利用食品中的化學元素進行安全檢測

【摘 要】食品安全問題已經成為二十一世紀里世界亟待解決的重大問題之一，食品安全問題對消費者的健康有很大的影響。因為食物品種繁多，有毒有害物質也就分為許多種類。利用食品中的化學元素進行安全檢測需要大量的測試，需要的進行檢測的材料的質量非常小，樣品中的濃度的樣品通常是克的級別，甚至是PG。此外，除了對送檢材料本身的進行一些利用食品中的化學元素進行的檢測之外，對其衍生物或者降解產品的測定也是一條思路。因為食品安全問題涉及面廣且十分重要，所以對食品安全檢驗就要求使用更精確的測試方法，要使消費者能夠放心。

【關鍵詞】化學元素；食品；檢測

1.引言

1953年是對現代分子生物學來說具有重要意義的一年，在這一年艾森和克里克發現了DNA分子的雙螺旋結構。從那時候開始，現代生物學就進入了一個新時代，在這個時代中，科學家們開始著手于生物大分子核酸的研究。1990，獨立的兩個研究小組在科學期刊上《自然與特定的目標結合核酸的體外篩選》的研究論文里，稱這類核酸為適體，它從拉丁語分和希臘語的詞綴部分中衍生出來，中文譯為“適當的”，“適”，或“DNA適體”。DNA這種脫氧核酸，它的適體的篩選技術被稱為“配體指數富集系統演化”，它是基于化學技術相結合、PCR技術和基因克隆測序技術、基于技術集成的產物。近年來隨著科技的發展，現代分子生物學技術也高速的發展著，出現了許多新的生物化學方法，我們將這種方法應用到食品檢測中，應該是物有所用了。

SELEX技術從隨機寡核苷酸文庫的設計原則的一般思想的基本原則演化而來，是一種使用化學合成的核酸組合（約1015～1018種核酸），經過多輪篩選和指數富集后收集的配體，得到目標產物。

適體篩選技術是指：從技術過程的組合化學合成的隨機特性寡核苷酸的文庫中，進行有目的篩選。核酸庫的功能結構為：兩端是固定的序列，中間是一個隨機序列。隨機序列恰恰是得到不同的核酸分子的空間結構的關鍵，確定隨機寡核苷酸文庫的數量和多樣性就可以確定一個適體的特性。

在理論上，如果由N個堿基組成的寡核苷酸隨機序列，隨機序列的多樣性十分豐富，將大于4的N次方。SELEX技術是一種分子進化工程技術，工藝過程包括三個過程，類似于達爾文的進化論：自發突變，自然選擇和育種。對篩選核酸適體的基本過程，主要包括以下步驟：

（1）人們利用分子生物學技術，在PCR機器中人工設計合成核酸，建立一個有非常多的單隨機寡核苷酸序列組成的庫。在一個特定的緩沖區，孵化與靶分子的隨機庫系統。

（2）膜過濾，磁珠法，離心，色譜柱，毛細管電泳等。實現一個目標分子的結合。比如以此技術而進行的分離核酸序列和結合之間的非分離的核酸序列的方法。

（3）用來綁定分離的核酸序列，在這里經過一些檢測，就能夠比較有效地排除核酸序列的非特異性結合。

（4）核酸序列的核酸的特異性結合。使用PCR使形成的庫逐漸增大，直至可以使用核酸水平所產生的子庫，重復步驟（2）（3），每進行一次過濾，標準都進一步提高要求，使能夠特異性與目標DNA，RNA分子結合的子鏈呈指數增長，低親和力的序列將被淘汰，直到獲得目標核酸分子，獲得使用離解常數庫解決方案的目標值。

（5）還有通過克隆和測序獲得所需的目標核酸序列，并且在完成之后還要通過測定產物的核苷酸序列來確定的目標分子結合的特異性和目標產物的親和力。

SELEX篩選寡核苷酸適配子技術特點是轉移到體外進行分子培養，但在實際的篩選寡核苷酸適配子的過程中，SELEX篩選環境通常是由技術本身來限制的，設備的先進性影響篩分效率。近年來，為了不同的目的，許多人以新的SELEX技術來發展的傳統技術的研究。通過這些技術的出現，極大地促進了各學科中的適體技術的應用與發展。

采用配位富集（SELEX）技術系統，可以隨機寡核苷酸文庫篩選核酸適配體來識別蓖麻毒素的目標分子的特異性。將毛細管電泳分離一部分，縮小了范圍的篩選，采用毛細管電泳具有高效的分離能力，大大降低了過濾周期，只經過4輪篩選就得到特異性寡核苷酸適配子來識別蓖麻毒素的目標分子。

在食品安全監測中，目前的對有毒有害物質的篩選食品中的化學元素進行檢測的技術已不能滿足現狀，為了分析核酸適體技術的有毒物質，還需要有對有毒有害物質衍生物的檢測，SELEX提供了了一種新的方法。適體可以使用范德華力、氫鍵、疏水相互作用，對如分子間力形成的一種特殊的三維結構進行描述，如假結，凸環，四克-二聚體等，借以確定目標物質的特異性。

雖然這項研究核酸適體和過濾方法尚處于起步階段，但傳感器的應用非常廣泛，所以將不斷推動著這條研究道路的發展。比如目前，對年齡相關性黃斑變性這種現象，運用適體藥物，和小分子分析領域的適體技術，將會有進一步的發展和研究。具體為找到合適的手提與其它分析技術的探觸相結合，以及提高適體分子機制的分子特性。

基于微生物的化學元素檢測的應用前景，研究機構做了較為全面的研究之后，制作了適體生物傳感器。由于SELEX技術的出現，可以使傳感器有選擇地對病毒的寡核苷酸進行篩選，通過細菌和其他病原體的核酸適配體活性蛋白，找到診斷傳染性疾病的新方法。我們相信在不久的將來，SELEX技術在病原微生物的快速通過樣本中的化學元素進行檢測的過程中將發揮更重要的作用。

2.結束語

在利用食品中的化學元素進行檢測的過程中，可以使用SELEX技術來食品中的化學元素進行檢測有毒有害物質或者它們的衍生物，相較于以前的所使用的食品安全檢測中僅僅利用食品中的化學元素進行檢測方法，這種新型的化學元素檢測方法更加快速簡便，而且檢測的效率非常高，在設備允許的情況下，還具有非常高的精度，在食品安全檢測這種關系到人民健康的環節中，它將是非常有效的推動工具。

經歷了20年的時間，研究該核酸適配體科學日益成熟，同時在生物學和醫學中的應用備受關注，如分子識別，藥物篩選和目標識別，基因表達調控，醫學影像學，臨床疾病的診斷和治療等。不僅如此，核酸適體作為靶分子，基于科學領域的分析也顯示出巨大的應用潛力。或許未來，我們將看到SELEX在食品安全監測方面的更多更精彩的應用。

【參考文獻】

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