基本信息
- 项目名称：
- 鸡蛋中对位红和苏丹红类染料的多残留检测研究--广谱特异性酶联免疫吸附法
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 目前，有许多方法可用于检测食品中的苏丹红类染料。其中，酶联免疫吸附法（ELISA）快捷、灵敏，易于推广使用。但已报道的ELISA法最多检测其中3种，且只针对辣椒和番茄产品。本研究在国内外首次以对位红为分子模板制备抗体，建立了一种多残留的间接竞争ELISA法，同时检测鸡蛋中6种苏丹红类染料,且与高效液相色谱法的检测结果相当。因此，该ELISA法准确、简便，能用于禽蛋中苏丹红类染料的日常监测。
- 详细介绍：
- 苏丹红类染料（苏丹红1号、2号、3号、4号、苏丹红G、对位红）是一类印染业中常用的红色偶氮染料。有研究表明这些染料具有致癌性和遗传毒性，因此，世界多国均禁止其作为食品着色剂使用。2011年4月中国卫生部和农业部联合发布的《食品中可能违法添加的47种非食用物质名单》中，苏丹红类染料位居第二。但由于其有较强的着色能力，许多食品加工企业仍将这些染料非法作为食品着色剂使用，以谋取更高的收益，于是便有了“红心蛋”。 为保障消费者健康，必须要对食品中残留的此类染料进行严格的检测和监控。 到目前为止，有许多研究者采用高效液相色谱法、液相色谱-质谱法、酶联免疫吸附法（ELISA）对食品中的苏丹红类染料进行检测。在众多方法中，ELISA法灵敏、快捷，一次检测样品量大，是目前兽药残留检测中最常用的筛选方法。目前，已报道的ELISA方法均是采用苏丹红1号或苏丹红1号的衍生物为半抗原，所得抗体最多只能识别3种苏丹红染料。因此，这样的ELISA法在实际检测时容易出现漏检。另外，这些ELISA方法只用来对番茄和辣椒产品进行了检测，没有对鸡蛋进行检测。那么建立一种能同时检测鸡蛋中这6种红色染料的方法就十分必要。 本项研究以对位红为分子模板，将其分子中的硝基还原为氨基，利用氨基的性质采用两种方法分别与载体蛋白偶联，制备了完全抗原用于免疫新西兰白兔。在国内外首次制备了能同时识别上述6种红色染料的广谱特异性抗体，交叉反应率在26%-108%之间。然后通过对不同包被抗原和不同抗体组合进行了优化，在国内外首次建了一种多残留的间接竞争ELISA方法检测鸡蛋中的6种红色染料，检测限范围为0.2-0.6ng/g。在空白鸡蛋中按2-20ng/g的浓度分别添加6种染料，添加回收率范围为77.2%-96.0%，变异系数小于10.3%，说明本方法准确度高，精密度高。同时，建立了一种高效液相色谱法对该ELISA方法进行了验证。通过对50枚未知鸡蛋进行检测，表明该ELISA法与高效液相色谱法的检测结果相当。 本研究建立的酶免疫分析方法快速、简便、灵敏、成本低，可用于禽蛋中苏丹红类染料的日常监测。并且，应用本项目研究的技术方法还可进一步制备单克隆抗体，研发商品化试剂盒或试纸条，能在更大范围内对禽蛋产品进行监测，同时也可用于辣椒油、辣椒粉等食品的检测，具有非常广泛的应用前景和实用价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 对位红和苏丹红类化合物属于工业染料，有致癌性，不能作为食品着色剂使用。但由于着色效果明显，仍有非法使用的情况。虽然目前有许多仪器方法对食品中的此类染料进行检测，但由于受多种条件限制而无法大面积推广应用。本研究首先制备能识别六种苏丹红染料的广谱特异性抗体，然后建立酶联免疫吸附法对禽蛋中的苏丹红类染料进行快速检测，以保障禽蛋产品的安全。
科学性、先进性及独特之处
- 目前国内外报道的ELISA方法最多能检测3种苏丹红类染料。对位红分子含有苏丹红类染料的共有结构，则对位红的抗体能识别多种苏丹红类染料，以该抗体建立的ELISA方法能同时检测对位红和多种苏丹红染料。本研究在国内外首次以对位红为分子模板制备抗体，建立了检测鸡蛋中6种苏丹红类染料的ELISA法。该方法快速、简便、灵敏，可同时筛选检测大批量样品，整体优于目前的鸡蛋中苏丹红类染料的各种检测方法。
应用价值和现实意义
- 本研究建立的酶联免疫吸附法快速、简便、灵敏，可用于禽蛋中苏丹红类染料的日常监测，这对于保障禽蛋产品安全，维护消费者健康具有重要意义。本研究中的技术方法还可用于制备广谱特异性单克隆抗体，研发商品化试剂盒或试纸条，于更大范围内对禽蛋、辣椒油、辣椒粉、辣椒酱等食品中的苏丹红类染料进行监测。因此，本研究结果具有广泛的实用价值和应用前景。
学术论文摘要
- 对位红和苏丹红类染料（苏丹红1号、2号、3号、4号、苏丹红G）已被证明对人具有致癌作用。本研究首次建立了一种同时检测鸡蛋中上述6种染料间接竞争酶联免疫吸附法（ELISA）。首先将对位红分子还原，然后分别采用重氮法和戊二醛法将其与载体蛋白偶联，制备了两种免疫抗原以免疫新西兰白兔。所得两种抗体对6种染料均具有广谱特异性，交叉反应率在26%-108%之间。在评价了不同抗体与不同包被抗原的组合后，最终优化了一种异源ELISA用于检测鸡蛋中的6种染料，该方法对6种染料的检测限范围为0.2-0.6 ng/g。该方法对空白鸡蛋中6种染料的添加回收率范围为77.2%-96.0%，变异系数小于10.3%。
获奖情况
- 该作品的论文《Multi-determination of Para Red and Sudan dyes in egg by a broad-specific antibody based enzyme linked immunosorbent assay》已在SCI索引期刊《FOOD CONTROL》上发表(Food Control, 2011, 22, 1770-1775)。该作品在2011年5月28-29日河北省秦皇岛市举行的“挑战杯”2011河北省大学生课外学术科技作品竞赛中获得特等奖。
鉴定结果
- 该ELISA方法对鸡蛋中6种染料的检测限为0.2-0.6ng/g，在空白鸡蛋中的添加回收率为77.2-96.0%。通过对50枚未知鸡蛋的检测，结果与高效液相色谱法的检测结果相当。
参考文献
- (1) Stiborova, M.; Martinek, V.; Rydlova, H.; et al. Cancer Research. 2002, 62(20), 5678-5684. (2) Xu, H.; Heinze, T.M.; Paine, D.D.; et al. Anaerobe. Doi:10.1016/j.anaerobe.2009.06.007 (3) Xu, T.; Wei, K.Y.; Wang, J.; et al. Analytical Biochemistry. 2010, 405, 41-49. (4) Han, D.; Yu, M.; Knopp, D.; et al. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007, 55 (16), 6424-6430. (5) Ju, C.; Tang, Y.; Fan, H.; et al. Analytica Chimica Acta. 2008, 621(2), 200-206. (6) Xu, J.; Zhang, Y.; Yi, J.; et al. Analyst. 2010, 135(10), 2566-2572. (7) Anfossi, L.; Baggiani, C.; Giovannoli, C.; et al. Food Additive and Contaminants. 2009, 26(6), 800-807. (8) Wang, Y.; Wei, D.; Yang, H.; et al. A. Talanta. 2009, 77(5), 1783-1789.
同类课题研究水平概述
- 苏丹红类染料（苏丹红1号、2号、3号、4号、苏丹红G、对位红）是一类具有致癌性的工业用染料，世界各国均禁止用作食品着色剂。但由于其颜色鲜亮、着色能力强，目前仍有非法添加使用的情况。因此，必须要对食品中残留的此类染料进行严格监控。 目前，已有许多文献报道采用高效液相色谱、液相色谱/质谱法对禽蛋、禽肉、辣椒产品、番茄产品等多种食品中的苏丹红类染料进行检测。但这些方法均需要价格昂贵的仪器，且操作繁琐，费时费力，不能适应检测样本量大的需求，也不适宜在基础检验机构推广。而酶联免疫吸附法（ELISA）快速、灵敏，操作简单，一次检测样品量大，是目前食品中小分子物质快速检测的常用方法。到目前为止，国内外有少数文献采用ELISA法对辣椒产品、番茄产品中的此类染料进行检测，但没有对禽蛋中苏丹红类染料进行检测的报道。而且，这些文献均是对苏丹红1号的分子结构进行了改造，重新合成苏丹红1号的半抗原，然后合成完全抗原、制备抗体来建立ELISA方法。这些文献中报道的方法最多能同时检测苏丹红1号、3号和对位红这三种染料，不能对其他染料进行检测。 要建立一种能够同时检测上述6种红色染料的ELISA方法，最重要的是合成一种通用结构半抗原。在这6种化合物中，对位红含有其他5种化合物的共有结构（β-萘酚和苯环），且它的分子中含有可以直接利用的反应基团。因此，本研究将对位红分子中的硝基还原为氨基，利用氨基的反应性直接与载体蛋白偶联，合成两种具有不同长度“间隔臂”的完全抗原来制备能识别6种染料的广谱特异性抗体，然后建立ELISA方法对禽蛋中6种苏丹红染料进行多残留检测。因此，本研究中半抗原与完全抗原的制备方法比文献报道的简单，但所得抗体优于已报道的抗体。并且采用建立的ELISA方法对鸡蛋中的6种苏丹红类染料进行了检测，结果与高效液相色谱法检测结果相当。
