基于核酸适配体检测动物性食品中卡那霉素残留研究进展
2022-01-07马婧怡陶晓奇
马婧怡 田 冰 王 鑫 陶晓奇
(1. 西南大学食品科学学院,重庆 400715;2. 国家级食品科学与工程实验教学示范中心(西南大学),重庆 400715)
卡那霉素(kanamycin)是从链霉菌或小单胞菌培养液中提取,或以天然品为原料半合成提取而获得的一种碱性氨基糖苷类抗生素[1],主要通过抑制细菌的蛋白质合成而起到杀灭细菌的作用。其能够抑制葡萄球菌、巴氏杆菌、沙门氏菌等细菌的生长繁殖,常被用于治疗畜禽细菌感染[2-4]。由于廉价且抗菌性好的特点,卡那霉素被作为兽药在畜禽养殖中广泛使用,但滥用会导致其在动物性食品中残留超标,长期摄入将对人体产生肾毒性、造血系统毒性等毒副作用[5-6],如2012年的“速成鸡”事件[7]。中国、欧盟、日本以及美国均制定了动物性食品中卡那霉素的最高残留限量(MRLs),欧盟规定MRLs为:肉类100 μg/kg、肝脏600 μg/kg、肾脏2 500 μg/kg、牛奶150 μg/kg[8];中国的GB 31650—2019中规定MRLs为:肌肉100 μg/kg、皮脂100 μg/kg、肝脏600 μg/kg、肾脏2 500 μg/kg、奶150 μg/kg。因此,为规范养殖业中卡那霉素的使用及维护食品安全,建立快速且准确的检测方法具有重要意义。
目前,卡那霉素残留的检测方法有仪器分析法和免疫分析法。仪器分析法主要有高效液相色谱法(HPLC)[9]、液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)[10]、超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MS/MS)[11]等,这类方法灵敏度高,但设备昂贵、检测程序复杂且对试验人员要求较高[12]。基于特异性生物识别元件的免疫分析方法,因具有快速灵敏、操作简便等优点,被广泛应用于食品检测中,其常用的特异性生物探针有抗体和适配体。抗体作为一种传统的免疫分析方法识别元件,其生产成本高、周期长、免疫活性不稳定且修饰标记复杂[13-14]。核酸适配体作为一种新型识别元件,是经体外筛选技术(SELEX)筛选出的具有目标物特异性识别功能的单链DNA或RNA,由于其生产成本低、合成快、亲和力强、稳定且易于修饰标记,近年来在食品检测领域中迅速发展[15]。文章拟对动物性食品中卡那霉素残留的核酸适配体检测方法进行综述,总结其发展现状,并展望其未来发展方向,以期为保障食品安全,建立简便快速的检测方法提供依据。
1 核酸适配体
核酸适配体是一段能与靶标分子特异性结合的单链DNA或RNA序列,一般由10~100个核苷酸碱基组成,可以特异性结合酶、抗体、金属离子、生物毒素等的靶标分子。由于性能优越,其常被用于快速高效地检测动物性食品中抗生素残留[16-17]。近年来,基于适配体检测动物性食品中卡那霉素残留所使用的适配体序列如表1所示。由表1可知,可用于检测的适配体种类较少,而且在大多数检测方法中都使用了5'-TGGGGGTTGAGGCTAAGCCGA-3'这一适配体序列,其亲和性被普遍认同,且此适配体用于卡那霉素检测中,大约有82%的文献使用了该序列。但有研究[35]表明,5'-TGGGGGTTGAGGCTAAGCCGA-3'这一最常用的适配体序列似乎不能与卡那霉素发生特异性结合;同时,有关联合使用纳米金(AuNPs)与适配体用于卡那霉素的检测方法中,忽略了AuNPs与靶标分子间(卡那霉素)的相互作用,卡那霉素可强烈吸附在AuNPs上。基于核酸适配体检测卡那霉素残留时,常用标记适配体、核酸扩增、与纳米材料联合应用等方法提高其灵敏度,而对适配体的探索与改进却较少。而改良的SELEX可筛选出性能更好的适配体,并且更加经济高效[36],为适配体的商业化应用提供了可能;Zhang等[37]设计出提供多个结合位点的多价适配体,增强了对目标分子的亲和力,为适配体检测方法的改进提供了新策略。
2 检测方法
目前,基于核酸适配体检测动物性食品中卡那霉素残留的检测方法主要包括比色法、荧光法、电化学法、表面增强拉曼散射法等。
2.1 比色法
比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色来分析待测物质含量的一种方法,该方法无需复杂昂贵的检测设备,只需利用分光光度计进行检测,具有操作简便、检测快速且检测结果肉眼可见等优点。常见的比色法有两类:利用AuNPs聚集显色和利用过氧化物酶活性催化显色。
2.1.1 基于纳米金聚集显色 核酸适配体易于修饰标记,这使得检测方法灵活多样,尤其是与AuNPs的联用最为广泛,适配体可通过碱基互补配对结合在AuNPs表面,当AuNPs被某种条件诱发时会产生聚集,此时由于表面等离子体共振吸收(SPR)的变化会呈现出与分散状态下不同的光学性质[38],通过检测加入目标物质前后溶液颜色的变化,即可分析目标物质含量。
AuNPs的聚集可以由多种因素诱发,如利用AuNPs表面的修饰探针与适配体杂交,形成AuNPs/探针/适配体聚合物,导致AuNPs聚集。基于这一原理,Zhou等[18]利用与适配体3'端和5'端分别互补的两种单链DNA(ssDNA1/ssDNA2)修饰AuNPs,适配体与这两种功能化AuNPs一起孵化时会形成聚合物(AuNPs/ssDNAs/适配体),当卡那霉素存在时,适配体会与卡那霉素结合从而竞争性解离AuNPs聚合物,并使溶液的紫外可见光谱发生改变。该方法具有良好的特异性与准确性,检测范围为1~500 nmol/L,检测限为1 nmol/L,可用于牛奶样品中卡那霉素残留物的检测,但该方法功能化AuNPs的表面修饰和分离过程复杂繁琐,检测效率低。
表1 卡那霉素的适配体序列Table 1 The aptamer sequence of kanamycin
利用高浓度的盐诱导AuNPs聚集的检测方法则无需复杂的修饰分离过程,能有效提高检测效率。张彩艳等[19]利用这一原理对牛奶中的卡那霉素残留进行了检测,试验原理如图1(a)所示。当样品中无卡那霉素时,核酸适配体与其互补单链DNA形成稳定的双链结构,加入卡那霉素后,核酸适配体与卡那霉素结合,释放出互补单链DNA吸附于AuNPs表面,导致AuNPs在高盐条件下仍能保持稳定,颜色不会发生改变。该方法具有良好的选择性与灵敏度,线性范围为0.02~0.30 μmol/L,检出限为8 nmol/L,同样无需对AuNPs表面进行修饰,Li等[20]基于鱼精蛋白与AuNPs间存在很强的静电相互作用,设计了一款基于外切酶I(Exo I)辅助信号放大和鱼精蛋白诱导AuNPs聚集的传感器,利用外切酶辅助有效放大了传感器产生的信号以实现超灵敏检测,该方法选择性极佳,线性范围为0.000 1~10.000 0 nmol/L,检测限为0.028 pmol/L,并且检测时只需将适配体/互补DNA双链探针、目标物、鱼精蛋白和AuNPs简单均匀混合到溶液中,操作步骤简单。
虽然依据AuNPs聚集与否的比色法具有很多优势,但当适配体不存在时,卡那霉素可直接吸附到未经修饰的AuNPs上,干扰其表面的电荷分布,产生假阳性比色信号[39],且AuNPs易受复杂反应体系影响产生非特异性聚集变色[40],这些干扰因素在设计检测方法时不可忽视。
2.1.2 基于过氧化物酶活性催化显色 此类显色反应常以酶催化氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色反应为基础[41]。天然酶如辣根过氧化物酶(HRP)常被用于催化H2O2-TMB体系显色,其催化效率高、专一性强,但易受物理和化学因素影响而失活。鉴于此,利用纳米酶或脱氧核酶(DNAzyme)模拟过氧化物酶活性催化H2O2-TMB体系显色的方法,在食品检测领域快速发展[42]。
相比于天然酶,纳米酶具有高效、稳定、易获得等优势,是最具前景的天然酶替代材料之一。基于纳米酶的比色法具有稳定、方便的优点。Tang等[21]利用碳基纳米材料模拟过氧化物酶活性,设计了比色传感器用于检测卡那霉素残留,其试验原理如图1(b)所示。该方法中游离卡那霉素适配体(Ky2适配体)通过范德华力吸附在二硫化钨(WS2)纳米片表面,提高纳米酶与TMB的亲和力,导致分层WS2纳米片的过氧化物酶模拟活性显著提升,催化H2O2-TMB体系转化为蓝色。加入卡那霉素后,Ky2适配体与卡那霉素优先结合,进而从WS2上脱离下来,不再增强WS2纳米片的过氧化物酶模拟活性,溶液呈浅蓝色甚至无色。这种传感器平均回收率为93.0%~110.0%,相对标准差为3.5%~8.7%,线性范围为0.1~0.5 μmol/L,检测限达0.06 μmol/L,且WS2纳米片具有良好稳定性(贮藏1~2年催化活性几乎不受影响)及可重复使用性(6个循环后保持约85%的催化活性)。Liu等[22]利用贵金属纳米酶模拟过氧化物酶活性,设计了基于适配体的切口酶辅助信号放大的超灵敏比色传感器。该试验制备了一种含有DNA适配体的发夹探针,当卡那霉素存在时,探针中的靶DNA会游离出来与信号探针杂交,此时切口酶切割信号探针释放出铂纳米颗粒(PtNPs),靶DNA则进入下次循环,磁分离后积累的大量PtNPs将催化H2O2-TMB体系显示蓝色。此方法相对标准偏差约为3.63%,灵敏度与选择性良好,检测极限为0.000 2 μg/kg远低于需检测水平150 μg/kg。虽然纳米酶具有诸多优势,但是与天然酶相比其选择性方面仍有欠缺,且大多数纳米酶活性较低[43],因此发展种类更为广泛且性能较好的纳米酶对检测技术的进步具有重要意义。
图1 基于卡那霉素适配体的比色法检测卡那霉素Figure 1 Determination of the aptasensor for detection of kanamycin based on colorimetric methods
利用具有催化功能的DNAzyme模拟过氧化物酶活性同样可以催化H2O2-TMB体系显色,Chen等[23]将具催化功能的DNAzyme(S1)与卡那霉素适配体(S2)杂交来抑制S1过氧化物酶催化活性,当加入卡那霉素时,适配体与卡那霉素特异性结合,释放出S1催化H2O2-TMB体系变色,同时由于S2与卡那霉素结合形成发夹结构,其发夹尾部可以与单链核苷酸(S3)进行互补配对,触发外切酶III(Exo III)切割S2,释放卡那霉素进行目标物回收使S1数量增多,从而起到放大信号的作用。最佳条件下,该方法回收率为91.1%~109.0%,相对标准差低于9.3%,吸光度和卡那霉素质量浓度对数值在0.000 1~10.000 0 μg/L内有良好的线性关系,检测极限约为0.045 pg/mL,具有很好的可重复性,并且该方法中所有反应都在均匀系统中一步进行,无需费时费力的表面修饰、孵化及复杂纳米材料的合成等过程,具有成本较低且无需复杂标记的突出优势。
比色法简便快速、成本较低,且具有检测结果可直接用肉眼进行观察的优势,但是存在检测中干扰严重、灵敏度低、需要复杂的样品预处理过程等缺点。其常常利用AuNPs聚集与过氧化物酶活性催化显色,但AuNPs的聚集易受干扰[39-40],且纳米酶与DNAzyme存在活性与特异性欠佳等问题[43],因此局限了比色法在卡那霉素检测中的应用。
2.2 荧光法
荧光法是基于一些荧光物质能够在一定激发波长下发出荧光的原理,通过检测荧光强度的变化来对物质进行定性或定量分析的方法[15],对试验仪器要求低、灵敏度高且受外界影响小[44]。核酸适配体具有易被修饰标记的优良特性,常对核酸适配体或其互补链进行荧光标记,因此往往可以根据是否进行荧光标记将荧光法分为荧光标记型和荧光非标记型。
2.2.1 荧光法标记型 荧光标记型检测方法需要对探针进行荧光标记。常用的核酸适配体荧光标记材料有荧光染料、量子点和贵金属纳米簇等[15]。Deng等[24]利用荧光染料Cy3、Cy5标记的核酸链对卡那霉素进行检测,其中聚合酶催化扩增(PCA)和催化发夹自组装(CHA)两个循环信号放大过程大大提高了灵敏度及选择性,检测原理如图2(a)所示。第1个过程中适配体与其部分互补DNA链(cDNA)杂交,当加入卡那霉素后释放出cDNA与模板DNA链(pDNA)杂交,并在聚合酶作用下从cDNA的3'端以pDNA为模板进行聚合,新生成的序列可通过内切酶切割而释放出复制DNA链(H0)。第2个过程由H0触发,发夹结构DNA链H1的3'端被Cy3标记而发夹结构DNA链H2的5'端被Cy5标记,H0存在时可打开H1、H2链发夹结构形成H1/H2双链,并释放H0继续进行信号循环放大,H1/H2的双链结构使Cy3、Cy5互相接近,产生基于荧光共振能量转移(FRET)原理的荧光信号。该传感器回收率为88.1%~100.2%,在1.0~80.0 nmol/L内具有良好的线性相关关系(R2=0.990 1),检测限低至0.29 nmol/L,在牛奶样品中取得了良好的检测结果。同样基于FRET检测原理,Ha等[25]将荧光基团6-羧基荧光素(FAM)作为供体,还原氧化石墨烯(rGO)作为受体,设计了一种荧光传感器。将适配体的5'端用FAM标记,其可以通过π—π键吸附于rGO表面而导致FMA荧光淬灭,当卡那霉素存在时则会诱导FAM标记的适配体从rGO表面脱落,导致荧光增强。这种检测方法快速、灵敏,线性范围为1.0~20.0 pmol/L,检测极限为1 pmol/L,并且所有试验过程不超过1 h,可用于快速检测卡那霉素残留。标记型的荧光法需要对探针进行荧光标记,虽然这种检测方法更为灵敏,却存在标记过程复杂费时、不同批次的探针间可能存在差异等弊端。
2.2.2 荧光法非标记型 非标记型的荧光法无需进行荧光标记,不仅简化了试验还避免了探针间可能存在的差异。Yang等[26]基于N-甲基卟啉二丙酸 IX(NMM)与G-四链体结构结合后其荧光强度显著增强这一现象,设计了一种简单的无标记荧光检测法用于检测卡那霉素,试验原理如图2(b)所示。其设计了P1与P2两条单链DNA,P1末端包含一个G-四链体DNA序列,P1中段与P2互补,P2为卡那霉素的DNA适配体。当卡那霉素不存在时,P1与P2相互杂交,P1无法形成G-四链体结构,添加NMM后,荧光强度不会增强。当卡那霉素存在时,其与P2结合,导致P1释放,加入NMM后,P1与NMM结合自折叠形成G-四链体结构,此时荧光强度明显增强。该方法选择性与灵敏度较好,线型范围为0.5~100.0 nmol/L,检测限为0.5 nmol/L,并且无需荧光基团的修饰,操作简便。Zhou等[27]将适配体与发夹模版部分杂交,当卡那霉素存在时,适配体脱离发夹模版并启动Mg2+依赖性DNA酶的自主合成,合成的DNA酶切割信号发夹底物,释放出可以与荧光染料硫黄素T(ThT)结合的G-四链体使荧光显著增强,利用荧光强度的变化可对卡那霉素含量进行测定。基于引物交换反应(PER),该荧光非标记方法具有无标签、高灵敏度等优点,在1~500 nmol/L内线性关系良好(R2=0.994 1),检测限达0.36 nmol/L。
荧光法灵敏稳定、检测设备简单,可以定量检测动物性食品中卡那霉素残留,但其使用需依赖物质特定的荧光结构。荧光法中标记型探针标记复杂且不同批次探针间可能有差异;非标记型荧光法虽然无需标记,但灵敏度不如前者,因而在检测中常利用PER等信号放大手段有效提高检测效率[27],但同时也对试验条件有更严格的要求。
图2 基于卡那霉素适配体的荧光法检测卡那霉素Figure 2 Determination of the aptasensor for detection of kanamycin based on fluorescent methods
2.3 电化学分析法
电化学分析法是根据待测物质的电化学性质,将化学量转化为电学量而进行定量分析的一种检测方法,具有简单快速、检测灵敏等特点[45]。电化学传感器主要由敏感分子识别元件和转换器组成,敏感分子识别元件可与目标物质发生作用,转换器则负责输出检测信号。转换器包含修饰层与电学系统两部分,其中修饰层起到了将适配体与电极基底连接的作用,电学系统则将化学量放大转换为电学量并显示出来[46]。由传感器设备输出参数的不同,可将电化学分析法分为电化学阻抗谱和伏安法[41]。
2.3.1 电化学阻抗谱 电化学阻抗谱(EIS)是通过测量阻抗随正弦波频率的变化来对卡那霉素进行测定的方法,其特异性与灵敏度良好、检测速度快且无需标记。如何高效率地将适配体结合在电极上是EIS面临的关键问题之一,Kulikova等[28]在适配体传感器表面层引入炭黑(CB),利用CB、壳聚糖、硫杂杯芳烃复合物作为载体来固定适配体,这种表面层结构使适配体传感器对被测样品的基质化合物敏感性降低,该方法的线型范围为0.7~50.0 nmol/L,检测限为0.3 nmol/L,检测牛奶和酸奶时,回收率为95%~115%。Sharma等[29]利用被修饰过的印刷碳电极(4-CP/SPCE)固定卡那霉素单链DNA适配体,再通过EIS进行定量分析。这种固定形式极大提高了反应平台的稳定性和灵敏度,该方法的线性范围为1.20~600.00 ng/mL,检测限为0.11 ng/mL,并且在结构类似物链霉素(SRT)和庆大霉素(GENTA)存在时仍具有良好的选择性,其无需标记与可直接检测的优势为现场检测动物性食品中卡那霉素的残留提出了一种新方案。
2.3.2 伏安法 伏安法是以电流变化作为输出信号来对卡那霉素进行测定。由于这类方法可以有效消除背景电流、获得良好的灵敏度与较低的检测限,因而被广泛使用。Yao等[30]合成了包含胺基功能化的金属有机框架(UiO-66-NH2)、多壁碳纳米管@还原氧化石墨烯纳米带(MWCNT@rGONR),利用三聚氰胺和三聚氰胺单体缩聚(MCA表示)合成的共价有机框架。并将UiO-66-NH2/MCA/MWCNT@rGONR纳米复合材料作为电极,使用方波伏安法(SWV)检测了牛奶和鱼肉中的卡那霉素残留。首先将适配体互补DNA(cDNA)固定于纳米复合材料电极表面,当卡那霉素不存在时,适配体与电极表面的cDNA互补配对,亚甲蓝(MB)被插入到适配体与其互补链形成的双链结构中以产生电流信号;添加卡那霉素后,适配体与卡那霉素特异性结合,这时双链DNA中的MB被释放导致电流减少,根据电流变化即可对卡那霉素进行定量分析。该方法稳定、灵敏、选择性较高,线性范围为25~900 nmol/L,检测限为13 nmol/L。为实现卡那霉素的超灵敏检测,许多信号放大策略应运而生,常用的信号放大策略有杂交链式反应(HCR)、催化发夹结构自组装(CHA)以及各种工具酶等。Tian等[31]将二硫化钒/纳米金(VS2/AuNPs)纳米复合材料作为电极表面支撑材料,利用差动伏安法(DPV)进行检测,并通过合理设计信号放大策略使检测限大大降低,其中亚甲蓝标记的与适配体互补杂交的发夹DNA(MB-hDNA)和钴铁氧体(CoFe2O4)纳米酶具有很好的信号放大作用。该传感器检测限低至0.5 pmol/L,线性范围为0.001~1 000.000 nmol/L,用于牛奶样品的回收率为91.24%~112.59%,相对标准差低于5.26%。此外这两种检测方法都具有可以通过改变适配体而对不同抗生素进行检测的优点。
2.3.3 电化学发光法 将电化学分析法与化学发光法的优势相结合的电化学发光法(ECL),由于具有发光反应易控制、选择性与灵敏性好的优点而被用于食品检测中[47]。Cheng等[32]设计了利用纳米银粒子(AgNPs)催化鲁米诺—过氧化氢化学发光体系以提高检测灵敏度的适配体传感器,AgNPs与鲁米诺和适配体以银—氨键结合,使得ECL的稳定性和敏感性增强,再根据ECL的强度即可确定卡那霉素浓度。该传感器准确性与稳定性好,线性范围为0.5~100.0 ng/mL,检测限为0.06 ng/mL,并且同样可以通过改变适配体而用于不同目标物质的检测。这种将多种方法结合应用以提高效率的检测方法,为食品检测提供了新方向。
与其他检测方法相比,电化学分析法检测成本低、反应速度快,并且具有易微型化、易实现在线监测的突出优势,因此在现场快速检测中具有其他方法难以实现的应用潜力[46]。但是基于电化学分析法的检测方法仍面临许多问题,如何固定适配体以提高检测效率、如何避免非特异性吸附、如何设计制造简便且成本低廉的电极材料以实现现场快速检测,这些问题都使电化学分析方法在基质复杂的食品检测中的使用受限[48]。
2.4 表面增强拉曼散射法
表面增强拉曼散射(SERS)的检测原理为将待测物分子吸附于粗糙纳米金属材料表面,使待测物的拉曼信号增强104~107倍,因其灵敏、简便、响应快、无需进行复杂的样品预处理等优点,被广泛应用于食品检测领域。其同样可以有效检测动物性食品中卡那霉素残留。随着激光及纳米技术的快速发展,SERS的灵敏度、稳定性、重现性都获得了很大提升。
SERS检测法获得信号的质量与活性基底的选择关系密切,Jiang等[33]以结合了AgNPs与AuNPs各自的性能优点的复合金@银核壳(Au@Ag)结构作为活性基底,利用SERS原理实现了卡那霉素的超灵敏检测,其试验原理如图3所示。将探针DNA结合到AuNPs表面,包裹银壳后添加被荧光染料Cy3标记的适配体,此时被标记的适配体与探针DNA碱基互补配对。当加入卡那霉素后,这种互补配对发生解离,此时Cy3远离银壳导致SERS信号减弱。这种方法线性范围为10-7~10-11g/mL,检测限低至0.90 pg/mL,在牛奶样品中回收率达90.4%~112.0%,并且总试验时间低于1 h。田润[49]将DNA滚环扩增(RCA)技术与SERS联用,开发了一种简便、灵敏检测卡那霉素的适配体传感器。核酸适配体被组装到磁珠上,并与其互补链杂交形成生物探针。当卡那霉素存在时,互补链被释放并利用RCA技术形成网状结构捕获封闭磁珠和无标记封闭Au@Au核壳,经磁分离得到磁珠—核壳—扩增产物复合物用于检测SERS信号。随着卡那霉素浓度的增加,传感器信号随之增长,线型相关系数R2为0.994 8,检出限达0.867 pg/mL,样品回收率为96%~118%。该适配体传感器中无需对金@金核壳(Au@Au)进行标记,且制备出的Au@Au核壳稳定性好,信号持久,可用于即时检测。
图3 基于复合金@银核壳的SERS法检测卡那霉素原理示意图[33]Figure 3 Schematic diagram of the SERS-based method for kanamycin detection by using double strand DNA aptamer-bonding Au@Ag NP
SERS检测法灵敏快速且无需样品预处理,但在基于SERS检测法快速发展的同时,也逐渐发现性能好的活性基底较难获得、复杂的食品基质对分析结果影响较大等问题,且目前基于SERS分析方法的评价标准尚未明确[50],仍需不断探索以发现最优检测方案。
2.5 侧流层析试纸条法
开发可用于现场检测的方法对食品市场监管具有重要意义,层析试纸条法可直接利用肉眼观察、成本低、操作简便、无需专业培养即可进行测定。Liu等[34]设计了一种可用于现场快速检测的侧流层析试纸条,其以适配体修饰的AuNPs作为探针。当未加入卡那霉素时,T区与C区都显示明显红色,随着卡那霉素浓度变大,C区颜色基本不变而T区红色逐渐变浅,浓度为35 nmol/L时颜色完全消失。这种侧流层析试纸条法检出限为0.077 8 nmol/L,可以在10 min内完成检测,通过肉眼观察颜色变化可进行定性分析,利用扫描器可在1~30 nmol/L 内进行定量分析。虽然该侧流层析试纸条具有低成本、快速简便等优点,但是其检测限较高,且复杂的食品基质和样品前处理都会对检测结果造成干扰。
3 总结与展望
随着人们生活水平的提高,食品安全问题逐渐走入公众视野并受到了极大的重视。抗生素在动物性食品中的残留给食品安全造成了极大的威胁,因此对其进行检测具有十分重要的意义。卡那霉素被广泛用于治疗动物疾病,在畜禽养殖中滥用会导致其在动物性食品中残留超标。检测中常将核酸适配体与纳米材料如AuNPs、PtNPs、层状WS2纳米片等结合使用,使得检测方法灵活多样、检测能力不断提高,总而言之检测动物性食品中卡那霉素残留的方法将不断向着方便、快速、灵敏的方向发展。核酸适配体作为一种性能优良的抗体替代识别探针,其前景广阔,但仍面临许多挑战,如复杂食品基质中的有些物质会干扰适配体的特异性识别,导致检测结果不准确[51]。因此发展特异性强、方便快速的检测方法,并将适配体检测方法与各种信号放大手段相结合,通过合理构建信号放大策略可以极大提高检测灵敏度,以实现卡那霉素残留的超灵敏检测。目前可用于检测卡那霉素的核酸适配体种类较少,使其在食品检测中的使用受限,后续研究可筛选出更多高质量的适配体。同时,在构建核酸适配体检测卡那霉素时,需要验证核酸适配体是否能与卡那霉素特异性结合,这是建立检测方法的基础[35]。