纳米酶构效关系及其在食品检测中的应用

天然酶具有较高的催化活性和底物特异性, 但有成本高、运行稳定性低、回收困难等不足。纳米酶是一种具有类酶活性的纳米材料, 由于具有可设计、活性可控、耐环境等优异性能, 逐渐成为天然酶的有力竞争者和潜在替代品。纳米酶的催化过程与天然酶有所不同, 纳米酶的活性与其大小、表面晶格、表面修饰、组成等密切相关。纳米酶在食品检测方面的应用, 解决了传统检测方法需要烦琐的预处理步骤、昂贵的仪器、专业的技术人员和长的检测周期等不足。然而, 目前基于纳米酶的大多数检测方法难以保证对目标检测物的灵敏性, 且纳米酶在催化活性方面较天然酶还需要进一步提高。本文对纳米酶的结构和催化活性的关系及纳米酶在食品中重金属离子、添加剂、生物毒素、农药残留、抗生素等检测方面的应用进行综述, 并对该领域未来发展前景进行展望, 为纳米酶在食品安全检测中的更深入的应用提供参考。     

制备Fe3O4纳米酶用于检测食品中四环素类 抗生素的含量

目的基于Fe_3O_4磁性纳米粒子建立一种新颖的显色法检测食品中四环素类抗生素(tetracyclines,TCs)的含量。方法利用水热法合成Fe_3O_4纳米酶,通过红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜对Fe_3O_4纳米酶进行表征。将样品进行前处理后与材料反应后采用紫外分光光度计于451nm检测四环素类抗生素含量。结果在0.2～2.0μg/mL的浓度范围内4种四环素类抗生素的线性关系良好(r0.99)。3水平加标回收实验的回收率为89.9%～93.1%,相对标准偏差为4.39%～6.85%,满足实验要求。结论该方法快速、准确,可用于食品中四环素类抗生素的含量测定。     

单原子纳米酶及其在食品检测中的研究进展

纳米酶作为具有类似天然酶催化活性和酶促反应特征的纳米材料,虽然克服了天然酶成本高、稳定性差等弊端,但却面临着催化活性较低等问题,一定程度上制约着纳米生物交叉领域的快速发展。随着球差校正电子显微技术的发展,不同种类的单原子纳米酶被不断地研制、开发出来,并迅速成为纳米酶领域的研究前沿。单原子纳米酶具有均匀分散的活性位点和精准设计的配位结构,使其具有更高的催化活性,这对于开发灵敏、高效、快速的食品检测技术尤为重要。本文主要综述了单原子纳米酶的发展历程,分析了单原子纳米酶类酶活性的最新研究动态,并详细介绍了单原子纳米酶在食品快速检测中的应用进展,最后展望了其面临的挑战和未来的研究方向。     

金属有机骨架材料作为纳米酶在食品安全快速检测中的应用

天然酶因其催化效率高、与底物特异性强等优势在保障食品安全中起着不可替代的作用,但天然酶也面临着对环境敏感、提纯难度大、价格相对高昂等问题。基于此,模拟酶的研究应用而生。模拟酶在保持天然酶的生物活性的同时,又能克服其稳定性不高等不足。随着纳米技术和模拟酶的结合发展起来的纳米酶融合两者的优势,在食品安全快速检测中展现出潜在的巨大应用价值,在大规模样品筛查和半定量检测方面发挥着重要作用。金属有机骨架材料(MOFs)作为纳米酶常用材料之一,近年来逐渐成为研究热点,并在农兽药残留、重金属离子、食源性病原菌、真菌毒素等食品的快速检测方面得到应用。本文简要介绍纳米酶和金属有机骨架材料的组成并简要介绍其在快速检测中的原理,重点综述金属有机骨架材料作为纳米酶在食品安全检测中的应用并对其进行展望,以期对相关工作者提供一定的借鉴意义。     

Fe_3O_4磁性纳米颗粒及其在农兽药残留检测中的应用

Fe3O4磁性纳米颗粒不仅具有纳米材料的光学性质、量子效应、表面效应等特性,还具有超顺磁性和类酶活性。在其表面进行修饰和包覆,所制备的复合磁性纳米颗粒具备Fe3O4的各种特性,同时还具备所连接功能基团的特性,因而在痕量农兽药残留富集检测中被广泛的应用。文章综述Fe3O4复合磁性纳米颗粒的制备及功能化修饰方法,以及复合磁性纳米颗粒在固相萃取、免疫分析及分子印迹技术中应用的最新研究进展,并展望这一方法在农兽药残留检测中的应用前景。     

磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒的制备及对CW-2细胞膜流动性的影响

目的：制备磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒,并研究其对CW-2细胞膜流动性的影响。方法：以磁性Fe3O4纳米微粒为内核,负载具有抑制肿瘤增殖作用的带鱼酶解小肽,通过共沉淀法合成磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒,采用X射线衍射、透射式电子显微镜、原子力显微镜等方法对该纳米粒子结构进行表征;利用荧光偏振法研究该微粒在非磁场与交变磁场中对CW-2人结肠癌细胞膜流动性的影响。结果：共沉淀法合成的磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒呈球形,粒径约10 nm,分布较均匀,颗粒之间有黏连现象,形成缠绕弯曲的线状。与单体磁性Fe3O4纳米微粒相比,带鱼酶解小肽的包覆增强了纳米铁微粒的分散稳定性;该粒子最佳使用pH值范围是6.5～9.0,比较适合于在生物体系中应用。细胞膜流动性检测显示24 h时实验组CW-2细胞膜荧光偏振度P值显著减小、平均微黏度η值减小,表明磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒可使CW-2细胞膜流动性增大,作用呈量效关系。结论：磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒在交变磁场中增强了带鱼酶解小肽的抗肿瘤活性。     

纳米酶在食品保鲜中的应用

具有优异广谱抗菌特性的纳米酶,为解决由微生物引起的食品腐败问题提供了一种全新策略。纳米酶可在生理环境中催化相应的底物而产生活性氧,因其制备简便、成本低、催化效率高,易于规模化生产和稳定性高等优点,故在食品保鲜领域具有广阔的应用前景。本文综述纳米酶的分类,包括金属或金属氧化物基纳米酶、碳基纳米酶、聚合物基纳米酶及其它材料,调控纳米酶抗菌活性的主要因素(大小、形态、涂层及改性、组成成分等),为如何设计高效抗菌纳米酶提供了参考。本文还阐述纳米酶在食品保鲜中的应用,包括纳米酶基抗菌薄膜应用及其在检测食品中细菌污染水平中的应用。由于其广谱抗菌特性和可忽略的生物毒性,抗菌纳米酶能降低食品工业中微生物的危害,而且有助于控制食品生产及加工中的交叉污染问题,对保障食品安全,促进食品工业健康可持续发展具有十分重要的现实意义。总而言之,抗菌纳米酶有望成为一种新型的抗菌剂和/或策略,在食品保鲜中展现出广阔的应用前景。     

纳米二氧化铈模拟过氧化物酶的研究进展

过氧化物酶在自然界中广泛分布,其利用过氧化氢来催化各种有机和无机化合物的氧化,在诸多领域得以应用。但由于过氧化物酶属于生物有机材料,存在纯化困难、稳定性差等缺点,也限制了其应用环境。纳米酶作为一种高效、简单、稳定、高性能的天然酶替代物在各种应用中得到了广泛的研究,克服了天然酶在工业等方面的实际局限性,其中纳米二氧化铈（CeO₂NPs）由于具有过氧化物酶特性已成为科学界研究的热点之一。本文综述了近几年纳米二氧化铈模拟过氧化物酶在食品分析、生物标志物的检测、医学、光学传感、仿生等方面应用的研究进展,显示出它在不同研究领域的巨大潜力,希望能为后续进一步研究提供一定的参考。     

还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米复合物的应用研究进展

还原氧化石墨烯/四氧化三铁(RGO/Fe_3O_4)纳米复合物是一种新型的磁性纳米材料,集Fe_3O_4和RGO的优点于一体,具备高比表面积、高稳定性、超顺磁性等优越的机械、电、热、光学特性,充分展现其在理论研究以及实际应用方面的价值和潜力。本文对近几年RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合物材料在磁性固相萃取、锂电子电池、传感器材料、电磁波吸收、催化剂、酶的固定化、药物传输以及磁控开关方面的应用研究进展进行了综述,重点综述了RGO/Fe_3O_4磁性纳米复合材料在磁性固相萃取方面的应用研究,分析对象包括染料、金属离子、农兽药、增塑剂、抗生素以及生物大分子,展现出其在分离富集领域的巨大应用潜力。最后,提出RGO/Fe_3O_4纳米复合材料在研究中存在的问题,并对该材料的研究发展方向进行了展望。     

磁性F_3O_4-苯丙氨酸解氨酶仿生固定化及其催化性能研究

利用仿生硅化技术将苯丙氨酸解氨酶(PAL)和F3O4磁性纳米颗粒共包埋在仿生硅胶中,制备出磁性的仿生硅化的固定化酶。研究固定化条件对PAL固定化的影响及固定化PAL的催化性能。获得的固定化酶优化制备条件:2 m L浓度为0.8 mol/m L正硅酸甲酯水解液,1 m L质量浓度为20 mg/m L磁性纳米颗粒和酶添加量5m L(0.86 U/m L)时,所得固定化酶的最大酶活回收率是52%。与游离酶相比,固定化PAL的温度稳定性、p H和储存稳定性,以及变性剂耐受性都有较大提高,重复使用6次,固定化PAL仍能保持初始酶活的20%。     

农产品无损检测方法应用现状

本文以无损检测技术为切入点,简要介绍了核磁共振技术、声学技术、近红外分析技术、机器视觉技术、X射线等用于农产品品质无损检测的方法及其原理,论述了其在农产品中的研究现状,分析了各方法的应用前景及存在的问题。可为农产品的无损检测提供一定的检测理论基础。     

核磁共振在食品掺假检测中的应用

食品掺假作为当今社会最热门的食品问题之一,如何更有效地检测掺假物或掺假比例对解决这一问题至关重要。核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术因能快速无损地得到样品的理化特性及结构等信息,在近年来受到极大的关注。本文从碘值、固体脂肪含量、弛豫特性、扩散率和特定信号等常用检测参数方面来介绍核磁共振在食用油脂、牛奶和蜂蜜等食品掺假检测中的应用。作为一种较新的掺假检测技术,核磁共振技术目前在国内食品掺假方面的应用还不广泛,相较于现有的一些食品掺假检测技术,NMR技术具有快速无损、操作方便等优点,在未来的食品掺假检测方面将会有很大的发展前景。     

磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展

本文主要介绍磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展。磁弛豫开关检测技术是核磁共振技术、纳米技术和生物免疫技术相结合的一种灵敏度高、特异性好、抗干扰能力强的快速检测技术。以修饰了生物配体的磁性纳米颗粒作为磁共振探针,该探针能特异识别某一物质,当与待测物发生特异性结合后,磁性纳米颗粒由分散态变成聚集态,使得水质子的横向弛豫时间(T2)发生改变,从而实现对待测物的检测。目前磁弛豫开关技术已经广泛应用于蛋白质、微生物、核酸、小分子等生物分子的检测,并取得了一定的成果。基于磁学信号的磁弛豫开关检测技术具有抗干扰能力强,适用于复杂基质检测的特点,使得该技术在食品安全、环境检测、临床诊断等领域都有着广阔的应用前景。     

粮油食品低场核磁共振检测技术研究进展

因食品质量和安全问题,快速无损检测技术备受重视.低场核磁共振技术为粮油食品储藏加工研究提供了独特的研究视角,是一项非常有潜力的快速无损检测技术.首先对低场核磁技术及原理进行简介,然后从以下3个方面综述该技术在粮油食品中质量安全检测上的研究进展:基于低场核磁共振技术的粮油食品物化特性和感官指标的检测应用技术及国内国际标准测定方法;加工储藏过程中的质量变化监测研究;油脂掺假检测及食品内部成像专题等,最后指出了该技术有待研究解决的问题,并展望其未来在粮油食品检测方向上的应用前景.     

食品安全快速检测技术的应用研究进展

近些年我国已建立起强大的食品安全监督检测管理体系, 对食品生产、加工、流通到最终消费的各个环节进行监督, 但却不能做到完全杜绝食品安全问题, 且目前的监管体系很难覆盖众多的食用农产品、散装食品、餐饮食品以及现场制售食品。食品快检技术主要针对这类食品, 采用快速检测方法, 对这类食品中某种特定物质或指标进行快速定性定量检测。基于此, 本文介绍了目前国家发展食品快检技术的相关政策, 并从化学比色法、酶联免疫吸附法、胶体金免疫层析法、电化学分析法、生物发光几个方面, 探讨了近年来在食品快检技术的应用进展以及存在的问题, 并对未来快检技术的发展方向提出几个展望。     

食用植物油掺假鉴别方法研究进展

阐述了食用植物油掺伪的现状,综述了理化方法、色谱法、核磁共振波谱法、红外光谱法、拉曼光谱法的检测原理,以及在食用植物油掺假鉴别中的研究进展.着重介绍了应用最广泛的色谱法,它主要通过对脂肪酸、甾醇、生育酚等物质的测定来进行掺伪鉴别.同时,对核磁共振波谱法、红外光谱法、拉曼光谱法在油脂掺伪检测中的初步应用进行了归纳.对掺伪检测技术的研究方向进行了展望.     

食品异物检测技术研究现状

为了满足生产企业对已包装好的袋装或罐装食品进行快速无损检测技术的需求,介绍了磁学金属检测方法、X—ray检测技术、可见光检测技术、近红外检测技术、磁共振成像技术和超声成像技术等目前常用的一些食品异物检测技术,并对各种技术的优点、缺点、应用范围、现状及发展趋势进行了详细的综述。     

CRISPR-Cas12a在食源性致病菌检测中的应用

食源性致病菌快速检测方法对食源性疾病的高效预防和控制具有重要意义。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)及相关蛋白(CRISPR-associated protein, Cas)构成的CRISPR-Cas系统是一种强大的基因编辑工具, 基于其对靶标核酸的特异性识别及切割活性, 应用于食源性致病菌检测中, 已成为快速检测方法研究的热点。CRISPR-Cas12a检测技术具有特异性强、灵敏性高的优点, 在食源性致病菌的检测中有着巨大的应用前景。本文主要介绍了CRISPR-Cas12a的作用机制, 重点综述了CRISPR-Cas12a结合多种核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的研究进展, 进一步讨论了CRISPR-Cas12a在致病菌检测中存在的问题和不足, 对未来的研究前景进行了展望, 以期为更好地开发准确、快速灵敏的食源性致病菌检测技术提供参考和依据。     

海产品中麻痹性贝类毒素快速检测技术研究进展

麻痹性贝类毒素是我国海洋赤潮中最常见的贝类毒素之一,分布最广,危害最大,事故发生率也最高,对人类健康构成了严重威胁,加强对该类毒素的检测监控成为保障海产品安全的重要措施。传统的检测方法主要有小鼠生物检测法、液相色谱法、液相色谱-串联质谱法和酶联免疫法,这些方法均有各自的优势,但在实际应用中还缺少用于现场检测的快速筛查技术。因此,开发快速、灵敏、准确、低成本的麻痹性贝类毒素检测技术具有重要的应用价值。本文主要介绍了麻痹性贝类毒素目前开发出来的快速检测方法,主要包括免疫层析技术和生物传感器技术,对各方法的特点迚行分析。最后对未来麻痹性贝类毒素快速检测技术在实际应用中面临的主要问题迚行了评述,幵对发展趋势迚行了展望。