利用重组mVenus–Tolles FRET pH生物传感器实现食品腐败的实时检测 开放获取

《Sustainable Food Technology》：Real-Time Sensing of Food Spoilage Using a Recombinant mVenus–Tolles FRET pH BiosensorOpen Access

　　

监测食物变质情况对于提升食品安全性及减少浪费至关重要。pH值变化可作为微生物活动的有效指标，而实时pH监测能够准确直接地反映食物的变质程度。目前市面上以及科研领域所使用的食物新鲜度检测工具，大多依赖合成色素或基于强度的荧光探针。这类检测方法容易出现信号波动，而且往往含有有毒或致癌物质。而基于蛋白质的生物传感器则有望成为替代方案，因为它们具有生物相容性、可降解性，甚至可能可直接食用。在各类基于蛋白质的生物传感器中，pHlameleon嵌合蛋白家族是通过福斯特共振能量转移技术实现pH值检测的，已被广泛应用于多种生物医学领域。在本研究中，我们评估了mVenus–Tolles作为一种基于福斯特共振能量转移技术的生物传感器，用于通过检测pH值变化来判断食物是否变质。该蛋白被与N端的囊泡形成肽标签融合后进行重组表达与纯化，最终每升培养液可获得约30毫克的高溶解度产物。实验结果表明，该传感器在pH 4.0至7.0的范围内能产生稳定的比率型pH响应信号，当蛋白浓度高于3微摩尔时，信噪比也很高。在碎肉和鹰嘴豆浆等复杂的食品环境中，该传感器能够持续48小时以上准确检测食物自然变质过程。随着环境酸度上升以及微生物数量从最初的约10^3 CFU/毫升增长到超过10^12 CFU/毫升，福斯特共振能量转移信号会逐渐减弱，而经过抗生素处理的对照样本则保持信号稳定。这些研究结果表明，这种基于蛋白质的福斯特共振能量转移生物传感器有望被安全地应用于食品或包装中，实现食物的实时定量新鲜度监测。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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