摘要
赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是由曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)产生的一种有毒次级代谢产物。OTA广泛存在于各种食物和动物饲料中,其中最常见的是小麦、玉米、大麦、燕麦及其产品,对人类和动物的肾脏、肝脏以及大脑等具有严重的毒害作用。因此,实现OTA的准确、灵敏检测对保障人类健康安全至关重要。 本研究基于催化发夹自组装(Catalytic hairpin assembly,CHA)构建了一种简便、准确和超灵敏的比率型电化学适体传感器用于食品中OTA的检测。主要研究内容和结果如下: (一)基于CHA的比率型电化学适体传感器的构建。通过设计DNA探针(tDNA、Fc-H1、MB-H2)以及制备电极传感界面,构建该比率型电化学适体传感器并对其进行可行性验证。通过对电化学条件和反应体系进行优化,确定该比率型电化学适体传感器的最佳检测条件。优化结果如下:Fc-H1的浓度为2 μmol/L,Fc-H1在电极上的组装时间为4 h,OTA适配体与tDNA的杂交时间为60 min,适配体-tDNA(A-T)的浓度为0.5 μmol/L,MB-H2的浓度为2 μmol/L,CHA的反应时间为120 min。 (二)基于CHA的比率型电化学适体传感器的性能评价,包括灵敏度、特异性、稳定性和重复性。采用构建的比率型电化学适体传感器对一系列不同浓度的OTA进行检测,评价该传感器的灵敏度。结果显示,在100 fg/mL~50ng/mL范围内,IMB/IFc值与LogCOTA呈现良好的线性关系,线性回归方程为IMB/IFc=0.4375 1 LogCOTA+2.2214,线性相关系数(R2)为 0.992,检出限(Limit of Detection,LOD)为 81 fg/mL。在特异性试验中,只有含OTA的毒素混合组与OTA阳性组结果一致,其它非靶标毒素及其混合组均与空白组结果一致,说明所构建的比率型电化学适体传感器具有良好的特异性。将数根相同条件下制备的传感器在4℃下分别保存0、3、6、9、12、15、18d,测试其稳定性。结果显示,该传感器在第15 d时仍保留了 86%的初始信号,稳定性良好。在重复性试验中,分别采用33根双信号和单信号电化学适体传感器在相同条件下对OTA进行检测,其相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)分别为3.179%和8.211%,说明该比率型电化学适体传感器具有较好的重复性。 (三)基于CHA的比率型电化学适体传感器的实际应用评价。采用该比率型电化学适体传感器和高效液相色谱-质谱法(High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,HPLC-MS)对易受 OTA 污染的食品(小麦粉、大麦粉、玉米粉和燕麦粉)进行加标检测。试验结果显示,该传感器的加标回收率为93%~106%,与HPLC-MS测定的结果基本一致,表明该传感器具有较高的可靠性和实际应用价值。 综上所述,本研究基于CHA构建了一种检测OTA的比率型电化学适体传感器。该传感器具有稳定准确、特异性强、灵敏度高、操作步骤简单等优势,为食品中OTA的检测提供了一个可行的新平台。该传感器还可通过替换目标物适配体用于各种目标物的检测,为食品中其他真菌毒素和致病微生物的检测提供了新思路,对食品安全和质量控制具有重要的现实意义。