选择一个适合的食物过敏原检测方法
未申报的致敏物质可能给过敏的人带来麻烦,因为他们可能会在无意中接触到过敏原。为了使消费者的食品更加安全,从2006年开始,8个主要过敏原的标示在美国成为强制性要求。所谓的“8大过敏原”是指坚果、花生、大豆、牛奶、鸡蛋、鱼、贝类、小麦,该规定也逐渐被我国食品企业认可并实施。
为了遵守过敏原标签法律和保护自己的声誉和业务,食品生产商需要一些分析方法来检测生产过程中是否有过敏物质存在,避免生产线中的交叉污染。食品生产商该如何从现有的众多检测方法中有效选择和实施检测方法?本篇文章描述了目前和未来几年使用最广泛的方法,并分析了各种方法的利弊,以方便企业选择。
免疫筛选方法
免疫学检测方法是在检测痕迹量级检测食物中是否有过敏物质方法中使用最广泛的一种。这些方法都是通过特定抗体,基于过敏蛋白的结合。免疫筛选方法有不同的形式,比较传统的形式是酶联免疫吸附法(ELISAs)和试验纸检验。在过去的几十年里,针对不同过敏原的许多酶联免疫吸附和试验纸检验得到了发展,且已经商业化。
最近,研究侧重多种过敏原检测方法(即发展几个过敏原或引起变态反应的化合物可以同时检测的方法),这些方法通常是基于生物传感器和微球的流式细胞仪系统的开发,预计在未来几年内也将实现商业化。随着这些方法的推出,产品中8个主要过敏原的常规筛选将成为可能。
试验纸检验
试验纸检验是基于样本中抗过敏原抗体和试验纸上抗过敏原抗体之间复合物的形成。这些复合物在试验纸上产生一条彩色测试线,如果样本是阳性的即含过敏原。以类似的方式,形成一个彩色控制带,表明已经正确进行实验。
试验纸检验非常容易使用、价格低、速度快(几分钟的分析时间),不需要使用仪器,并且可以在现场使用。虽然如今大多数试验纸检验只是定性的;但是可以预见,在不久的将来,越来越多的供应商将提供可以获得半定量结果的简单手持阅读器。目前通过试验纸检验,检测过敏原一次只能分析一个样本。
酶联免疫吸附法
酶联免疫吸附法是在多条试验纸或96孔微量板中进行。引起变态反应的化合物的蛋白质是通过检测特定的酶标抗体,通过酶促反应(导致有色产物的形成)实现可视化。颜色是用兼容微孔板的分光光度计读取。样本中引起变态反应的化合物的浓度可以通过分析标准从校准曲线确定。为了进行酶联免疫吸附,需要训练有素的实验室人员、标准的实验室设备和微孔板分光光度计。采用酶联免疫吸附法,对于单一过敏原,可以同时分析更多的样本。分析时间从快速酶联免疫吸附法的30分钟到标准酶联免疫吸附的3个小时。目前,酶联免疫吸附是食品加工和食品管理部门检测过敏原应用最广泛的方法。
生物传感器
在食品分析中,生物传感器尤其是基于表面等离子体共振(SPR)的生物传感器已经成为越来越被广泛使用的工具。表面等离子体共振(SPR)检测是基于分析物和固定配体结合所引起的传感器芯片表面折射率的变化。对于高分子化合物,如过敏源和特异性抗体常常固定在芯片表面上。然后,样本中的过敏原结合,根据信号的变化,可以从校准曲线计算样本中的浓度。
大多数新的生物传感器是针对高通量、多分析物的测量。这些系统的主要优点是检测时间短(几分钟)、自动化程度高(减少了劳动时间),可以同时对多种分析物盒进行无标记检测。这些系统的一个主要缺点是机器和芯片的价格都相对较高。此外,一次只能检测单一样本,且需要训练有素的实验室人员。最近,有些公司已经开发了一些用于检测过敏原的生物传感器。预计在未来几年内,过敏原测试套件会实现商业化,且在食品控制机构中应用。
流式细胞仪系统
流式细胞仪系统是基于多组不同颜色的微米大小珠子的流式细胞仪检测。对于每个珠子集,引起变态反应的不同化合物的抗体可以耦合,使物质的特异性、荧光标记、次要抗体可以用于过敏原与珠子结合的可视化。分析时,不同珠子集(以检测不同过敏原)同时加到微量滴定仪的样本中。珠子进入一个流体管,使微球能够在通过检测箱之前排成单行。在这个检测箱中,一个激光标识每个珠子和归类到相应的珠集(基于检测到的过敏原),而另一个激光扫描珠每个珠子荧光标记抗体的数量(并确定检测到的过敏原浓度)。这样,在一个样本中可以同时检测到多个过敏原。这些类型方法的好处是分析时间短、同时检测多个过敏原、样本量小和相对廉价的机器(相对于生物传感器)。然而,所需时间跟酶联免疫吸附法差不多。
选择检测方法
选择一个合适的检测方法时,应考虑以下标准:是否有实验室人员和标准的实验室设备、样品的数量、所要检测过敏原的数量、测试的频率、分析时间短要求、定量结果要求、使用方便、自动化程度和所产生的费用。
如果一个公司没有训练有素的实验室人员和设备,员工自己可以进行的唯一检验是试验纸检验。如果一个单一过敏原需要分析大量的样品,酶联免疫吸附是最好的选择,因为必要的设备相对廉价。如果需要通过多个样本定量分析多个过敏原,且需要在一个小时内获得结果,生物传感器是所选择的方法。如果一个定性的结果已经足够,试验纸检验是廉价而快速的替代选择(不需要昂贵的机器)。如果对分析时间没有太大的要求,流式细胞仪系统是更好的选择,因为该设备的价格一般比生物传感器低。
在可以实施免疫学检测之前,需要检查该方法是否适合,这很重要,因为所用的抗体可能与食品基质成分产生交叉反应,导致假阳性检测结果。此外,食品加工可能影响使用抗体的过敏性蛋白检测,因为蛋白的结构和完整性以及通过抗体的识别/结合可能因为加工而发生改变。
在一般情况下,试剂盒供应商可以提供验证数据,一般是在所需基质中或加工后验证该方法。样品被怀疑含有过敏原,这可以用质谱方法确认。使用质谱分析,蛋白质的部分独特氨基酸序列可以确定,蛋白质可以明确确定。然而,质谱分析是劳动密集型,需要昂贵的设备和材料,不适用于常规分析。
总之,过敏原检测有几种不同的免疫筛选方法,各自有其优点和缺点。一个特定方法的选择应根据测试位置的具体情况(例如,样本数、所要检测过敏原的数量以及所需分析时间)进行选择,以上可作为选择合适方法的指导。
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