食品質量安全檢測技術現狀和對快速檢測技術的期望
(5)基于表面等離子諧振(SPR)生物傳感器開發(fā)的致病菌檢驗系統(tǒng),如Biacore系統(tǒng)。
(6)基于生物芯片為平臺,使用致病菌檢測試劑盒、檢測致病菌的系統(tǒng),如我國博奧生物已開發(fā)出、可檢測12種食源性致病菌的生物芯片檢測系統(tǒng)
國外著名廠家為Biomerieux、Dupont,Agilant、Biologe、GE Heailhcare和Biacore等;國內以往尚無類似的生產廠家,只有生產抑菌圈測定儀的廠家,這是極大缺陷。可喜的是2000年以來博奧生物公司(生物芯片國家工程中心),已推出了生物芯片檢測系統(tǒng),中科院電子所推出了SPR系列產品。從世界范圍講,致病菌引發(fā)案例,是食品安全首位,期待有更多的國產儀器推出、占領這巨大市場。
(五)、轉基因農產品檢測儀器
檢測農產品中有否外源基因,分為基因水平的檢測和基因轉錄水平檢測,使用儀器按檢測程序分三部份:
1、用于DNA樣品制備的儀器設備:試劑盒、振蕩器、離心機等。
2、用于基因擴增的儀器設備:混合液、保真DNA聚合酶、PCR擴增儀等。
3、分離、分析、檢定的儀器設備:電泳系統(tǒng)、酶標儀、定量PCR儀等。
國外著名廠家是BI0-RAD、Thermo-Life Sciences、GE;國內尚無完整生產上述儀器的廠家,是一個缺陷。但已有生產離心機、電泳儀、酶標儀、PCR儀的企業(yè),如天美、六一、天能、三科、朗基、博日等。
(六)檢測農產品品質和營養(yǎng)成份的儀器。主要有:1、定氮儀凱氏定氮儀或杜馬斯定氮/蛋白質測定儀;2、脂肪測定儀;3、纖維素測定儀;4、牛奶、果汁檢測儀;5、糖份(糖度)檢測儀;6、近紅外農產品品質分析儀;7、食品安全快速分析儀系列(測定亞硝酸鹽、甲醛、吊白塊、二氧化硫、過氧化值和農藥殘等等)。以上幾種儀器近幾年來國內已有生產廠家,如上海纖維儀器廠、聚光科技—英賢、上海精科,吉大小天鵝等。8、氨基酸分析儀。國內尚無商品化的產品。
(七)樣品前處理的儀器設備
食品質量安全檢測是在極復雜的基質中(樣品中),檢測μg、ng級殘留物和污染物,傳統(tǒng)的樣品前處理技術已成為瓶頸,甚至無能為力,所以一系列新技術,有取代傳統(tǒng)技術設備的趨勢,這些新技術有:
(1)固體萃取儀,國內的產品和使用將很快普及。
(2)固相微萃取儀(SPME)。Varian和Supelco等公司推出了SPME全自動采/進樣方法。
(3)基質固相分散萃取儀(MSPDE)。該技術于2000年首次提出,優(yōu)點是不必進行勻漿、沉淀、離心、PH值調節(jié)等傳統(tǒng)方法。
(4)超臨界流體萃取儀(SFE)。優(yōu)點是不使用有機溶劑、簡便、高效、快速、選擇性強。
(5)凝膠滲析萃取儀(GPC)。優(yōu)點是純化容量大、回收率也較高,便于和其他分析儀器聯機。
其他如微波消解萃取儀,微孔液膜萃取,納米富集材料等新技術,以及頂空、吹掃捕集,全自動加溫加壓快速溶劑萃取儀等等,都將會在食品、農產品安全檢測中發(fā)揮作用。這些樣品前處理的儀器設備在我國都已完成研發(fā)任務,通過了成果驗收,有的已進入產業(yè)化示范,已能提供性能接近國外產品的正式產品如:上海光譜、新儀、北京瑞利、豐杰華、成都科林等。這些屬需求量大、面廣的產品,盼望盡速形成產業(yè)化規(guī)模。
(八)實驗室必備的中小型儀器設備
以往我國建設實驗室時,僅注意大型儀器設備而忽視必備的中小型常用的配套儀器設備,造成只有一個發(fā)達的頭腦,而沒有靈巧的四肢,對此要充分關注。這些中小型儀器設備,應依不同檢測任務和功能要求,針對性地配備。我國有許多企業(yè)生產,性能也大有提升,已能基本滿足實際要求,應側重提高國產品性能,甚至外觀。
以上所述的方法和儀器雖都屬于國內外食品安全檢測方法標準所確認的,但均存在著樣品前處理復雜、耗時、低通量、難于實現快速、簡捷、高通量,甚至現場檢測,所以快速篩查檢測技術與儀器一直得到國內外高度重視。針對不同目的,有一系列方法與儀器,從依于不同基理的試紙條、卡、測試盒,到基于色/質聯用儀的多殘留分析技術與儀器。
《生物技術世界》記者:請您談談對我國食品、農產品安全快速檢測技術與儀器的期望。
蔣士強:我國農產品、食品生產企業(yè)數量大、規(guī)模小、分散,且法治和自律意識很弱,而人口眾多,消費人群和梁道也多,因而構成了食品安全問題多發(fā)。除了環(huán)保因素和生產條件的客觀因素外,大多源于對農藥、獸藥、添加劑等違用、濫用。所以單靠上述一系列實驗室檢測方法和儀器是難于及時、快速而全面地從源頭監(jiān)控食品安全狀況。所以速測儀有著特殊意義。速測技術的原理和儀器很多,但非常成熟和突出的不多,我國已產業(yè)化、成熟儀器更少。現就我個人看好的和有異議的五大類儀器表述如下:
(1)免疫分析方法與儀器
包括放免、酶免、熒光免、化學發(fā)光免和膠體金標免等。農殘酶免疫檢測技術,被AOAC列為農殘檢測三大支柱技術之一,具有高特異性、準確性、快速、能檢測農藥和獸藥殘留,檢測致病菌、毒素以及轉基因檢測,檢測儀器主要是酶聯免疫儀,我國已有多家生產,該方法國內尚未能得到廣泛使用的原因是儀器功能單一且進口試劑盒太貴,而國內缺乏完善的試劑盒。
今后宜深入研究ELISA方法的各種影響因素,并向重組抗原、多項目標物、酶的定向改造和體外分子進化以及自動化酶聯免疫技術方向發(fā)展。
(2)應對生物傳感器以及分子印跡技術等新的速測技術予以高度關注。
生物傳感器功能多樣化、微型化、智能化、集成化、低成本、高靈敏性、高識別性和實用性特點,引起國內外高度重視。種類很多,發(fā)展最快、已廣泛應用的是SPR生物傳感器,靈敏、快速、無需標記、便捷,實時。它與其他新技術強強結合將會推出一批新型的食品安全快速篩查、檢測的方法和儀器、當今最典型的、在國外以BiacoreAB和美國TI以及Bio—RAD為代表。其中尤以Biacore、它將SPR檢測系統(tǒng)、生物傳感芯片、微流控系統(tǒng)等組合在一起,配以不同試劑盒,構成用于快速篩查和檢測獸藥殘、致病菌、毒素的系統(tǒng)。在我國以中科院電子所為代表已開發(fā)出三種SPR儀。發(fā)展方向是:高通量、高靈敏和便攜、小型、微型二個方面。
(3)生物芯片及微縮芯片實驗室。
具有高通量、高靈敏度和快速等特性,國際上對其應用于食品安全、疾病診斷等方面予以極大關注。我國國家生物芯片中心等單位已開發(fā)并生產食源性致病菌檢測、食源性病毒檢測和獸藥殘留檢測的生物芯片技術平臺(儀器和試劑盒),將進一步面向現場、速測、并向微縮芯片實驗室方向發(fā)展。
(4)宜對特種電化學傳感器予以重視
電化學傳感器具有小巧、靈敏、多樣化、低成本等優(yōu)點,利用特種電化學傳感器、構建食品安全快速檢測儀,國內外也都很重視,例如:將納米技術和電化學技術有機結合構建快速檢測食品中有毒有害重金屬的儀器;運用新型納米過氧化物傳感器和納米金屬/氧化物傳感器,構成快速檢測細菌總數和大腸桿菌的快速檢測儀。這三種速測儀已列入國家科技支撐項目,且已出樣機。
(5)對酶的抑制法與儀器應用的認識
國內曾把酶抑制法和儀器首推為速測技術。其實該方法早在1951年已由美國提出,1968年加拿大作了改進,我國80年代也著手研發(fā)過。近幾年,已有十幾種商品化儀器推出、推廣。鑒于該方法只能檢測有機磷和氨基甲酸酯二類農藥,且對同類而不同種農藥的抑制率差別很大,所以用統(tǒng)一的抑制率確定農藥殘留是否超標,必然會產生假陽性或假陰性的漏檢,可說是當前“不得已而采用的速測法”。僅適用于基層初檢,起著警示作用,發(fā)現超標現象時,必須用標準方法復測、確證,陰性反應也應按比例抽樣,用可靠的方法復測和確證。對快速檢測方法的應用,在《農產量質量安全法》第36條第二款有明確的界定。
蔣士強教授一再強調:完善的食品安全保障體系應體現為:體系的完備,法律和法規(guī)及標準的健全,機構、人員和裝備的完善,檢驗檢測技術和儀器設備的先進,監(jiān)控和檢測的及時和有力。其中技術支撐是科學儀器和測試技術。(end)
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