食品安全检测的核酸适配体技术

◎ 谢 静，吴丹枫，陈胜姝，杨天意

（扬州大学旅游烹饪（食品科学与工程）学院，江苏 扬州 225000）

核酸适配体（aptamer）即寡核苷酸适配体，是可以与转移配体特异结合的单链寡核苷酸序列，通常是由20～60 nt核苷酸组成的RNA或单链DNA。核酸适配体的发现得益于SELEX技术的提出，SELEX（systematic evolution of ligands by exponential enrichment，指数富集的配体系统进化）是目前公认的经典筛选适配体的方法，属于体外筛选[1]。当配体存在时，单链核酸由于静电作用、氢键作用、某些碱基配对等，自身发生折叠，形成稳定的三维空间结构，如假结、发卡、G-四分体、凸环[2]。

1 核酸适配体技术在食品安全检测中的应用

1.1 食源性致病微生物检测

段诺[3]构建了两种检测食源性致病微生物的新方法：①基于适配体识别-磁分离富集-上转换荧光标记技术的同时检测鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的新方法。该方法灵敏度高、特异性好，最低检测限分别为5 CFU/mL、8 CFU/mL。②适配体识别、量子点标记的流式细胞术同时检测副溶血性弧菌和沙门氏菌的方法。

1.2 农药残留检测

2013年，Shi等[4]报道了应用选择性地适配体结合纳米金比色法检测土壤中的有机磷农药吡虫清。该方法利用了目标物存在时纳米金发生聚集后颗粒间的等离子体耦合引发颜色的改变，这种方法检测范围75 nmol/L～7.5 µmol/L，检出限达到5 nmol/L。同时，将吡虫清适配体作为识别元素，获得了用于识别吡虫清高选择性和特异性的可视化比色检测。对于可能共存的其他杀虫剂农药，即使是结构相似的吡虫啉和毒死蜱也不会对吡虫清的检测产生干扰。

1.3 生物毒素检测

利用aptamer检测赭曲霉毒素A的方法也很多，如比色法、荧光法、电化学法、电化学发光法、试剂条法和磁珠方法。

段诺课题组[5]首次提出了多重荧光共振能量转移理论，设计了将伏马菌毒素B1和赭曲霉毒素A的适配体分别与两种上转换荧光纳米颗粒链接同时作为荧光能量供体，使其吸附到氧化石墨烯表面从而荧光淬灭，实现了多重荧光共振能量转移模式下同时对伏马菌毒素B1和赭曲霉毒素A的检测，检出限分别达到0.1 ng/mL和0.02 ng/mL。

2 结语

在食品安全领域，与传统检测方法相比，基于核酸适配体的检测方法具有靶分子广、操作简单、耗时短、成本低、易于现场检测、高特异性等诸多优势，但也面临一些挑战：①食品中有害物质种类繁多，而现阶段针对食品危害因子的核酸适配体种类还不齐全，所以仍需要其他食品危害因子相应核酸适配体的研究开发。②通常食品样品分析前处理程序复杂，如何有效地简化前处理，也是核酸适配体技术现阶段所面临的一大难题。③核酸适配体的筛选过程比较繁琐，且重复性高，费时费力，如何简单、快速、高效筛选获得需要的核酸适配体也是一大挑战。

[1]付玉荣，邱宗荫.SELEX技术及其应用研究进展[J].国外医学病毒学分册，2005，12（3）：70-72.

[2]Jenison R D，Gill S C，Pardi A，et al.Highresolutionmolecular discrimination by RNA[J].Science，1994，263（5152）：1425-1429.

[3]段 诺.食源性致病菌适配体的筛选及分析应用研究[D].无锡：江南大学，2013.

[4]Shi HJ， Zhao GH， Liu MC， et al. Aptamerbased colorimetric sensing of acetamiprid in soil samples: sensitivity, slectivity and mechanism[J]. Journal of Hazardous Materials，2013，260（18）：754-761.

[5]Tong P， Zhao W W，Zhang L，et al.Double-probe signal enhancing strategy for toxin aptasensing based on rolling circle amplification[J]. Biosensors & Bioelectronics，2012，33（1）：146-151.