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二、结果与讨论1、单因素实验(1)提取时间对多糖提取得率的影响准确称取预处理样品3.0g,以液料比25mL/g的1%果胶酶液浸泡6h,提取温度45℃,均质转速14500r/min时,分别考察提取时间1、2、3、4、5min对提取得率的影响,结果见图2(a)。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系相关链接:五味子,乙醇,葡萄糖,果胶酶。
(3)葡萄糖标准曲线的绘制准确称取葡萄糖标准品加蒸馏水溶解、定容,配制成质量浓度0.1g/mL的葡萄糖标准溶液。加酶量过多时,可能会使多糖在果胶酶和强烈的剪切作用下,多糖被降解,使提取得率降低。计算公式如下:多糖得率(%)=(VCFW2/W3W1)100。因此,选作45℃为单因素的最佳温度。而当温度增加超过一定范围内,随温度的增加,酶的活性降低,多糖的结构也可能随温度增加而发生变化,致使提取得率下降。
在1~2min时间范围内随时间的增加,组织细胞的破碎程度增加,胞内多糖的溶解、扩散的效率提高,提取得率快速增加,且高速的剪切作用下,多糖的溶解和扩散均可在较短的时间内达到平衡,因此相对热回流提取,均质酶解提取需要的时间非常短。提取工艺的研究是多糖研究的基础,它不仅影响提取的效率,而且会影响多糖的活性。Co2+首先在水溶液中形成的Co(en)32+的络合物,然后通过溶解氧将Co(en)32+氧化为Co(en)33+,然后Co(en)33+攻击吸附在Au NPs表面的S2O32-配体,在Au NPs表面形成带正电的(en)2Co S2O3+,这降低了Au NPs的表面电荷并诱导Au NPs聚集。
在410-3mg/L~10010-3mg/L范围内检出限低至1.810-3mg/L,低于标准值1010-3mg/L,该方法已成功地用于加标饮用水中砷离子的测定。2.3 Hg2+的检测汞可在生物体中积累,与蛋白质中的巯基相互作用,对中枢神经系统造成严重损害,对人类健康和自然环境构成严重威胁。为了充分发挥其潜力,提高纳米探针的灵敏度和选择性,可以开发新的传感机制,改变纳米探针的激发方式,并开发具有多种模式功能化的纳米探针。Z.Shojaeifard等人开发了一种新型的比率荧光传感器检测水性介质中的氰离子(CN-)。
另外,其他重金属离子,例如Ag+、Hg2+、As3+、Pb2+和Cd2+,即使在环境中很低浓度下也对人类和水生生物具有剧毒,重金属离子会对人的健康和环境产生不可恢复的破坏,开发用于检测金属离子的新方法,对环境监测具有重要意义。从诸多研究中我们发现金属纳米荧光材料在环境监测中的应用方法在不断改进中成熟,检测的材料和检测物种类不断丰富。
(2)缺少一种通用而有效的方法,合成的荧光纳米材料仅局限于一种或很少几种待测物的检测,容易造成材料浪费、检测成本加大、检测效率低等问题。金属离子在环境中的含量一直是研究的热点,很多人体必需的金属离子,如Fe2+、Cu2+、和Co2+,在高剂量时也具有毒性。特别是在临床医学和环境检测领域已经成为一个热门的课题。这种荧光淬灭归因于Au2S配合物的形成。
Guo等人通过使用盐酸胍和TCEP变性的BSA作为稳定剂,合成了稳定性高,水溶性优良的荧光Ag NCs,由于d BSA中暴露的硫醇基团与金属核之间存在相互作用,因此制成的d BSA可以与Ag+结合。3.2 S2-检测Vasimalai等人通过合成MTT用作配体,用于合成MTT-Au NDs。本文重点综述了近年来金属纳米团簇在有毒离子检测方面的应用,并对以后的发展进行了展望。通过配体交换以及刻蚀技术在水性介质中合成了Au NCs,根据蚀刻时间长短,Au NCs在不同的波长下会发出光。
总结了金属纳米团簇目前面临的主要问题,并对未来发展趋势进行了展望。此传感器是一种环保且易于水中检测S2-的传感平台。
3.1 CN-的检测CN-是一种毒性很高的物质,它能抑制线粒体中酶的活性,阻碍细胞呼吸。金属荧光纳米材料的使用为创建简便、高选择性、灵敏的实时精确分析开辟了一条新途径,由于它们能够快速有效地满足定量分析的需求,受到国内外越来越多学者的关注。
4 结论与展望近年来,随着荧光分析技术的发展,纳米荧光材料已经被广泛应用于各个研究领域。2.7 Cr3+和Cr6+的检测Zhang等人提出了一种简便的一步合成荧光GSH-Au NCs的方法。DNA-Cu/Ag NCs的荧光通过3-巯基丙酸淬灭,在Cu2+存在下荧光得以回收。Zhang等人通过在乙二胺(en)的存在下诱导生成的硫代硫酸盐稳定的金纳米颗粒,用于检测水溶液中Co2+一般使用的测定方法是竞争法,但是这种方法操作较为复杂,所以非标记型传感器得到快速发展,并得到很好地应用,与标记型传感器相比,非标记传感器检测成本较低,以及具备实时检测能力,但是其缺点是体积较大,操作过于复杂,不适用于快速检测。另外,免疫生物传感器,主要用于水溶性农药的测定,检测比较便捷,具有很强的专一性。
1.1.1 电化学检测型①乙酰胆碱酯酶(AchE)电流型生物传感器,基于胆碱酯酶进行农药检测时,检测样品无需任何处理,相关研究人员使用该传感器,检测茄子、白菜、柿子中的农药残留,检测结果显示,其检测限是30.4 ng/mL;检测食品中的马拉硫磷的检测限为0.058 ng/mL,定量检测限为0.044 ng/mL;其在乙酰甲胺磷农药检测中的应用,检测限为0.194 ng/mL,定量检测限为0.147 ng/mL。1.2 过氧化物酶对过氧化物酶有抑制作用的物质有很多种,包括金属、重铬酸盐、半胱氨酸、羟胺、硫化物等,借助这些物质对过氧化物酶的抑制作用,制作出的生物传感器可用于检测食品中的农药残留,一般使用的测定方法是方波伏安法,主要用于测定硫双威,从苜蓿芽中提取过氧化物酶,并将其固定在金电极上,借助L-半胱氨酸测定白菜样品中的硫双威含量,最终获取硫双威的检测限为5.8110-7 mol/L,检测范围是2.3110-6~4.3910-5 mol/L。
1.1.2 荧光检测型将胆碱酯酶传感器与荧光检测技术相结合。因此,在农药残留检测工作中,需要根据检测对象选择合适的生物传感器,从而保证农药残留检测工作质量。
现阶段,研究人员研发出一种便携式的电势型Ache传感器,并提升了检测的精确度,可以对0.25 ng/mL~38.5 g/mL浓度的农药进行检测,可测定灭多虫、OP农药(乳化剂类农药);研究人员使用甲基纤维素、牛血清白蛋白作为捕获剂,将Ache膜层固定在pH电极上,制作成电势型传感器,通过检测试验证实,5种农药的检测限为10-7 mol/L。应用抗体或者是抗原进行食品农药残留检测,已经成为生物传感技术发展和应用的主要方向。
将二氯苯氧乙酸和莠去津抗体固定在金电极表面,形成一个活性免疫层,农药与两种抗体之间的粘附力,需使用原子力显微镜悬臂测量。②乙酰胆碱酯酶(AchE)电流型生物传感器主要测定的是pH值,通过金属氧化电极测定传感器表面酶层pH来确定农药的含量。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系删除相关链接:二氯苯氧乙酸,金纳米,磷酸酶。应用基于过氧化物酶的生物传感器测量方法,将过氧化物酶固定化,在检测过程中不会受到基质影响,并且在检测之前也不用进行衍生化加工,检测成本较低,且耗时较少,具有应用和推广优势。
1 抑制型生物传感器1.1 胆碱酯酶胆碱酯酶的活性会受到农药中一些物质的抑制,主要包括有机磷、氨基甲酸酶,另外,重金属、尼古丁等也对胆碱酯酶具有抑制作用,所以利用胆碱酯酶进行农药检测时,会受到重金属、尼古丁等物质的干扰,从而影响食品农药残留检测的质量。在现代农业种植中,农作物经常受虫害、草害影响,而农药作为非常有效的治理手段,在农业种植中被普遍应用,过量使用农药,或在农作物收获前期使用多种农药,以保证农作物产量和质量,会导致农产品中农药残留过多,引起食品安全问题,需使用必要的检测手段,以确定农产品中农药含量,避免食品安全问题。
声明:本文所用图片、文字来源《食品安全导刊》,版权归原作者所有。利用胆碱酯酶进行农药残留检测时,要保证电极上胆碱酯酶活性的可靠性,对其进行固定化。
如果检测样品中有敌敌畏残留,则会抑制AchE的活性,然后抑制胆碱氧化酶,从而减少H2O2的生成量,量子点上的荧光淬灭变弱,因此荧光淬灭效果与敌敌畏浓度存在一定的关联,据此可完成检测,其检测限为4.50 nmol/L。2.1 电化学式在食品农药残留检测行业中,电化学免疫传感器类型较多。
食品安全问题一直是政府和社会普遍关注的问题,现阶段,在农业种植过程中,农药的过量使用导致食品中农药含量过高,生物传感技术的应用,可充分满足食品行业农药检测需求,且提高了食品农药残留检测精确度。2.2 机械式微悬臂梁传感器通过应力变化进行农药含量检测,将抗体固定在金电极上,然后使其与样品相互作用,从而应力发生变化,促使悬臂发生位移。②竞争型,研究人员在传感器的电极上,安装了IDuEs(集成微电极),用来检测红酒中的莠去津含量,最大检测浓度是10-9 ng/mL,应用的是直流型传感器,所以检测的成本较低。3 结语目前,生物传感技术在食品农药残留检测中,已得到广泛应用,且可检测复杂的农药残留样品。
①非标记型,用于测定农药莠去津,将AuNPs(金纳米粒子)固定在金电极上,提升莠去津单克隆抗体的固载量,提高金电极的检测灵敏度,然后使用传感器进行检测,使抗体与莠去津互相作用,产生信号,接着应用微分脉冲伏安法进行测定,应用该方法检测莠去津农药含量的线性范围是0.05~0.5 ng/mL,检测限为0.015 ng/mL。基于酶的生物传感器出现和应用的时间最早,也是应用最多的生物传感技术,其检测操作简便、速度快,且灵敏度高,其中,传感器灵敏度与酶的活性密切相关,所以在农药残留检测过程中,要使用技术手段,保持和提高酶的活性,增加其灵敏度,以保证检测的精确度。
还有一种是混合型的生物传感器,没有将酸性磷酸酶固定在电极上,而是固定在马铃薯切片上,以提高酶的活性,应用这两种传感器,检测OP农药,获取的检测限为1 g/L;用于检测G6P(葡萄糖-6磷酸),两种传感器的检测限是4.910-5~1.310-3 mol/L。1.3 酸性磷酸酶利用农药对酸性磷酸酶的抑制作用,研究人员研发出电流型双酶(酸性磷酸酶、葡萄糖氧化酶)生物传感器,主要应用物理和化学方法,在安培计电极上固定两种酶,可检测农药中的有机磷类和氨基甲酸酯类农药。
2 免疫生物传感器其主要将抗体或抗原作为检测元素,对农药中特定的分子进行检测,而大部分酶生物传感器,只能测定出农药的总含量,而不能检测出特定的分子,免疫生物传感器的出现,弥补了酶传感器的不足,并且免疫型生物传感器的体积较小、成本较低,并且可进行实时检测。研究人员使用酶(AchE、胆碱氧化酶)、乙酰胆碱、量子点等制作成一种新型的生物传感器,可以检测出食品中的敌敌畏,研究人员以苹果为样品进行检测,检测原理如图1所示