3.1食品中獸藥殘留的檢測

可食用動物加工成食品后，在養(yǎng)殖過程中使用的獸藥有可能會有殘留，如抗生素、抗菌劑等。SHARMA等人利用AuNPs類過氧化物酶活性和Ky2適配體構(gòu)建“turn-off/turn-on”傳感器，實現(xiàn)了卡那霉素的高靈敏快速檢測，檢測限1.49nmol/L，時間3~8min，比傳統(tǒng)的鹽誘導(dǎo)AuNPs聚集方法靈敏15倍，速度快20倍。WANG等人發(fā)現(xiàn)卡那霉素通過-NH2吸附在檸檬酸鹽封端的AuNPs上，改變AuNPs表面性質(zhì)，從而增強(qiáng)AuNPs的過氧化物酶活性；基于此原理，開發(fā)了基于AuNPs過氧化物酶活性變化直接檢測卡那霉素的方法，方法簡便，不需要對AuNPs進(jìn)行任何修飾，在奶、肉中檢測限低至0.1nmol/L。ZHAO等人以ABTS為顯色底物構(gòu)建AuNPs-適配體傳感器檢測牛奶中的鏈霉素，線性范圍0.1~0.5μmol/L，檢測限86nmol/L。類似地，SONG等人發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電的諾氟沙星通過靜電相互作用吸附在帶正電荷的1-Me-D-Trp@AuNCs（1-甲基-D-色氨酸修飾的納米金簇）表面，提高1-Me-D-Trp@AuNCs的酶活性，無需適配體即可直接檢測諾氟沙星，檢測限0.2μmol/L。ZHANG等人發(fā)現(xiàn)四環(huán)素的特異性適配體增強(qiáng)AuNPs酶活性，而加入四環(huán)素時，AuNPs酶活性降低，以此實現(xiàn)原料奶中四環(huán)素的高靈敏度檢測，該方法檢測限為46nmol/L。

3.2食品中重金屬的檢測

環(huán)境中的重金屬元素可能通過食物鏈轉(zhuǎn)移至人體，危害人類身體健康。LIAO等人利用Pb2+誘導(dǎo)AuNPs聚集，增強(qiáng)其過氧化物酶活性的原理，建立了一種簡單可靠的比色方法，用于檢測水中的Pb2+含量。LONG等人發(fā)現(xiàn)Hg2+可被AuNPs表面的檸檬酸鈉還原為Hg0，Hg0分散在AuNPs表面，改變表面性質(zhì)，提高AuNPs的過氧化物酶活性，從而無標(biāo)記檢測Hg2+。HAN等人的研究證實了LONG的觀點(diǎn)，并且制成了AuNP比色試紙條，能同時執(zhí)行多個樣品檢測，簡單便攜，可應(yīng)用于現(xiàn)場檢測。An等人在LONG的比色傳感體系的基礎(chǔ)上，使用溫度計作為信號讀取器，當(dāng)加入Hg2+時，AuNP@β-CD（β-環(huán)糊精修飾的納米金）的催化活性顯著提高，藍(lán)色oxTMB的形成增強(qiáng)，從而導(dǎo)致溫度升高，可以在10min內(nèi)快速檢測，檢測限0.06μmol/L。JIANG等人用生物相容性更高的殼聚糖納米金（CS-AuNPs）檢測水中的Hg2+，檢測限為0.04μmol/L。

3.3食品中農(nóng)藥殘留的檢測

蔬菜、水果、谷物等農(nóng)作物表面易殘留種植過程中施用的農(nóng)藥。HU等人發(fā)現(xiàn)樂果農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)中含有酰胺鍵，可能起著與巰基相似的作用，能螯合Au+來抑制AuNPs的酶活性，因此可用AuNPs檢測黃瓜、西紅柿、卷心菜等農(nóng)產(chǎn)品中的樂果農(nóng)藥，檢測限為4.7 μg/L。WEERATHUNGE和YANG利用啶蟲脒與適配體結(jié)合從而恢復(fù)AuNPs酶活性，分別以TMB和ABTS為顯色底物，開發(fā)了檢測啶蟲脒的適配體-AuNPs傳感器，各自的檢測限分別為120 μg/L和1.02μg/L。

3.4食品中致病菌的檢測

食源性致病菌直接或間接污染食品及水源，是導(dǎo)致食品安全問題的重要來源。DAS等人利用銅綠假單胞菌與其適配體的結(jié)合恢復(fù)AuNPs的酶活性構(gòu)建傳感器，可以在10min內(nèi)完成快速檢測，檢測限為60CFU/mL。CHEN等人也基于此原理建立了鼠傷寒沙門氏菌的檢測方法，在雞蛋樣品中檢測限低至1CFU/mL。YAO等人選擇金黃色葡萄球菌免疫球蛋白Y（IgY）作為適配體，適配體修飾抑制了AuNPs催化活性，金黃色葡萄球菌的結(jié)合恢復(fù)AuNPs酶活性，催化TMB底物顯色。該方法對復(fù)雜食品基質(zhì)中金黃色葡萄球菌的定量檢測具有很強(qiáng)的抗干擾能力，在豬肉、牛奶中檢測限為10CFU/mL，但檢測時間較長，需要65 min。陳威風(fēng)等人發(fā)現(xiàn)單增李斯特菌的適配體增強(qiáng)AuNPs酶活性，單增李斯特菌與適配體特異性結(jié)合使AuNPs酶活性降低，從而檢測豬肉中的單增李斯特菌，檢出限約為5 CFU/mL。

3.5食品中其他非法成分的檢測

NI等人利用三聚氰胺使AuNPs過氧化物酶活性增強(qiáng)的原理簡便快速地檢測原料奶和奶粉中的三聚氰胺，檢測限為0.2nmol/L?；谙嗨频脑恚琗UE等人建立了亞砷酸鹽的檢測方法，檢測限為0.01mg/L。SUN等人報道了一種基于適配體的比色檢測法玉米赤霉烯酮（ZEN），適配體抑制AuNPs酶活性，在ZEN存在的情況下，適配體與ZEN結(jié)合，不再抑制AuNPs酶活性，此方法可在15min內(nèi)快速響應(yīng)，檢測限為10ng/mL。而HU等人報道的相思子毒素（Abrin）檢測原理則剛好相反，Abrin的適配體活化AuNPs表面提高酶活性，Abrin結(jié)合導(dǎo)致適配體從AuNPs表面脫附，導(dǎo)致酶活性降低。ZHAO等人用CATB修飾AuNPs，適配體抑制CATB-AuNPs的酶活性，加入孔雀石綠后，酶活性恢復(fù)，此方法檢測限低至1.8nmol/L。

4存在的問題與展望

4.1 存在的問題

不難發(fā)現(xiàn)，目前基于酶活性的適配體-AuNPs比色傳感器的核心原理是靶標(biāo)結(jié)合適配體使其從AuNPs上解吸附，從而調(diào)控酶活性。這種解釋基于一個假設(shè)前提：靶標(biāo)與適配體結(jié)合的親和力遠(yuǎn)大于適配體與AuNPs的結(jié)合力，只考慮到靶標(biāo)與適配體的結(jié)合，而忽略了靶標(biāo)與AuNPs之間潛在的相互作用。最近的一些研究表明，靶標(biāo)僅能解吸下來極少的預(yù)先吸附的適配體（解吸率<5%），也就是說幾乎不可能通過靶標(biāo)-適配體結(jié)合從AuNPs表面解吸適配體；同時，靶標(biāo)可以吸附在AuNPs上，并且抑制適配體的吸附。因此AuNPs酶活性的調(diào)控可能不依賴于靶標(biāo)-適配體的結(jié)合，而是取決于靶標(biāo)與AuNPs的吸附。如前文所述，SHARMA等人用適配體-AuNPs檢測卡那霉素，認(rèn)為卡那霉素通過特異性結(jié)合使適配體解吸，從而增強(qiáng)AuNPs酶活性。但根據(jù)ZHOU等人的報道，卡那霉素很難使適配體從AuNPs表面解吸（卡那霉素濃度為10 μmol/L時，適配體幾乎沒有解吸，濃度高達(dá)0.1 mmol/L時只有12%適配體解吸，而濃度再升高并沒有引起更多的適配體解吸）；同時，WANG等人發(fā)現(xiàn)卡那霉素通過靜電吸引和氨基-羧基相互作用強(qiáng)吸附在檸檬酸鹽包被的AuNPs表面。因此AuNPs酶活性的增強(qiáng)很可能歸功于卡那霉素在AuNPs上的吸附，而不是適配體從AuNPs表面解吸。

因此我們在討論靶標(biāo)-適配體-AuNPs比色傳感的原理時，務(wù)必要考慮AuNPs對靶標(biāo)的吸附情況。對于AuNPs弱吸附的靶標(biāo)，如K+，可以用靶標(biāo)-適配體結(jié)合使適配體從AuNPs解吸，從而調(diào)控AuNPs酶活性來解釋。但對于強(qiáng)吸附的靶標(biāo)，如卡那霉素、氯霉素、亞砷酸鹽、ATP、多巴胺等，這種原理解釋只有部分正確。為了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟忉?，可以引入一段適配體的非結(jié)合突變序列作為對照，或者對AuNPs進(jìn)行表面修飾使其對靶標(biāo)的吸附力減小。

4.2 展望

基于AuNPs過氧化物酶活性構(gòu)建的比色傳感器已經(jīng)在應(yīng)用方面取得了很多優(yōu)秀的成果，但仍然面臨一些亟待解決的問題，如下：

（1）吸附在AuNPs上的靶標(biāo)分子如何調(diào)節(jié)AuNPs的酶活性，還有待系統(tǒng)地研究。

（2）提高AuNPs在中性條件下的酶活性。AuNPs的最佳催化活性一般發(fā)生在強(qiáng)酸性條件下（pH值在3~4左右），中性條件下的過氧化物酶活性可以忽略不計。這一缺點(diǎn)導(dǎo)致AuNPs無法應(yīng)用于某些需要中性pH條件的靶標(biāo)（如蛋白質(zhì)），因為蛋白質(zhì)在強(qiáng)酸性環(huán)境中會發(fā)生構(gòu)象變化，可能導(dǎo)致檢測的準(zhǔn)確性和靈敏度變差。

（3）基于AuNPs酶活性構(gòu)建的比色傳感器，絕大多數(shù)利用的是AuNPs過氧化物酶性質(zhì)，其他酶性質(zhì)的利用還有待開發(fā)，期待未來創(chuàng)造更多的響應(yīng)信號類型。

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