评估食品安全性的新型定量方法——荧光检测技术

变质的食物，尤其是鱼类，可能含有大量的组胺，对人类可能构成危险;因此，设计检测食品中此类有害化学物质的方法非常重要。

购买食品的消费者无法确定现有分配系统传送到其盘子的食品的质量和安全性。不幸的是，不适当的冷藏有时会导致食物变质，这通常很难被发现。鲭鱼就是这种情况，当在室温下放置太长时间时，它们很容易产生有害水平的称为组胺的物质。组胺具有神经毒性，可引发严重的过敏反应，包括皮疹，呕吐和腹泻。由于变质的鱼有时看起来和气味完全正常，因此重要的是准确定量鱼样品中的组胺水平，以确保在运输和存储过程中正确保持食品质量。

尽管存在几种检测组胺的技术，但它们通常需要昂贵且笨重的设备以及合格的分析人员。为了解决这些局限性，韩国忠安大学的一组科学家最近开发了一种新的定量方法，该方法同时简便，有效且价格便宜。在由Tae Jung Park和Jong Pil Park教授领导并发表在Biosensors and Bioelectronics上的研究中，研究小组描述了他们的新方法，该方法基于使用荧光碳纳米颗粒和与组胺牢固结合的蛋白质。

首先，科学家们寻找对组胺具有最高亲和力和选择性的肽(氨基酸短链)。为此，他们采用了噬菌体展示技术，其中使用了转基因病毒的外部蛋白质来检查化学相互作用。在使用大型肽库筛选后，他们确定了最适合自己目的的肽库，称为“ Hisp3”。

然后，科学家们生产了称为“碳量子点(CQDs)”的荧光碳纳米颗粒，并用N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)涂覆它们，该化合物也是一种与Hisp3结合的天然化合物。CQD是荧光的，这意味着在受到紫外线照射后，它们会以较低的可见频率重新发射捕获的能量。但是，将Hisp3添加到混合物中后，它们的荧光被“猝灭”，该混合物与NAC结合并覆盖了CQD的表面。

这最后一部分对于该方法至关重要，因为当将含组胺的样品与CQD混合时，Hisp3从NAC脱离并结合到组胺上，从而恢复了与组胺浓度成正比的CQD原始荧光水平。 通过使用荧光检测仪或手持式紫外线照射手电比较CQD的初始和最终荧光水平，可以间接定量样品中组胺的浓度或强度。

使用具有已知组胺浓度的鱼样品和其他已建立的技术也验证了所提议的策略。令人惊讶的是，新方法尽管简单却被证明比现有方法更强大，正如Park教授所说：“我们设法准确地测量了0.1至100百万分之几的组胺浓度，最低检出限为13份十亿分之一。这意味着我们的方法不仅比目前可用的方法更加方便，而且更加有效和敏感。”

因此，这种新方法不仅可以检测危险的组胺水平，还可以评估食品的状态和质量，正如Park教授所解释的那样：“尽管检测组胺为有害因子很重要，但我们的方法可以进一步为客观地衡量食品的质量和新鲜度，从而有助于提高食品安全性并使消费者受益。”

另外，可以使用其他肽来应用所提出的方法，以准确确定食品样品和生物医学样品中不同化学品的浓度。如果被食品和医疗诊断行业所采用，此方法可以为我们提供我们急需的保证，即我们食用的食物和我们居住的环境条件是安全的。