食品過(guò)敏原的常見(jiàn)檢測(cè)技術(shù)
1.1 免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)
之前提到95%的食品過(guò)敏原屬于蛋白質(zhì),因此專(zhuān)門(mén)針對(duì)蛋白檢測(cè)的免疫學(xué)相關(guān)技術(shù)是檢測(cè)食品中蛋白類(lèi)過(guò)敏原的重要手段。其中免疫學(xué)檢測(cè)包括免疫吸附技術(shù)、免疫層析技術(shù)、免疫傳感器技術(shù)、免疫擴(kuò)散技術(shù)以及免疫印跡等技術(shù)。
免疫吸附技術(shù)主要包括酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)和放射/酶聯(lián)吸附抑制實(shí)驗(yàn)。酶聯(lián)免疫技術(shù)是將抗原抗體免疫反應(yīng)的特異性和酶的高效催化反應(yīng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一種檢測(cè)技術(shù),其原理是被酶標(biāo)記的抗體與食品過(guò)敏原發(fā)生反應(yīng)作用于底物后,其顯色深淺能夠反映待測(cè)樣品中過(guò)敏原的含量。該技術(shù)特異性強(qiáng),靈敏度高,操作簡(jiǎn)單,易于推廣,但也存在制備抗體困難,不適用于低分子量和不穩(wěn)定的過(guò)敏原檢測(cè),存在結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的交叉反應(yīng)和對(duì)試劑選擇性高導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行多殘留檢測(cè)等不足。而放射/酶聯(lián)吸附抑制實(shí)驗(yàn)則是使待測(cè)食品中的過(guò)敏原與固相載體上的抗原競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合特定人群血清中的IgE,之后再加入一種抗IgE的同位素或酶標(biāo)記抗體,反應(yīng)完成后通過(guò)添加可改變顏色或者能發(fā)光的底物用于檢測(cè)結(jié)合IgE的抗體,最終推測(cè)出食品中過(guò)敏原的濃度。盡管它是科研人員使用最廣泛和最靈敏的方法,在生海鮮、大豆、花生油和堅(jiān)果類(lèi)食物過(guò)敏原檢測(cè)中已有應(yīng)用,然而由于檢測(cè)過(guò)程中的人血清難以標(biāo)準(zhǔn)化以及商業(yè)化的食品過(guò)敏原在固相載體上與IgE的結(jié)合能力不盡相同,限制了該方法的推廣。
免疫層析技術(shù)檢測(cè)食品中的過(guò)敏原的原理是將特異的抗體固定在硝酸纖維素膜的某一取代,當(dāng)樣品浸入干燥膜一端,通過(guò)毛細(xì)管作用沿膜向前移動(dòng)到有抗體的區(qū)域時(shí),過(guò)敏原能與其發(fā)生特異性結(jié)合,之后若使用免疫膠體金或免疫酶染色則可使該區(qū)域呈色實(shí)現(xiàn)免疫診斷。目前該技術(shù)在花生蛋白類(lèi)過(guò)敏原和榛子過(guò)敏原上具有一定應(yīng)用,具有檢測(cè)閾值低和高特異性的優(yōu)點(diǎn),但作為定性或半定量技術(shù)來(lái)說(shuō),還有待進(jìn)一步發(fā)展。免疫傳感器技術(shù)則是將傳感技術(shù)和特異性免疫反應(yīng)相結(jié)合對(duì)食品中的過(guò)敏原進(jìn)行檢測(cè),具體是通過(guò)對(duì)識(shí)別原件表面的特異性抗原抗體反應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為精密數(shù)字輸出,不僅具有快速簡(jiǎn)便,便于收集和整理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn),而且損傷和污染樣品的可能性小,推廣性強(qiáng)。
免疫擴(kuò)散技術(shù)是免疫學(xué)中最常用的檢測(cè)手段,一般來(lái)說(shuō),單向瓊脂擴(kuò)散可用于定量分析,雙向瓊脂擴(kuò)散用于定性分析。目前為了提高擴(kuò)散速度和靈敏度,通常結(jié)合電泳共同檢測(cè)食品過(guò)敏原,基本原理是以半固體的瓊脂凝膠作為介質(zhì),將食品中可溶性的過(guò)敏原溶于凝膠中,在通電條件下進(jìn)行瓊脂擴(kuò)散后與特定抗體結(jié)合后發(fā)生沉淀。具體包括對(duì)流免疫電泳和火箭電泳等技術(shù),其中后者的靈敏度較高,在雞蛋、牛奶、意大利面食和蕎麥等食品中均有應(yīng)用。對(duì)于免疫印跡來(lái)說(shuō),也被稱(chēng)為酶聯(lián)免疫電轉(zhuǎn)移印斑法,是將高分辨率的凝膠電泳和免疫化學(xué)分析相結(jié)合的一種雜交技術(shù),經(jīng)過(guò)凝膠電泳分離的蛋白類(lèi)食品過(guò)敏原被轉(zhuǎn)移到固相載體上(通常是硝酸纖維素膜),先與對(duì)應(yīng)抗體發(fā)生免疫反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物再與酶或同位素標(biāo)記的第二抗體結(jié)合,經(jīng)過(guò)底物顯色或放射自顯影后即可對(duì)樣品中的過(guò)敏原進(jìn)行檢測(cè),具有經(jīng)濟(jì)性和靈敏度高的特點(diǎn)。
1.2 聚合鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)技術(shù)
當(dāng)復(fù)雜的食品體系中不存在過(guò)敏原相關(guān)蛋白或含量極低時(shí),可以通過(guò)聚合鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)來(lái)檢測(cè)相對(duì)熱穩(wěn)定性和耐壓性高的致敏成分基因含量從而推斷出是否存在食品過(guò)敏原。PCR是以少量DNA分子為模板,經(jīng)過(guò)變性-退火-延伸多次循環(huán),接近指數(shù)擴(kuò)增產(chǎn)生大量目標(biāo)DNA分子的體外模擬體內(nèi)DNA復(fù)制的一種核酸擴(kuò)增技術(shù)。近年來(lái)對(duì)于食品過(guò)敏原檢測(cè)的一個(gè)新靶標(biāo)則是特殊蛋白的cDNA,,擴(kuò)增產(chǎn)物可在瓊脂糖電泳上因分子量大小不同而實(shí)現(xiàn)分離。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,檢測(cè)迅速,已經(jīng)在小麥,烤榛實(shí)、轉(zhuǎn)基因玉米和轉(zhuǎn)基因大豆等食品的過(guò)敏原檢測(cè)工作中有一定應(yīng)用,不足之處則是觀察結(jié)果時(shí)需要借助多種儀器,容易造成污染和出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果。而基于PCR技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR則可通過(guò)向反應(yīng)體系中添加熒光染料或熒光標(biāo)記物與擴(kuò)增產(chǎn)物結(jié)合發(fā)光,觀察熒光信號(hào)的累積從而可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。該技術(shù)在羽扇豆、蕎麥和甲殼類(lèi)食品過(guò)敏原的檢測(cè)已有相關(guān)報(bào)道,與一般PCR技術(shù)相比不僅重復(fù)性好,定量準(zhǔn)確,實(shí)現(xiàn)了由定性到定量檢測(cè)的飛躍,而且大大退款了食品過(guò)敏原DNA檢測(cè)方法的應(yīng)用范疇。
1.3 質(zhì)譜技術(shù)
由于免疫學(xué)技術(shù)通常屬于半定量檢測(cè)且PCR技術(shù)檢測(cè)的對(duì)象是DNA,因此對(duì)于食品過(guò)敏原的抗原決定簇通常研究不深入,因而質(zhì)譜技術(shù)可以作為兩者的有益補(bǔ)充。質(zhì)譜技術(shù)主要針對(duì)分子間的非共價(jià)鍵反應(yīng),不僅可以定量測(cè)定食品致敏成分,而且還能對(duì)抗原表位進(jìn)行定位。最常用的分析方法有兩種,分別是bottom-up和top-down,前者是將提純后的食品過(guò)敏原蛋白酶解為多肽,利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和生物信息檢索分析多肽序列和修飾位點(diǎn);后者則是直接將過(guò)敏原蛋白引入質(zhì)譜后通過(guò)碎片裂解技術(shù)和生物信息檢索推斷多肽序列和修飾位點(diǎn)。盡管質(zhì)譜分析樣品前處理復(fù)雜,但樣品用量少,分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行,依然在牛奶、大豆、巧克力、玉米片、果仁和米制脆皮等食品中具有廣泛應(yīng)用。
1.4 生物共振技術(shù)
利用生物共振技術(shù)對(duì)食品中的過(guò)敏原進(jìn)行檢測(cè)的理論基礎(chǔ)是物質(zhì)波理論,具體來(lái)說(shuō)就是生物系統(tǒng)中存在極其微弱的共振信號(hào),這些特定信號(hào)是由物質(zhì)極微細(xì)共振表現(xiàn)出來(lái)的,可用于疾病的診斷和治療。過(guò)敏作為一種生物物理信息現(xiàn)象,會(huì)在體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)敏印痕,而每種過(guò)敏印痕信號(hào)是此種過(guò)敏原唯一的生物共振模式,因此利用外在物質(zhì)波形與體內(nèi)物質(zhì)波形相互共振可實(shí)現(xiàn)過(guò)敏印痕的準(zhǔn)確探測(cè)。該方法由德國(guó)發(fā)明,近年來(lái)在臨床檢測(cè)上應(yīng)用較多,不僅克服了點(diǎn)刺、抽血等檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)和低準(zhǔn)確性的缺點(diǎn),還能實(shí)現(xiàn)安全無(wú)創(chuàng)傷檢測(cè),特別適用于兒童患者。
2 、食品過(guò)敏原的安全管理措施
根據(jù)食品過(guò)敏原的特點(diǎn),一般采取安全控制的管理模式,可以從在生產(chǎn)、流通和消費(fèi)三個(gè)途徑來(lái)降低食品過(guò)敏原帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。在生產(chǎn)方面,體現(xiàn)在食品加工過(guò)程中多個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)食品過(guò)敏原的控制。首先對(duì)于采購(gòu)的原料來(lái)說(shuō),需要進(jìn)行是否存在食品過(guò)敏原的相關(guān)評(píng)估,食品制造商必須清楚自己產(chǎn)品配方中的所有原材料成分以及可能含有的過(guò)敏成分,這對(duì)后期消費(fèi)途徑產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的說(shuō)明具有至關(guān)重要的影響。其次是生產(chǎn)排序,一般來(lái)說(shuō),食品企業(yè)需要按照生產(chǎn)計(jì)劃避免在生產(chǎn)含有過(guò)敏原的產(chǎn)品后再生產(chǎn)不含過(guò)敏原食品的情況,最好將含有過(guò)敏原的產(chǎn)品安排到每次生產(chǎn)的最后,這樣可以明顯降低交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。之后是換產(chǎn)問(wèn)題,在生產(chǎn)不含過(guò)敏原的食品之前,需要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行嚴(yán)格清潔、沖洗和檢驗(yàn)工作,除去可能殘留的過(guò)敏原物質(zhì)。最后則是關(guān)注加工環(huán)境與產(chǎn)品開(kāi)發(fā),對(duì)于加工環(huán)境來(lái)說(shuō),需要有專(zhuān)用的隔離措施,根據(jù)HACCP管理體系嚴(yán)格控制衛(wèi)生條件,避免因環(huán)境導(dǎo)致的食品質(zhì)量問(wèn)題;而對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),由于在加工過(guò)程中消滅食品過(guò)敏原的不經(jīng)濟(jì)和不實(shí)際,低敏和抗敏食品將越來(lái)越受消費(fèi)者的青睞。其中,低敏食品可以在加工過(guò)程中通過(guò)物化或生化手段降解致敏成分和采用育種及基因工程技術(shù)培育低敏原料生產(chǎn)得到,食品的抗敏性則可通過(guò)添加抑制過(guò)敏因子實(shí)現(xiàn)。
食品中的過(guò)敏原既可以是食品固有的致敏成分,也可以是在流通過(guò)程中被污染從而攜帶的外來(lái)過(guò)敏原,比如花粉、微生物和寄生蟲(chóng)等。因此,在流通過(guò)程中控制外來(lái)過(guò)敏原同樣十分必要。流通主要有運(yùn)輸、貯存和銷(xiāo)售環(huán)節(jié)構(gòu)成,三個(gè)環(huán)節(jié)不僅需要檢查環(huán)境的密封性、衛(wèi)生狀況、氣味和蟲(chóng)害等,還有要注意做好與非同類(lèi)產(chǎn)品的隔離措施。食品最終面向的還是市場(chǎng),因此消費(fèi)領(lǐng)域的控制是降低過(guò)敏原引起食品安全事件最有效的手段,分別可以從加強(qiáng)食品標(biāo)識(shí)管理、建立食品過(guò)敏原數(shù)據(jù)庫(kù)和完善產(chǎn)品追溯與回收系統(tǒng)、緊急事故處理體系三個(gè)方面達(dá)到要求。加強(qiáng)標(biāo)識(shí)管理保證了消費(fèi)者的知情權(quán)從而能夠充分避免因誤食導(dǎo)致的過(guò)敏事件,標(biāo)識(shí)要具體到成分含量、形式及來(lái)源等多個(gè)方面。建立食品過(guò)敏原數(shù)據(jù)庫(kù)目前主要針對(duì)轉(zhuǎn)基因食品,根據(jù)觀察導(dǎo)入的基因所表達(dá)的蛋白產(chǎn)物是否造成過(guò)敏從而決定是否將該氨基酸序列列入過(guò)敏原數(shù)據(jù)庫(kù),研究階段成熟后將是相當(dāng)值得推廣的一項(xiàng)技術(shù)[38]。盡管負(fù)面事件是我們不希望看到的,但在實(shí)際生活中卻不可完全避免,所以需要對(duì)產(chǎn)品追溯與回收系統(tǒng)、緊急事故處理體系進(jìn)行完善,促使企業(yè)對(duì)由于食品過(guò)敏原造成的安全事件采取積極的處理方式,保障消費(fèi)者權(quán)益的同時(shí)也將事件對(duì)企業(yè)品牌可能帶來(lái)的信任危機(jī)降到最低。
3 、展望
食品安全涉及到每個(gè)人的切身利益,因此在越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注。隨著現(xiàn)代社會(huì)食品工業(yè)的發(fā)展,包括工業(yè)食品、新資源食品和轉(zhuǎn)基因食品在內(nèi)的多種新食品的出現(xiàn),這些食品帶來(lái)過(guò)敏的風(fēng)險(xiǎn)可能性也變得越來(lái)越大。針對(duì)這種情況,從保護(hù)消費(fèi)者安全和健康的人本角度出發(fā),加強(qiáng)對(duì)食品中過(guò)敏原的檢測(cè)和安全管理變得尤為重要。一方面,對(duì)于檢測(cè)來(lái)說(shuō),能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)不足的高靈敏度和精準(zhǔn)性,低檢測(cè)閾值和樣品量需求的快速檢測(cè)新技術(shù)被迫切需要;另一方面,食品致敏成分安全管理的基礎(chǔ)工作仍需加強(qiáng),與此同時(shí),還必須制定更加具體的管理?xiàng)l例與企業(yè)生產(chǎn)要求,進(jìn)一步完善整個(gè)食品過(guò)敏原管理體系,盡可能排除“從農(nóng)田到餐桌”過(guò)程中的多種風(fēng)險(xiǎn)因素,將相對(duì)安全性最高的食品呈現(xiàn)在消費(fèi)者面前,逐漸提高食品企業(yè)在消費(fèi)人群中的信譽(yù),形成穩(wěn)固的品牌效應(yīng)。
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