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基于溴化银-银-碳纳米管复合物与核酸适配体的阴极光电化学传感器检测赭曲霉素A

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分析测试学报 2022年第8期41卷 1253-1258页

作者：周建红令玉林曾伯平张衡邓克勤遵义师范学院生物与农业科技学院贵州遵义563006 遵义师范学院资源与环境学院贵州遵义563006 湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

该研究利用水热法制备了一种新的溴化银-银-碳纳米管(AgBr-Ag-CNTs)复合材料,并通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和X-射线光电子能谱对其进行表征。以AgBr-Ag-CNTs作为光电阴极,相比于单一的AgBr和二元的AgBr-Ag复合材料,其具有更高的光... 详细信息

该研究利用水热法制备了一种新的溴化银-银-碳纳米管(AgBr-Ag-CNTs)复合材料,并通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和X-射线光电子能谱对其进行表征。以AgBr-Ag-CNTs作为光电阴极,相比于单一的AgBr和二元的AgBr-Ag复合材料,其具有更高的光电化学活性。采用K_(3)[Fe(CN)_(6)]作为光电子受体能进一步提高光电流信号。基于AgBr-Ag-CNTs为光电阴极传感基底,构建了一种灵敏检测赭曲霉素A(OTA)的核酸适配体传感器。对目标物的线性浓度范围为4.0 pg/mL~2.5 ng/mL,相关系数(r2)为0.994,检出限为1.5 pg/mL。该传感器制备简单、成本低、灵敏度高、抗干扰强,对样品检测的回收率为92.0%~108%,可用于实际样品中OTA的分析。

关键词：溴化银-银-碳纳米管光电阴极传感器核酸适配体赭曲霉素A

植物乳杆菌QH06清除赭曲霉素A的作用及其初步应用

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现代食品科技 2023年第6期39卷 270-276页

作者：郑香峰王诗苡陶佳欣曹悦杨振泉扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127

经过筛选、鉴定得到清除赭曲霉素A(Ochratoxin A,OTA)的植物乳杆菌QH06,并进一步研究其清除OTA的途径及其在食品中清除OTA的效果。通过研究植物乳杆菌QH06的活菌、死菌,胞内、胞外代谢物,细胞壁等对赭曲霉素A(OTA)的清除作用探究该乳酸... 详细信息

经过筛选、鉴定得到清除赭曲霉素A(Ochratoxin A,OTA)的植物乳杆菌QH06,并进一步研究其清除OTA的途径及其在食品中清除OTA的效果。通过研究植物乳杆菌QH06的活菌、死菌,胞内、胞外代谢物,细胞壁等对赭曲霉素A(OTA)的清除作用探究该乳酸菌清除OTA的途径,并通过分析QH06在葡萄汁中清除OTA的效果对其应用进行评价。结果表明,植物乳杆菌QH06活细胞和死细胞分别与质量浓度为100 ng/mL的OTA共培养48 h后,OTA的清除率分别为83.61%和83.51%;QH06胞内酶和胞外代谢物分别与质量浓度为100ng/mL的OTA共培养72h后,OTA质量浓度均在90ng/mL之上;QH06细胞壁与质量浓度为100ng/mL的OTA共孵育72h后,OTA质量浓度由80.75ng/mL(0h)降低至13.81ng/mL,清除率为82.90%。QH06与含质量浓度为100ng/mL的OTA葡萄汁共培养72 h后,葡萄汁中OTA的质量浓度降低至15.23 ng/mL;在含质量浓度为20 ng/mL OTA的葡萄汁中,QH06对OTA清除率达到100%。以上结果表明植物乳杆菌QH06通过细胞壁吸附作用清除食品中OTA污染,为其在防治食品中OTA污染方面的应用提供了理论基础。

关键词：赭曲霉素A 植物乳杆菌清除机制应用

基于磁球的竞争适配体法检测中药中赭曲霉素A

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中成药 2023年第8期45卷 2764-2768页

作者：高仕超秦美君李赟郭丽敏山西中医药大学山西晋中030619

目的基于磁球的竞争适配体法检测中药中赭曲霉素A。方法以赭曲霉素A的适配体为识别元件,荧光素FAM为荧光探针,磁球为载体,发展了一种竞争的适配体法检测赭曲霉素A。FAM标记的适配体(F-Aptamer)与修饰在磁球上的适配体互补链(c-DNA)杂交... 详细信息

目的基于磁球的竞争适配体法检测中药中赭曲霉素A。方法以赭曲霉素A的适配体为识别元件,荧光素FAM为荧光探针,磁球为载体,发展了一种竞争的适配体法检测赭曲霉素A。FAM标记的适配体(F-Aptamer)与修饰在磁球上的适配体互补链(c-DNA)杂交而结合在磁球上,并随着磁性分离离开溶液,溶液的荧光信号弱;在溶液中加入赭曲霉素A后,赭曲霉素A与c-DNA竞争性的与F-Aptamer结合,与赭曲霉素A结合的F-Aptamer留在溶液中,从而使溶液的荧光信号增强。结果c12-DNA做互补链,在50 nmol/L的FAM-Aptamer、20 nmol/L的Ca^(2+)和pH8.0的缓冲溶液下,方法检出限低至0.2 nmol/L,展现出良好的选择性,同时只需对样品进行简单处理即可实现赭曲霉素A在中药中的检测。结论本实验将适配体技术和纳米材料结合并应用于中药中真菌毒素的检测,为中药质量鉴定提供了新思路。

关键词：赭曲霉素A 适配体中药荧光磁球

基于核酸适配体的荧光法检测中药中赭曲霉素A

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分析试验室 2021年第12期40卷 1370-1375页

作者：秦美君郭丽敏耿海琴李赟山西中医药大学中药与食品工程学院晋中030619

赭曲霉素A(OTA)是污染中药材的重要真菌毒素,严重影响中药材质量和用药安全。在小檗碱溶液中加入OTA和其核酸适配体后,处于随意卷曲状态的核酸适配体会被OTA诱导折叠成为G-四链体构象,使小檗碱的微环境发生改变,从而增强其荧光信号。基... 详细信息

赭曲霉素A(OTA)是污染中药材的重要真菌毒素,严重影响中药材质量和用药安全。在小檗碱溶液中加入OTA和其核酸适配体后,处于随意卷曲状态的核酸适配体会被OTA诱导折叠成为G-四链体构象,使小檗碱的微环境发生改变,从而增强其荧光信号。基于此,本文以OTA核酸适配体为识别原件,小檗碱为荧光探针发展了一种无标记的荧光体系检测OTA。对主要影响因素,包括K^(+), Mg^(2+),小檗碱和核酸适配体浓度进行了优化。在最佳实验条件下,小檗碱荧光信号变化值与OTA浓度在5~200 nmol/L范围内成正比,检出限5 nmol/L。该方法仅使用无标记的核酸适配体完成了OTA的检测,避免了对核酸适配体的繁琐设计和标记。方法有较高的特异性,并成功应用于中药桔梗中OTA的检测,回收率在86.3%~105.6%之间。

关键词：赭曲霉素A 核酸适配体小檗碱荧光无标记

鼠李糖乳杆菌Bm01清除赭曲霉素A的机制及其应用研究

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鼠李糖乳杆菌Bm01清除赭曲霉素A的机制及其应用研究

作者：夏芳平扬州大学

学位级别：硕士

赭曲霉毒素A(OTA)是一种真菌次级代谢产物,主要由曲霉属和青霉属等食品常见病原真菌产生,因此OTA污染在食品中广泛存在。且OTA具有肾毒性、致畸性、胚胎毒性、遗传毒性、神经毒性、致癌性和免疫抑制等毒性作用。因此,防治食品中OTA的污... 详细信息

赭曲霉毒素A(OTA)是一种真菌次级代谢产物,主要由曲霉属和青霉属等食品常见病原真菌产生,因此OTA污染在食品中广泛存在。且OTA具有肾毒性、致畸性、胚胎毒性、遗传毒性、神经毒性、致癌性和免疫抑制等毒性作用。因此,防治食品中OTA的污染或食品中OTA脱毒的研究越来越引起人们的关注。乳酸菌作为一种有益菌,对改善胃肠道菌群和人类健康具有有益的作用,利用乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)去除食品中的OTA,具有一定的创新性和前景。目前,筛选具有高效清除OTA能力的乳酸菌并其研究清除机制是推动乳酸菌应用于OTA污染防治产业应用的关键。因此,本论文进行了如下研究:筛选能够控制OTA的乳酸菌,对乳酸菌进行鉴定;研究乳酸菌控制OTA的机制;分析乳酸菌实际应用于食品中OTA控制的效果。论文的研究结果如下:1.筛选出一株能够高效控制OTA的乳酸菌,可在48 h内去除83.96%的OTA(浓度为50ng/mL)。对菌株的16srDNA序列进行测序分析,并通过对菌株的形态生理学鉴定,确定该菌株为鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus),命名为L.rhamnosus Bm01。对L.rhamnosus Bm01清除OTA的特性研究发现,在温度为37℃、pH 6条件下,L.rhamnosus Bm01对OTA的清除效果最好,为84.58%。在低温偏酸性环境条件不利于L.rhamnosus Bm01对OTA的清除。初始菌浓度和初始OTA浓度也会影响L.rhamnosus Bm01对OTA的清除效果。L.rhamnosus Bm01对OTA的清除效率随着乳酸菌浓度增加而上升,随着OTA浓度的增加而减小。当OTA含量为20 ng/mL时,L.rhamnosus Bm01可以在48 h内完全清除OTA。2.初步探讨了鼠李糖乳杆菌Bm01清除OTA的机制。在72h内,L.rhamnosus Bm01活性细胞壁可将OTA含量由50 ng/mL降至13.76 ng/mL;灭活的L.rhamnosus Bm01细胞对OTA仍具有清除能力,去除率为49.52%;L.rhamnosus Bm01的胞内酶和胞外酶对OTA清除作用较小。以上结果表明,通过细胞壁吸附OTA是L.rhamnosus Bm01清除OTA的主要机制。进一步对细胞壁吸附OTA的组分进行研究发现,经过甲醛和甲醇处理,L.rhamnosus Bm01细胞壁对OTA的吸附能力增强。扫描电镜结果表明,细胞壁表面积的增加提高了对OTA的吸附能力,FTIR结果表明,与某些蛋白质和碳水化合物成分有关的C-O、O-H和N-H基团明显参与了对OTA吸附。进一步对L.rhamnosus Bm01细胞壁的结构物质进行分离,并与OTA共培养,在去除蛋白质后,OTA吸附下降至5.33%,证明L.rhamnosus Bm01细胞壁中的蛋白质在吸附过程中发挥了重要作用。通过荧光偏振分析,说明L.rhamnosus Bm01提取的表层蛋白与OTA存在结合。3.对L.rhamnosus Bm01在食品中去除OTA的效果及对产品品质的影响进行了研究。结果表明,L.rhamnosus Bm01可在72h内将商业化葡萄汁或咖啡中浓度为50ng/mL的OTA下降83.78%和84.22%,在72 h内将葡萄汁或咖啡中浓度为20 ng/mL的OTA完全去除。在OTA去除过程中,L.rhamnosus Bm01的加入使得葡萄汁乳酸和乙酸含量增加,苹果酸、葡萄糖和果糖含量降低,但对葡萄汁总酸含量影响不大。L.rhamnosus Bm01对葡萄汁的亮度L*值、红绿值a*、黄蓝值b*值的影响较小,葡萄汁透光率略有降低,但从肉眼观察并无变化。从整体来说L.rhamnosus Bm01对葡萄汁品质影响较小。

关键词：鼠李糖乳杆菌赭曲霉素A 机制研究实际应用

基于非标记适配体和金纳米酶构建赭曲霉素A可视化传感器的机理研究及试剂盒研发

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基于非标记适配体和金纳米酶构建赭曲霉素A可视化传感器的机理研...

作者：田冰西南大学

学位级别：硕士

真菌毒素引起的食品安全问题已得到世界各国的广泛关注。其中,赭曲霉素A(OchratoxinA,OTA)是由曲霉菌属和青霉菌属的某些菌种产生的次级代谢产物,在坚果、谷物类农产品和饲料中污染最为严重。大量研究表明OTA具有很强的肾毒性、肝毒性... 详细信息

真菌毒素引起的食品安全问题已得到世界各国的广泛关注。其中,赭曲霉素A(OchratoxinA,OTA)是由曲霉菌属和青霉菌属的某些菌种产生的次级代谢产物,在坚果、谷物类农产品和饲料中污染最为严重。大量研究表明OTA具有很强的肾毒性、肝毒性和神经毒性等,并且可对人和哺乳动物致畸或致癌。目前,OTA的常规检测方法存在检测时间长、仪器设备成本高、前处理步骤繁琐、对操作人员专业素养要求较高等问题。因此发展快速、准确、有效并且经济适用的安全分析方法,对保障食品安全和人类健康具有重要意义。适配体具有稳定性高、特异性强、亲和性高、批次间变异小、易于化学合成和修饰、生产成本低等优点。近年来,利用适配体为识别元件开发的生物传感器受到广大科研工作者的青睐和关注。金纳米颗粒(Gold nanoparticles,AuNPs)是一种重要的纳米酶材料,具有优良的催化特性,能够模拟过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶等的活性,催化对应的底物发生反应。由于具有无毒、催化活性高、稳定性好等优点,AuNPs在催化检测领域受到广泛关注。本课题利用适配体的特异性识别、高亲和力和构象转变等特点和AuNPs优异的过氧化物酶性质,构建了基于适配体和金纳米酶的可视化比色传感器,实现对食品中OTA的定量检测。主要内容如下:第一部分:基于非标记适配体和金纳米酶构建OTA可视化传感器的机理研究。本章节合成了粒径为13 nm的AuNPs,首先通过TO染料荧光试验证明适配体与OTA可相互结合,紫外-可见吸收光谱和Zeta电位测定表明AuNPs与OTA不发生非特异性结合(静电吸附以及配位等作用),从而确定了基于适配体和AuNPs构建OTA可视化比色传感器的可行性。其次探究了适配体增强AuNPs酶活性的机理。Zeta电位测定表明适配体吸附在AuNPs表面后增加AuNPs的负电荷密度,有利于底物TMB的吸附。对苯二甲酸探针的荧光试验表明适配体促进·OH的生成,XPS试验表明适配体促进Au3+的释放,这些均有利于促进TMB的氧化。因此适配体表现为增强AuNPs的过氧化物酶活性。当OTA不存在时,适配体吸附在AuNPs上,AuNPs的过氧化物酶活性增强,TMB氧化产物颜色较深;当OTA存在时,适配体与OTA结合,AuNPs的过氧化物酶活性减弱,TMB氧化产物颜色变浅,从而实现对OTA的比色检测。第二部分:基于非标记适配体和金纳米酶构建OTA可视化试剂盒的研发。本章节在上一章的理论基础上,构建了基于非标记适配体和金纳米酶可视化检测OTA的比色传感器并研制了试剂盒。进行了体系优化、性能评估和食品基质中的实际样品检测。传感器的最佳试验参数如下:AuNPs浓度约6nM、适配体浓度500nM、缓冲液为醋酸-醋酸钠(10mM,pH3.8)、传感体系构建时间10min、底物TMB和H2O2浓度分别为2mM和1M,底物反应温度37℃、底物反应时间15min。缓冲液中检测范围在10～600nM之间,具有较好的线性关系,检测限为6.20nM。加入其它常见的共存真菌毒素时未发现明显的干扰作用,特异性良好。应用于燕麦、玉米、黄豆、大米、糯米等食品样本中OTA的检测,检测灵敏度在7.43nM～10.57nM之间,回收率在91.42%～109.35%之间,变异系数在1.13%～8.98%之间。此外,保存120天试剂盒质量稳定,可以保持标准曲线和灵敏度基本不变。

关键词：适配体金纳米酶可视化传感器赭曲霉素A

基于纳米金构建共振能量转移传感器检测食品中多种细菌和赭曲霉素A的技术研究

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基于纳米金构建共振能量转移传感器检测食品中多种细菌和赭曲霉素...

作者：王玲西南大学

学位级别：硕士

食品安全风险因子是能严重威胁食品安全和消费者身体健康的生物或化学因子,其中由微生物及其繁衍产生的毒素引起的食源性疾病的爆发严重影响社会发展,近年来受到广泛关注。常见的食源性细菌如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.au... 详细信息

食品安全风险因子是能严重威胁食品安全和消费者身体健康的生物或化学因子,其中由微生物及其繁衍产生的毒素引起的食源性疾病的爆发严重影响社会发展,近年来受到广泛关注。常见的食源性细菌如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)、沙门氏菌等广泛存在于动物性食品如奶、蛋、肉中,极易引起多种感染性疾病如皮肤化脓、肠胃炎、肺炎等,严重的甚至会发展为败血症危及生命。传统检测细菌的方法存在操作繁琐、耗时费力的缺点,而现有的快速检测的手段往往只对某一种细菌进行检测。但污染样品中往往不止一种细菌污染,因此开发一种通用的、快速的检测多种细菌的方法对于食品安全的有效监测尤为重要。赭曲霉素A(Ochratoxin A,OTA)是由真菌产生的次级代谢物,分布范围广,严重污染谷物、豆类、坚果等农产品,毒性强,被认定为二级致癌物质,具有肾毒性、神经毒性、免疫毒性等。然而传统的检测OTA的方法为仪器法,往往前处理时间较长,且需要昂贵的仪器和专业人员,因此构建能够快速、灵敏、低成本地检测粮食中的OTA的分析策略,对于保障粮食安全和减少食源性疾病的发生具有重要意义。因此,本文选取了几种细菌和OTA作为食品中常见的风险因子做研究。纳米金(Goldnanoparticles,AuNPs)易于合成,且具有独特的光学性质和高比表面积,因此作为热门的纳米材料被广泛应用于构建生物传感器。共振能量转移(Resonance energy transfer,RET)是指能量供受体在距离小于10 nm时一种能量传递的现象,常见的能量供体有荧光染料、量子点和化学发光试剂等。AuNPs具有宽吸收光谱的特性,因此是共振能量转移传感器中良好的能量受体,本文利用AuNPs为淬灭子分别构建了荧光共振能量转移(Forster resonance energy transfer,FRET)和化学发光共振能量转移(Chemiluminescence resonance energy transfer,CRET)传感器,通过靶标物质存在与否控制RET传感器的“开”或“关”,进而实现靶标物质的定量分析。第一部分:基于异硫氰酸荧光素标记的溶菌酶(Fluorescein isothiocyanate-labeled lysozyme,FITC-Lys)和正电AuNPs构建FRET传感器检测食品中多种细菌的技术研究通过FITC-Lys和聚乙烯亚胺修饰的正电纳米金(polyethylenimine modified positively charged gold nanoparticle,PEI-AuNPs)与细菌结合,构建了一个荧光共振能量转移(FRET)的传感器用于多种细菌检测。采用水热法合成了 PEI-AuNPs,通过紫外光谱、透射电镜、激光粒度仪等对PEI-AuNPs进行了表征。结果表明,PEI-AuNPs在526.5 nm处有最大紫外吸收,直径约为9.6 nm,荷正电。待检样本中存在细菌时,荷正电的FITC-Lys(能量供体)通过与细胞壁肽聚糖的识别作用和静电作用与细菌结合,荷正电的PEI-AuNPs(能量受体)也通过静电作用与细菌结合,使能量供体和受体之间的距离缩短,荧光猝灭,显示出低荧光强度的FRET“开”的信号读出模式。该方法可对10种细菌(如S.aureus,S.pneumoniae,E.faecalis,S.epidermidis,L.monocytogenes,E.coli,S.typhimurium,S.paratyphoid A,V.parahaemolyticus和P.aeruginosa)进行检测。以S.aureus为模型菌,通过优化得到了最佳实验参数:FITC-Lys浓度为70 μg/mL、AuNPs浓度为4 nM、第一次孵育时间和第二次孵育时间分别为60 min和120 min。S.aureus的浓度与荧光强度变化值在104～109 cfu/mL范围内成正比,该方法的检测限(Limit of detection,LOD)为1.43×103 cfu/mL。将该方法应用于实际样本牛奶和果汁中,回收率在99.60%～103.49%范围内,变异系数为1.38%～6.44%。第二部分:核酸切口酶信号放大构建CRET传感器检测食品中赭曲霉素A的技术研究在本工作中利用了核酸切口酶特异性识别双链DNA中特定的位点,且只剪切其中一条DNA链的特性,构建了一个可循环放大的CRET传感器用于检测OTA。首先,合成了 13 nm的AuNPs,通过冷冻法将巯基修饰的Capture DNA通过Au-S键修饰在AuNPs表面,另一端修饰的Biotin与Strepavidin修饰的HRP特异性结合得到信号探针AuNPs-Capture DNA-HRP,由于HRP与AuNPs距离较近,会发生CRET现象。当OTA存

关键词：细菌赭曲霉素A 纳米金荧光共振能量转移化学发光共振能量转移

基于核酸适配体-聚多巴胺纳米复合物的荧光生物传感器检测赭曲霉素A

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分析科学学报 2019年第3期35卷 342-346页

作者：张立转赵旭华梁晶晶崔小华翟翔王玉瑶于保锋山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室

基于聚多巴胺纳米颗粒(PDANPs)高的荧光猝灭效率,以及核酸适配体特异性的识别能力,构建了一种快速、简便、灵敏且经济实用的荧光生物传感器,并用于赭曲霉素A(OTA)的检测。标记有荧光团(Carboxyfluorescein,FAM)的核酸适配体可通过π-π... 详细信息

基于聚多巴胺纳米颗粒(PDANPs)高的荧光猝灭效率,以及核酸适配体特异性的识别能力,构建了一种快速、简便、灵敏且经济实用的荧光生物传感器,并用于赭曲霉素A(OTA)的检测。标记有荧光团(Carboxyfluorescein,FAM)的核酸适配体可通过π-π堆积作用吸附于PDANPs表面,使FAM的荧光猝灭。加入OTA后,OTA与核酸适配体特异性结合,使核酸适配体从单链状态折叠为稳定的G-四链体结构。由于G-四链体与PDANPs之间的结合能力弱,导致传感体系的荧光信号增强,从而实现了OTA的定量测定,其检出限为20nmol/L。此外,该方法还可用于红酒中OTA的测定,回收率为96%~105%。

关键词：聚多巴胺纳米颗粒核酸适配体赭曲霉素A 生物传感器

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非标记液晶型免疫传感器检测赭曲霉素A

高等学校化学学报 2011年第5期32卷 1065-1069页

作者：杨胜园谭慧刘艳梅吴朝阳沈国励俞汝勤湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082 南华大学公共卫生学院卫化检测教研室衡阳421001

研制了一种基于液晶取向改变的非标记液晶型免疫传感器,并用于检测赭曲霉素A(OTA).采用戊二醛交联法将OTA固定在由自组装膜修饰的玻璃基底表面.自组装膜能诱导液晶分子垂直排列,而连接OTA抗体后则扰乱了液晶分子取向的有序排列,导致液... 详细信息

研制了一种基于液晶取向改变的非标记液晶型免疫传感器,并用于检测赭曲霉素A(OTA).采用戊二醛交联法将OTA固定在由自组装膜修饰的玻璃基底表面.自组装膜能诱导液晶分子垂直排列,而连接OTA抗体后则扰乱了液晶分子取向的有序排列,导致液晶分子在化学敏感膜表面的取向发生变化,使光学信号的亮度及色彩发生变化,以此实现对OTA的检测.当OTA含量超过0.01 ng/mL时,光学信号发生明显变化.本方法具有灵敏度高、特异性好、非标记和操作简单等特点.

关键词：液晶自组装膜免疫传感器赭曲霉素A