素B1。但當(dāng)時(shí)受產(chǎn)品等多種因素的限制,該標(biāo)準(zhǔn)推薦的技術(shù)并沒(méi)有在飼料檢測(cè)行業(yè)得到很好的貫徹和應(yīng)用。
近年來(lái),時(shí)間分辨熒光免疫層析定量法在糧油行業(yè)真菌毒素檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)展迅速,代表性事件是“LS/T 6143-2023 糧油檢驗(yàn) 谷物中黃曲霉毒素B1的測(cè)定 時(shí)間分辨熒光免疫層析定量法”于2023年3月頒布,并將于同年9月實(shí)施。北京智云達(dá)科技股份有限公司作為L(zhǎng)S/T 6143-2023唯一的試劑生產(chǎn)企業(yè)申請(qǐng)并參與了該標(biāo)準(zhǔn)的起草。該標(biāo)準(zhǔn)及后續(xù)一系列時(shí)間分辨熒光免疫層析技術(shù)LS/T的頒布實(shí)施,將結(jié)束持續(xù)8年的Charm為代表的膠體金定量檢測(cè)方法在糧食行業(yè)、尤其在招投標(biāo)中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位,雖然這兩種免疫層析技術(shù)將在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)并行,但其時(shí)代意義不容忽視,甚至可以說(shuō),對(duì)國(guó)內(nèi)真菌毒素試劑生產(chǎn)有關(guān)企業(yè)來(lái)說(shuō),這是一個(gè)跨越式的進(jìn)步。
圖13 糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“LS/T 6143-2023 糧油檢驗(yàn) 谷物中黃曲霉毒素B1的測(cè)定 時(shí)間分辨熒光免疫層析定量法”文本首頁(yè)
時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)技術(shù)一般采用稀土元素銪(Eu3+)作為標(biāo)記物,激發(fā)后熒光猝滅時(shí)間長(zhǎng),Stokes 位移寬達(dá)270 nm,通過(guò)時(shí)間分辨功能,消除背景熒光及激發(fā)光和發(fā)射光的互相干擾。Eu3+被聚苯乙烯納米微球包裹后,再用葡聚糖修飾微球表面,可以大大提升微球的穩(wěn)定性和對(duì)可逆環(huán)境的抗干擾性。因此,熒光定量免疫層析技術(shù)具有準(zhǔn)確度高,穩(wěn)定性和精密度好,線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。時(shí)間分辨熒光檢測(cè)卡的批內(nèi)、批間差小,檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定,具有很高的檢測(cè)靈敏度,彌補(bǔ)了免疫層析技術(shù)在靈敏度方面的弱勢(shì)。但時(shí)間分辨熒光檢測(cè)卡存在檢測(cè)結(jié)果不直觀的缺點(diǎn),需要必須借助儀器才能讀出。
圖 14 熒光微球示意圖
因?yàn)橐环N谷物可能被多種真菌毒素污染,統(tǒng)一前處理過(guò)程或統(tǒng)一提取液是真菌毒素快檢試劑發(fā)展的趨勢(shì)。而且提取液的主要成分也由過(guò)去的乙腈或甲醇,變成對(duì)免疫反應(yīng)干擾小、環(huán)境友好的乙醇。
圖15 維德維康的時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)卡和檢測(cè)儀
時(shí)間分辨熒光真菌毒素定量檢測(cè)卡的廠家自上海飛測(cè)(南京微測(cè))、蘇微、智云達(dá)等開(kāi)始,逐步又出現(xiàn)了維德維康、廣東達(dá)元、北京納迅、勤邦生物、河北伊萊莎等廠家,而且隨著時(shí)間分辨熒光糧食行標(biāo)的頒布實(shí)施,將會(huì)有更多的廠家會(huì)增加產(chǎn)品線。
圖16 伊萊莎生產(chǎn)的時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)卡
?。?)檢測(cè)儀器和檢測(cè)箱
檢測(cè)卡的定量檢測(cè)結(jié)果需要依靠?jī)x器讀出,讀卡儀內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以直接得到待測(cè)樣品中真菌毒素的濃度。目前市場(chǎng)上讀卡儀兼具小型化、便攜化、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳,直接打印等特點(diǎn),而且發(fā)展趨勢(shì)是多項(xiàng)目同時(shí)檢測(cè)。
圖17 北京納迅時(shí)間分辨熒光定量檢測(cè)儀器
在儀器小型化的基礎(chǔ)上,廠家從客戶需求著手,將包括前處理在內(nèi)的整個(gè)檢測(cè)過(guò)程所需的設(shè)備耗材,諸如:檢測(cè)試劑、讀卡儀、孵育器、移液器、粉碎機(jī)、計(jì)時(shí)器及各種耗材整合成檢測(cè)箱,成為了一個(gè)移動(dòng)的小型實(shí)驗(yàn)室,檢測(cè)人員使用起來(lái)更加便利。
圖18 南京微測(cè)的檢測(cè)箱
(6)其他技術(shù)產(chǎn)品
真菌毒素快檢產(chǎn)品是食品安全領(lǐng)域最豐富的。除了上述的產(chǎn)品和技術(shù)外,還有北京熱景生物技術(shù)股份有限公司的上轉(zhuǎn)換化學(xué)發(fā)光檢測(cè)卡及拜發(fā)(biopharm)的化學(xué)發(fā)光成像檢測(cè)試劑。
圖19 熱景生物的上轉(zhuǎn)換發(fā)光檢測(cè)卡
?。?)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)品
真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是快檢產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的前提,是檢驗(yàn)快檢產(chǎn)品準(zhǔn)確度的保障,也是儀器分析和應(yīng)用必須的。真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)該是天然陽(yáng)性樣本,不能簡(jiǎn)單的由標(biāo)準(zhǔn)品+空白樣品制備。目前,只有很少的機(jī)構(gòu)獲得真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資質(zhì),包括國(guó)家糧食和物質(zhì)儲(chǔ)備局科學(xué)研究院和上海農(nóng)科院。商業(yè)化銷售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(或質(zhì)控樣)主要有Romer公司和普瑞邦。此外,Romer和普瑞邦還擁有豐富的真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品,包括同位素內(nèi)標(biāo)。
圖20 Romer的真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品
圖21普瑞邦的真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品
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綜述
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技術(shù)原理
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技術(shù)原理
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標(biāo)準(zhǔn)