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English| 發(fā)布日期：2023-11-20 |
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，對肉類的需求逐漸由量向質(zhì)轉(zhuǎn)變，肉品質(zhì)越來越受到重視。其中，冷藏是最常見的保鮮手段。鮮肉從屠宰到冷藏過程中，經(jīng)歷了僵直、解僵和成熟，具有鮮嫩多汁、易咀嚼、易消化等特點。在此期間，由于動物體內(nèi)攜帶的微生物以及運輸過程中滋生細菌，從而發(fā)生的鮮肉安全問題就會嚴(yán)重危害消費者權(quán)益，也嚴(yán)重影響我國鮮肉產(chǎn)業(yè)的健康綠色發(fā)展以及出口貿(mào)易。
圖1 冷藏肉
致病微生物非常容易污染鮮肉食品，并且在養(yǎng)殖、屠宰、加工、運輸、貯藏和銷售等任何環(huán)節(jié)中都有可能發(fā)生食源性致病菌的“二次污染”問題，甚至通過繁殖或產(chǎn)生毒素進一步擴大致病菌的危害，導(dǎo)致集體中毒事件。在細菌性食物中毒事故中，有四分之一都是由金黃色葡萄球菌所引起的，因此，對于鮮肉中金黃色葡萄球菌的檢測尤為重要。食品中微生物的檢測方法主要有培養(yǎng)法、免疫分析技術(shù)、分子生物學(xué)方法以及生物傳感器方法。本文使用如海光電自主研發(fā)的熒光光譜儀對豬肉和牛肉中的金黃色葡萄球菌進行測試。
實驗以鮮牛肉、鮮豬肉為測試對象，利用如海上轉(zhuǎn)換熒光光譜儀進行測試。
2.1 上轉(zhuǎn)換納米材料的制備及修飾方法
研究中所使用的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒采用高溫?zé)岱纸夥ㄖ苽?。?jīng)過超聲、攪拌、加熱、冷卻、離心后得到白色固體沉淀，即油溶性上轉(zhuǎn)換納米顆粒（UCNPs-OA）。最后將其置于60℃烘箱中，真空干燥12 h真空干燥后。為了UCNPs-OA能夠具有良好的水溶性，同時又能夠填充信號分子，因此，在上轉(zhuǎn)換納米材料表面包覆一層介孔二氧化硅。
2.2 檢測體系的構(gòu)建
研究基于上轉(zhuǎn)換熒光技術(shù)的金黃色葡萄球菌檢測方法的基本原理如圖2所示。檢測體系由Fe2+填充的介孔上轉(zhuǎn)換納米材料和適配體組成，適配體通過靜電吸附結(jié)合在UCNPs-m SiO2表面，使Fe2+被隔絕在UCNPs-m SiO2介孔中，無法與體系中H2O2反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+，所以UCNPs熒光不會猝滅；但是當(dāng)體系中加入金黃色葡萄球菌時，適配體優(yōu)先與金黃色葡萄球菌結(jié)合，并從UCNPs-m SiO2表面上脫離，從而釋放出介孔中的Fe2+，并與H2O2反應(yīng)生成Fe3+，F(xiàn)e3+與UCNPs之間通過配位作用形成UCNPs/Fe3+絡(luò)合物，導(dǎo)致UCNPs的熒光被猝滅。因此可以通過熒光淬滅程度實現(xiàn)定量檢測金黃色葡萄球菌。
圖2 檢測金黃色葡萄球菌的試驗原理
2.3 制備材料的表征結(jié)果
圖3 上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的TEM圖（A），X-射線衍射光譜圖（B），上轉(zhuǎn)換納米顆粒能譜圖（C）和熒光光譜圖（D）
圖3（A）為制備的上轉(zhuǎn)換納米材料的TEM圖，可以看出，合成的納米材料為典型的六邊形，大小一致且分散均勻，直徑約45 nm左右。圖3（B）為UCNPs的XRD圖，可以看出，制備的UCNPs的衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)卡JCPDS No. 16-0334完全吻合，表明所制備的材料從晶型上分析具有純晶相的結(jié)構(gòu)。圖3（C）為UCNPs的能譜圖，可以清晰的看出，制備的UCNPs由元素釔、鐿、鉺、鈉、氟組成，符合應(yīng)有的元素組成。圖3（D）為制備的UCNPs在980 nm激光激發(fā)下的完整的熒光光譜圖（380-800 nm），觀察到在410、524、544和658 nm處有四個特征發(fā)射峰，表明制備的UCNPs具有良好的發(fā)光特性。
2.4 檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
制備梯度濃度的金黃色葡萄球菌懸浮液，在優(yōu)化的最佳實驗條件下用所構(gòu)建的生物傳感器進行檢測并采集上轉(zhuǎn)換熒光光譜，結(jié)果如圖4所示。
圖4 不同濃度金黃色葡萄球菌檢測的上轉(zhuǎn)換熒光光譜（A）和標(biāo)準(zhǔn)曲線（B）
2.5 小結(jié)
研究構(gòu)建了一種基于三價鐵離子猝滅上轉(zhuǎn)換熒光的檢測方法，并將其應(yīng)用于鮮肉食品中金黃色葡萄球菌的定量檢測。所構(gòu)建的檢測體系主要由介孔二氧化硅包覆的上轉(zhuǎn)換納米材料和適配體組成，優(yōu)化結(jié)合比例以及孵育時間后，利用熒光強度的猝滅程度，實現(xiàn)了對金黃色葡萄球菌的定量檢測且具有較好的特異性和抗干擾性。結(jié)果表明構(gòu)建的體系設(shè)計的上轉(zhuǎn)換熒光檢測體系靈敏、可靠，與傳統(tǒng)平板方法無顯著性差異，可以快速檢測鮮肉中的金黃色葡萄球菌。
[1]楊永存.鮮肉中金黃色葡萄球菌的上轉(zhuǎn)換熒光傳感檢測方法研究[D].江蘇大學(xué),2021.
Lifs980上轉(zhuǎn)換熒光光譜儀
1、產(chǎn)品簡介
LIFS980激光誘導(dǎo)熒光光譜儀是一款適用于對原材料的篩選、現(xiàn)場檢測、石墨烯合成反應(yīng)、生物醫(yī)療、體外診斷及物質(zhì)分析鑒定等場景；使用方便，操作簡單。檢測結(jié)果客觀準(zhǔn)確?？蛻艨筛鶕?jù)應(yīng)用需求選擇最適合的產(chǎn)品。
2、產(chǎn)品特點
◆ 自帶光譜工作站，可隨時采集；
◆ 內(nèi)置電池，可方便攜帶；
◆ 高度集成，輕巧便捷；
◆ 高穩(wěn)定性；
◆ 探頭可取出采集，不受樣品形態(tài)和檢測樣品池限制；
◆ 快速、無損檢測。
