食品生物技术论文（热门推荐8篇）
食品生物技术论文（热门推荐 8篇）
随着食品与生物科学技术的不断发展，利用生物技术制造的食品的产量与产值已占食品与生物
产业的重要地位。食品生物制造是以基因重组、分子克隆等技术为基础，以生物反应过程、生
物物质的分离纯化等技术为重点的工业化和工程化地利用生物体（或部分生物体）生产人类需
要的食品的应用技术。下面是食品生物技术论文 8 篇，供大家借鉴参考。
食品生物技术论文第一篇：PR 技术在农产品安全检测中的应用
摘要：表面等离子共振作为近几年在国内发展起来的一种检测技术,具备检测样品用量少、灵
敏度高、检测速度快等优点,已被用于环境检测、医疗诊断、药物筛选、蛋白质组学、基因组学
等诸多领域。随着技术的发展,广大学者将其与生物技术结合起来,在传感芯片表面修饰不同的
特异性抗原抗体及信号放大因子,将表面等离子共振技术不断应用到农产品安全的检测中。通过
介绍该技术在农产品中农残药残、动物疾病、微生物、食品添加剂、重金属及转基因检测的应
用情况,以期使读者深入了解表面等离子共振技术在食品安全检测的发展现状,为其在该领域的
进一步发展提供可以借鉴的资料。
Applications of SPR Biosensing Technology in Agricultural Products Safety Detection
Wang Tingting Hu Jiandong
Henan Nongda Xunjie Measurement Technology Co., Ltd Department of Electrical Engineering,
Henan Agricultural University
Abstract：Surface plasmon resonance(SPR) as a novel technology has advantages of small sample
volumes,high sensitivity and fast detection speed, which is widely applied in environmental detection,
medical diagnosis, drug screening, proteomics, genomics and many other fields. With its development,
SPR is combined with biotechnology, then modified by specific antigen, antibody and signal
amplification factor, and widely used in safety detection of agricultural products. The paper introduces
the application of SPR in detection of pesticide and medicine residues, animal disease, microbe, food
additives, heavy metal and transgenic test in agricultural products. The study could provide certain
references for understanding the development status of SPR in food safety test.
0 引言
进入 21 “ ” “ ”世纪以来， 毒大葱 、 毒大米 等多次恶性食品安全事件的发生，促使广大人民群众越
来越关注餐桌安全，并由此成为全社会关注的焦点。2014 年以来国家食品药品监管总局，农业
部落实*** “ ”总书记 四个最严 要求，展开全国食品安全示范城市创建与农产品质量安全县创建
“ ”的 双安双创 活动，加大市场监管，从源头杜绝不安全因素。2017 年第四季度国家食品药品监
督管理总局食品安全抽查，不合格样品 23766 批次，占总提抽查样本的 2.2%。其中，食品中超
范围、超限量使用食品添加剂问题占不合格总数的 27.7%；食品中农兽药残留指标不合格问题
占不合格总数的 25.1%；食品中微生物污染问题占不合格总数的 24.4%；食品中重金属等元素
污染问题占不合格总数的 3.3%；食品中生物毒素污染问题占不合格总数的 1.2%，除此之外还
有生物毒素、质量指标的不合格。如何才能吃的放心，吃得安心?除了要从源头抓起，食品的
安全性检测也是必不可少的手段之一。目前用于农产品安全检测的技术主要有光谱技术[1]、色
谱技术[2,3,4]、生物技术[5]以及微生物培养[6]等方法。而光学表面等离子共振(Surface Plasmon
Resonance,SPR)现象首次报道在20 世纪初，其作为一种检测方法最早用于检测气体CO2 及O2
的浓度[7]。随着该技术的不断发展，将其与生物技术结合，形成SPR 生物传感器，可以检测
所有的具有特异性反应的生物分子。因此，SPR 技术越来越展示出其重要的应用价值，并越来
越多的参与到农产品安全性的评价工作中[8,9] 。
1 SPR 原理及引入
表面等离子共振作为一种物理光学现象，最早提出于1902 年[10]。其基本原理是当一束P偏振
光以一定角度入射到棱镜端面，在金膜与介质界面产生表面等离子波，当入射光波波向量的水
平分量和表面等离子体的振动波向量相等时，就会产生表面等离子体谐振。共振时，入射光能
量将部分转移到表面等离子体上，使相应的反射光光强减至最弱（图1）。1983 年Liedberg 等
[11]利用表面等离子共振技术研究抗原抗体之间的相互作用，首次将 SPR 技术应用于生物化学
检测。由于 SPR 技术具有诸多优点，如检测样品用量少、灵敏度高、检测速度快，已被广泛用
于环境检测[12]、医疗诊断[13]、药物筛选[14]、蛋白质组学[15]、基因组学[16]等诸多领域。
本文将系统综述 SPR 技术在农产品安全检测的应用现状，以期为保障餐桌安全提供一种新的思
路。
2 SPR 技术在农产品安全检测中的应用
2.1 SPR 技术在农产品中农残药残检测中的应用
农产品中的农药残留主要指抗生素、杀虫剂类、生长促进剂等。长期使用含有农药残留的农产
品对人体健康构成严重威胁。用抗体作为识别分子，检测农药是目前世界上应用最广、最普遍
的检测方法。随着科技的发展，抗原抗体的特异性结合通过 SPR 技术越来越广泛的应用到药物
残留的检测，并且其检测限不断降低，检测范围不断增大。Hu[17]将盐酸克伦特罗抗体通过化
学方法固定在传感金膜表面，捕捉流经的盐酸克伦特罗抗原，抗原抗体特异性结合，引起金膜
表面物质的量的变化及折射率的改变，通过计算响应值(response unit,RU)的变化确定溶液中盐
酸克伦特伦的浓度（图2）。研究绘制了盐酸克伦特伦检测的标准曲线，检测限为 1.26
ng/mL。石婷等[18]依据抗原抗体反应，通过自组装在金膜表面固定生物分子，用于检测不同
质量浓度的氨苄青霉素，最低分辨浓度为 1.25 ng/mL。同时分析了样品流速、温度、pH 值、
离子浓度对检测结果的影响。
图1 SPR 检测原理
随着电化学技术及分子印迹技术(Molecular imprinted polymers,MIP)的发展，1998 年，Lai 等
[19]制备出茶碱、黄嘌呤和咖啡 MIP-SPR 传感器，并首次进行物质检测分析，结果表明该MIP-
SPR 传感器满足与待测待分析物质的特异性结合，检测限为 0.4 mg/mL。自此，MIP-SPR 技术
在农药、兽药、生物毒素等领域的应用取得了较好发展。2016 年，Shrivastav 等[20]将银镀在
多模光纤上，然后在银膜表层涂上针对于丙溴磷的分子印迹聚合物，制备了一种新型的基于光
纤维及生物分子印迹聚合物的 SPR 生物传感器，当丙溴磷引入时，可与分子印迹聚合物结合，
被检物质折射率改变，SPR 可以快速准确的捕捉到这种变化，并区分不同浓度的靶标物质。经
验证该传感器对丙溴磷的检测其 LOD 值可达到2.5×10-6μg/L，检测范围为 10-4～10-
1μg/L。Zhang 等[21]制备的卡那霉素分子印迹 SPR 传感器，对卡那霉素的线性检测范围为
1.0×10-7～1.0×10-8moL/L，对蜂蜜中卡那霉素的检测限达到1.20×10-8moL/L 。
SPR 技术是依靠生物分子膜上物质质量的变化来检测物质的，而几乎所有的农药都是小分子物
质，直接检测过程中物资质量变化不明显，限制了 SPR 技术在农药残留检测中的应用。近年来
不断有学者通过信号放大实现检测小分子物质[22,23,24]，扩大被检物质的检测范围。Bianco M
将特定序列的双链DNA 适配体经巯基修饰后，通过自组装单层膜形式固定在传感金膜表面，
用于检测真菌代谢物赭曲霉毒素，检测限为 0.005 ng/mL[25]。Wang 等[26]运用BiacoreT200，
在已标记有生物素的 CM5 芯片表面通过在 DNA 纳米结构的四面体上定向固化四环素抗体适配
体(Apt76)，来提高 SPR 适体传感器的芯片灵敏度及特异性。实测中，蜂蜜中四环素检测的回
收率为80.20%～114.3%，最低检测限为 0.0069μg/kg 。
图2 SPR 检测盐酸克伦特罗的响应过程[17]
2.2 SPR 技术在动物疾病及微生物检测中的应用
传统的动物疫病检测方法往往具有耗时、灵敏度低、假阳性高以及易受干扰等缺点，难以用于
大范围快速准确地检测动物病毒[27]。SPR 生物传感器的发展为 SPR 技术应用于动物疾病检测
提供了先决条件。2012 年，Hu[28]在自行设计研制的 SPR 生物分析系统中首次对鸡法氏囊病毒
进行检测，通过倍比稀释，各稀释倍数△RU 响应值相关系数达到0.97982，同一稀释倍数经多
次重述测试，相对标准偏差(RSD)为3.6%，最低检测限为 2.5 ng/mL。2014 年Hu[29]通过自组
Ⅱ装分子膜又对猪圆环病毒 (Porcine circovirusⅡ，PCV2)型进行检测（图3），检测限达到0.04
mg/mL，通过样品添加进行回收率试验，回收率范围为 81.0%～89.3% 。
中国每年因食用含有致病菌的农产品而引起的食物中毒事件占总数的 30%～90%，利用 SPR 技
术对细菌、真菌的检测近几年发展较快，灵敏度也不短得到突破。2013 年Wang 提出基于消减
抑制原理的 O157H7，有效地避免了因细菌体积过大而超过有效检测范围的缺点提高了对大肠
杆菌检测的灵敏度[30]。Naboka 等[31]将全内反射椭圆光度法(total internal reflection
ellipsometry,TIRE)与LSPR 联用，克服了LSPR 的隐失场衰减长度的缺点，将霉菌毒素的检测
灵敏度提高到 0.1 ng/mL 。
2.3 SPR 技术在农产品添加剂检测中的应用
食品添加剂的诞生一方面大大促进了食品工业的发展，并被誉为现代食品工业的灵魂，但与此
同时由于一些无良商家的非法或过度添加，致使有食品添加剂引起的食品安全问题被频频爆
出。食品添加剂的检测方法近几年也在不断摸索中得到较快发展，表面等离子共振技术以其高
灵敏度的性能备受喜爱。周春燕等[32]通过表面引发聚合技术在 SPR 传感芯片表面固定一层苏
Ⅰ Ⅰ丹红 印迹凝胶膜，用于检测辣椒粉和腌制品中的苏丹红 （如图 4），其检出限分别为3.4×10-
10moL/L 和2.5×10-10moL/L。王曼丽等[33]建立的傅里叶-表面等离子共振传感器用于检测柠檬
黄，检出限13μg/L。研究中作者首先将柠檬黄与牛血清蛋白耦合，然后将偶合物通过物理方法
固定在SPR 传感金膜表面，检测时现将柠檬黄溶液与柠檬黄-小鼠单克隆抗体混合，反应充分
后，将反应液流经制备好的芯片，芯片上固定的柠檬黄-牛血清蛋白就会捕捉到多余的未反应
的柠檬黄- 小鼠单克隆抗体，通过竞争法实现检测柠檬黄。
摘要：
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食品生物技术论文（热门推荐8篇）随着食品与生物科学技术的不断发展，利用生物技术制造的食品的产量与产值已占食品与生物产业的重要地位。食品生物制造是以基因重组、分子克隆等技术为基础，以生物反应过程、生物物质的分离纯化等技术为重点的工业化和工程化地利用生物体（或部分生物体）生产人类需要的食品的应用技术。下面是食品生物技术论文8篇，供大家借鉴参考。食品生物技术论文第一篇：PR技术在农产品安全检测中的应用 摘要：表面等离子共振作为近几年在国内发展起来的一种检测技术,具备检测样品用量少、灵敏度高、检测速度快等优点,已被用于环境检测、医疗诊断、药物筛选、蛋白质组学、基因组学等诸多领域。随着技术的发展,广大学...
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作者：闻远设计
分类：社科文学类资料
价格：免费
属性：14 页
大小：578.82KB
格式：DOCX
时间：2024-04-23
