综述:真菌毒素快速检测技术的最新进展

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Food Chemistry 9.8

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  这篇综述系统阐述了真菌毒素(Mycotoxins)的快速检测技术进展,重点分析了免疫分析法(Immunoassays)、适配体(Aptamer)技术和生物传感器(Biosensors)的优劣势,并探讨了纳米材料(如SERS)和新型识别元件(如分子印迹聚合物MIPs)在提升检测灵敏度与特异性中的应用,为食品安全监测提供重要技术参考。

  

引言

真菌毒素是霉菌生长过程中产生的有毒次级代谢产物,包括黄曲霉毒素(AFs)、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马菌素(FBs)等。国际癌症研究机构(IARC)将黄曲霉毒素B1(AFB1)列为1类致癌物,而OTA和FB1属于2B类。这些毒素耐高温烹饪,污染全球约25%的农作物,对胃肠、泌尿、神经等系统具有显著危害。

检测需求与挑战

传统方法如高效液相色谱(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)虽灵敏度高,但耗时长、成本高。食品基质中的复杂成分(如蛋白质、脂肪)会干扰痕量毒素检测,因此亟需开发快速、高灵敏的现场检测技术。

识别元件的创新

  1. 1.

    抗体替代物:适配体(Aptamer)通过体外筛选获得,稳定性优于抗体;分子印迹聚合物(MIPs)可定制化识别特定毒素。

  2. 2.

    纳米材料增强:金纳米颗粒和量子点等通过表面等离子共振(SPR)或表面增强拉曼散射(SERS)放大信号,检测限低至pg/mL级。

样本前处理技术

固相萃取(SPE)和免疫亲和层析(IAC)可有效富集毒素并去除基质干扰。新兴的磁性纳米吸附剂能实现“吸附-解离”一体化操作,提升效率。

检测信号类型

  • 光学信号:荧光(Fluorescence)和比色法(Colorimetry)操作简便,适合现场筛查。

  • 电化学信号:基于氧化还原反应,灵敏度高且设备小型化。

  • 手性信号:利用毒素分子旋光特性,实现超灵敏区分。

三大快速检测技术

  1. 1.

    免疫分析法:ELISA和侧流层析试纸条(LFA)成本低,但易出现假阳性。

  2. 2.

    适配体技术:结合CRISPR-Cas系统可特异性识别AFB1,稳定性强。

  3. 3.

    生物传感器:场效应晶体管(FET)传感器响应时间仅需5分钟,适合实时监测。

结论与展望

未来需融合人工智能(AI)优化检测算法,开发便携式多毒素联检设备。纳米材料与生物识别的协同创新将推动检测技术向更高效、精准的方向发展。

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