基于三金属有机框架纳米酶(TAMzyme)比色法快速检测水果总抗氧化能力的创新研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Talanta 5.6

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  为解决传统水果总抗氧化能力(TAC)检测方法耗时繁琐的问题,研究人员开发了一种具有优异类过氧化物酶(POD-like)活性的三金属有机框架纳米酶(TAMzyme),通过比色法实现了对AA、Cys、Glu和GA等抗氧化剂的快速检测(检测限0.54-1.58 μM),并以Trolox当量(TE)量化猕猴桃(194.97±2.73 μM TE)和橙子(205.10±3.85 μM TE)的TAC值。该研究为复杂食品基质中的抗氧化能力评估提供了高效、低成本的新方法。

  

研究背景与意义
水果中的总抗氧化能力(TAC)是衡量其营养价值和健康效益的关键指标,但传统检测方法如ABTS、DPPH和FRAP等存在试剂易变质、操作复杂等问题。随着人们对膳食抗氧化剂与慢性疾病(如心血管疾病和癌症)关联性认知的深入,开发快速、稳定的TAC检测技术成为食品科学和健康医学领域的迫切需求。

研究设计与方法
沈阳医学院等机构的研究团队通过高温水热法合成了一种长纺锤形三金属MOF纳米酶(TAMzyme),利用其高催化活性和表面活性氧物种特性,结合H2O2-TMB显色体系,建立了水果TAC的比色检测平台。研究通过SEM、HR-TEM和EDS表征材料形貌,并对比ABTS试剂盒验证准确性。

研究结果

  1. 材料表征:TAMzyme的Fe/Co/Ni三金属掺杂和独特纺锤结构(长径比>10)赋予其高比表面积和均匀活性位点分布(图1A-D)。
  2. 催化性能:在H2O2存在下,TAMzyme催化TMB氧化为蓝色oxTMB的反应速率较单金属MOF提升3倍,且•OH生成效率显著提高。
  3. 检测应用:对AA、Cys等抗氧化剂的检测限达亚微摩尔级(0.54-1.58 μM),猕猴桃和橙子的TAC测定结果与ABTS法误差<5%。

结论与意义
该研究首创的TAMzyme比色法突破了传统酶依赖检测的局限性,其稳定性(耐受pH 2-12和60℃高温)和低成本特性为食品质量监控和营养评估提供了新工具。论文发表于《Talanta》,为MOF纳米酶在食品安全领域的应用开辟了新路径。

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