農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)中生物傳感器的應(yīng)用分析

帥瑾

摘要：生物傳感器技術(shù)因?yàn)榫哂蟹磻?yīng)快、成本低等特點(diǎn)，使得它在我國農(nóng)產(chǎn)品的安全檢測(cè)工作中得到了廣泛的應(yīng)用。基于此，本文圍繞生物傳感器在農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè);生物傳感器;應(yīng)用

在我國，農(nóng)產(chǎn)品是極為重要的出口產(chǎn)品，然而最近幾年很多農(nóng)產(chǎn)品出口受阻問題陸續(xù)出現(xiàn)，這對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也產(chǎn)生了極大的影響。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品而言，隨著違禁藥品的肆意使用，它也為人們帶來了很大的安全問題，所以我國需要建立并完善檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于質(zhì)量檢測(cè)體系也要進(jìn)行全面的構(gòu)建。生物傳感器由于可以直接對(duì)生物分子及各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，且其靈敏度較高、操作簡(jiǎn)便，這也使得其在農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)工作中得到了廣泛的使用和重視。

1農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析

對(duì)于生物傳感器而言，它是由轉(zhuǎn)換部件及識(shí)別部件構(gòu)成。針對(duì)轉(zhuǎn)換部件而言，它是對(duì)物理及化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，包括了電化學(xué)檢測(cè)元件以及光學(xué)檢測(cè)元件。至于識(shí)別部件即是指生物體分子識(shí)別組件，其中包括抗原、抗體等。根據(jù)生物物質(zhì)的敏感性，生物傳感器可以采用有效方法將其固定在相應(yīng)電極表面，通過將待測(cè)物產(chǎn)生的物理及化學(xué)變化轉(zhuǎn)換成各種電信號(hào)，如電阻抗，也可對(duì)其進(jìn)行有效的分析和計(jì)算，對(duì)于待測(cè)物質(zhì)也可進(jìn)行有效的檢測(cè)。

針對(duì)有機(jī)磷，我國已采用以有機(jī)磷水解酶活性為主的酶電極進(jìn)行了大量檢測(cè)。通過將丁酰膽堿酶膜固定于pH電極上，檢測(cè)所得的速滅靈及硫磷分別是1.4毫克每升及3.9微克每升。而通過在碳電極及H2O2上分別固定乙酰膽堿酯酶及膽堿氧化酶，也可檢測(cè)出有機(jī)磷農(nóng)藥為10納摩爾每升。通過對(duì)不同的酶進(jìn)行固定研究，也可對(duì)酶?jìng)鞲衅鞯撵`敏度進(jìn)行有效的改善。有學(xué)者將膽堿氧化酶固定到尼龍網(wǎng)共價(jià)鍵上，并通過耦合氧電極都對(duì)傳感器進(jìn)行了有效制造，在溫度為25攝氏度的環(huán)境下對(duì)氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間在4分鐘左右，同時(shí)也檢測(cè)出15微克每升的農(nóng)藥殘留。

2激素殘留檢測(cè)分析

在養(yǎng)殖業(yè)中，因?yàn)轲B(yǎng)殖企業(yè)對(duì)抗生素的濫用，使得食品出現(xiàn)了安全問題，比如硫銨藥劑殘留問題。有學(xué)者借助等離子表面共振技術(shù)對(duì)生物傳感器進(jìn)行了制造，同時(shí)也能對(duì)動(dòng)物肝臟的各種腎上腺能動(dòng)力進(jìn)行有效檢測(cè)。同時(shí)通過借助抗磺胺二甲嘧啶單克隆抗體及相關(guān)基因抗體，也可對(duì)光學(xué)傳感器進(jìn)行有效構(gòu)建，利用其人們可以對(duì)動(dòng)物尿液的磺胺二甲嘧啶進(jìn)行有效檢測(cè)，為5毫克每升。針對(duì)抗生素殘留問題，羧肽酶活性微生物受體蛋白也可作為分子識(shí)別元件，因?yàn)樵撁缚梢詫?duì)內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效識(shí)別，在二者產(chǎn)生復(fù)合物時(shí)，酶活性也會(huì)被抑制。此外以酶作用底物的抗體，也可對(duì)酶活性的下降度進(jìn)行有效明確，至于牛奶中青霉素G的含量也能進(jìn)行科學(xué)計(jì)算[1]。

3重金屬污染檢測(cè)分析

很多重金屬都會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)污染問題，比如鋅、銅等金屬。有學(xué)者表明，借助arsD及l(fā)acZ基因在大腸桿菌中可以對(duì)靈敏度較高的生物傳感器進(jìn)行有效制造，檢測(cè)出的亞銻鹽為1*10-15摩爾每升，借助重金屬也可實(shí)現(xiàn)對(duì)葉綠素中的Mg2+進(jìn)行替代，隨之pH值也會(huì)發(fā)生很大的變化。通過利用光合系統(tǒng)的生物傳感器，人們也可對(duì)瓊脂中固定的藻細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)，而借助pH值的變化他們也可對(duì)鉻及鎘等金屬含量進(jìn)行合理檢測(cè)。此外，利用固定化技術(shù)人們也可在苯乙烯基呲啶聚乙烯醇中對(duì)葉綠素體進(jìn)行埋設(shè)，借助氧電極他們也可對(duì)氧氣量進(jìn)行合理檢測(cè)，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)銅、鋅等重金屬離子的存在。

4生物污染物檢測(cè)分析

在人們認(rèn)為，家禽這種農(nóng)產(chǎn)品是最容易感染病菌且會(huì)對(duì)人們的健康造成極大的威脅。沙門氏菌屬是其主要致病菌。有學(xué)者借助表面等離子共振技術(shù)對(duì)免疫傳感器進(jìn)行了研發(fā)，同時(shí)他們也在金表面對(duì)G蛋白進(jìn)行了固定，而G蛋白也與抗體抗原進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。通過研究發(fā)現(xiàn)在G蛋白附加吐溫-20時(shí)，抗原抗體的固定效果也會(huì)得到顯著提高，通過對(duì)沙門氏菌進(jìn)行檢測(cè)，也可確定其在1×102-1×109之間。在對(duì)大腸桿菌進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)表面等離子體諧振技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。此外，通過利用毛細(xì)管酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)及微射流系統(tǒng)，也可對(duì)便攜式多通道生物傳感器進(jìn)行制造。對(duì)于該傳感器而言，人們可在30分鐘內(nèi)對(duì)液體樣品進(jìn)行合理檢測(cè)，至于大腸桿菌致病菌和葡萄球菌腸毒素檢測(cè)值為1×105以及5納克每升。最后在金電極表面對(duì)抗SEB抗體進(jìn)行固定，也可借助壓電晶體免疫傳感器對(duì)效果進(jìn)行檢測(cè)。

除此之外，在進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)期間，工作人員也要對(duì)真菌污染進(jìn)行高度重視。目前，免疫親和傳感器已在玉米、谷物等因A型寄生菌所致的黃曲霉毒素污染進(jìn)行了合理應(yīng)用。而借助生物傳感器也可對(duì)感染疫霉真菌的馬鈴薯塊莖中的發(fā)揮性物質(zhì)進(jìn)行有效檢測(cè)，通過借助該傳感器，人們也可將其作為預(yù)警，對(duì)于單個(gè)馬鈴薯樣品也可進(jìn)行成功檢測(cè)。此外，利用絲網(wǎng)印刷電極也可對(duì)水產(chǎn)品的生物毒素進(jìn)行合理檢測(cè)[2]。

5結(jié)束語

總而言之，生物傳感器已在農(nóng)藥殘留、激素以及重金屬污染等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛研究，同時(shí)也取得了很大的成效。結(jié)合生物傳感器具備的優(yōu)勢(shì)也能在農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)中將其具備的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行全面的發(fā)揮。不過，針對(duì)生物傳感器技術(shù)，我國還沒有對(duì)其進(jìn)行全面商品化，之所以會(huì)這樣主要也是受生物的有效性所影響，再加上制造及運(yùn)行成本，也使得生物傳感器技術(shù)無法有效、快速的進(jìn)行商品化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]胥清翠，范麗霞，梁京蕓，等.生物傳感器在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中的應(yīng)用與展望[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2018，（6）：74-78.

[2]李金娟.應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].江西農(nóng)業(yè)，2018，（14）：127-129.