食品免疫學(xué)論文

1、食品免疫學(xué)導(dǎo)論課程論文題 目抗原-抗體反應(yīng)及其在食品中的應(yīng)用學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)食品質(zhì)量與安全姓名楊靜學(xué)號(hào)2013152028甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制二0一六年五月痿Me第抗原-抗體反應(yīng)及其在食品中的應(yīng)用一、前言：免疫一詞源于醫(yī)學(xué)，是人類長期進(jìn)化過程中逐漸認(rèn)識(shí)和發(fā)展起來的防御感染和維護(hù) 機(jī)體健康的重要手段。最早對(duì)免疫的認(rèn)識(shí)是免除瘟疫，而現(xiàn)代免疫的概念是識(shí)別自身和 對(duì)非自身抗原異物的清除，以維持集體的穩(wěn)定。近代免疫的發(fā)展諸如單克隆抗體理論的 形成、免疫細(xì)胞表面的標(biāo)記、體液免疫、細(xì)胞免疫的研究與發(fā)展，大大擴(kuò)充了免疫內(nèi)容。 免疫的理論與技術(shù)不僅服務(wù)于醫(yī)學(xué)，也在其他生命科學(xué)、大農(nóng)學(xué)、食品科學(xué)、食品安全

2、科學(xué)甚至工業(yè)、工商領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用in抗原-抗體反應(yīng)是指抗原與相應(yīng)抗體之間所發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)，是免疫球蛋白 分子上的抗原結(jié)合互補(bǔ)位與抗原分子上的抗原決定簇相互吸引以及多種分子間的引力 參與下發(fā)生的反應(yīng)。抗原相互間的特異結(jié)合為我們提供了一系列十分敏感且專一的免疫 學(xué)分析方法。隨著免疫學(xué)的迅速發(fā)展和單克隆抗體的普及應(yīng)用以及免疫學(xué)技術(shù)與其他先 進(jìn)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合?，F(xiàn)在，若干科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)工作者已經(jīng)逐漸將這類方法作為一級(jí)有 價(jià)值的分析和研究工具用于各自的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中。免疫學(xué)方法起源于醫(yī)學(xué)界， 目前仍主要用于醫(yī)學(xué)界，但其使用已滲透到若干其他學(xué)科中，其中包括食品科學(xué)中的若 干領(lǐng)域?？乖?/p>

3、體的結(jié)合是特異性結(jié)合，這種結(jié)合無論是在體內(nèi)還是體外均可進(jìn)行，而且具 有高度準(zhǔn)確度和靈敏性。在體外用已知的抗原就可測(cè)定未知抗體，或者用已知抗體可測(cè) 定未知抗原，快速、便捷。因此，抗原抗體反應(yīng)得到了廣泛的應(yīng)用，抗原抗體在體外結(jié) 合時(shí)，按一定的比例進(jìn)行，其反應(yīng)是可逆的，而且受電解質(zhì)、PH和反應(yīng)溫度制約。免 疫球蛋白制劑在蛋白質(zhì)與核酸的定性定量檢測(cè)、結(jié)構(gòu)與功能的研究、體內(nèi)細(xì)胞活性物質(zhì) 的追蹤、發(fā)酵工程中活性物質(zhì)動(dòng)力學(xué)跟蹤方面都將成為不可缺少的工具。免疫學(xué)在食品中的應(yīng)用主要有血清學(xué)技術(shù)、抗原抗體反應(yīng)與食品檢測(cè)和免疫與功 能食品研發(fā)等。血清學(xué)技術(shù)包括凝聚反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、標(biāo)記抗體/抗原技術(shù)和其他免疫 技術(shù)等

4、。凝聚反應(yīng)包括玻片凝聚反應(yīng)、試管凝聚反應(yīng)和間接凝聚反應(yīng)等。沉淀反應(yīng)包括 試管沉淀反應(yīng)和瓊脂免疫擴(kuò)散試驗(yàn)等。標(biāo)記抗體/抗原技術(shù)包括熒光抗體技術(shù)、放射性 同位素標(biāo)記技術(shù)、酶標(biāo)記技術(shù)和生物素-親和素系統(tǒng)標(biāo)記技術(shù)、發(fā)光免疫技術(shù)等。其他 免疫技術(shù)主要是指免疫電鏡技術(shù)和免疫印跡技術(shù)等?？乖贵w反應(yīng)與食品檢測(cè)主要包括 抗原抗體反應(yīng)與食品污染物檢測(cè)和抗原抗體反應(yīng)與食品功能因子分析等?？乖?抗體痿Me第的這些檢測(cè)技術(shù)在食品科學(xué)方面有著極其重要的地位，對(duì)我們的生活和健康有著直接的 影響作用，對(duì)我們提高生活質(zhì)量也有著極其重要的影響。食品安全問題是全球關(guān)注的焦點(diǎn)，它直接影響人類健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，幾年前的蘇 丹紅事件、啤

5、酒甲醛風(fēng)波、人造蜂蜜事件、乃至今年的三鹿奶粉事件都給人們敲響了食 品安全的警鐘。如何快速、有效檢測(cè)食品中的污染物殘留，保證食品的安全供應(yīng)是食品 檢驗(yàn)中的一個(gè)重點(diǎn)。抗原-抗體反應(yīng)在食品安全和食品科學(xué)中的應(yīng)用主要有以下幾種：1、食品中獸藥殘留物的免疫檢測(cè)2、食品中激素殘留的的免疫檢測(cè)3、食品中農(nóng)藥殘留的免疫檢測(cè)4、食品中抗生素殘留的免疫檢測(cè)5、食品中霉菌毒素殘留的免疫檢測(cè)6、食品中過敏性殘留物的免疫檢測(cè)7、食品中功能因子的免疫檢測(cè)8、肉和肉制品的免疫分析和鑒定這些技術(shù)和方法在現(xiàn)在的食品科學(xué)領(lǐng)域中有著極大的發(fā)展前途和發(fā)展方向，對(duì)人 類的食品安全和自身健康有著極為重要的意義。二、機(jī)制：抗原與抗體能夠特

6、異性結(jié)合是基于兩個(gè)分子間的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性與親和性，這兩種特 性是由抗原與抗體分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定的。反應(yīng)可發(fā)生于體內(nèi)，也可發(fā)生于體外。在體 內(nèi)抗原抗體結(jié)合主要表現(xiàn)在體液免疫應(yīng)答的效應(yīng)階段，體現(xiàn)在生理性體液免疫應(yīng)答和病 理損傷兩方面。抗體介導(dǎo)調(diào)理吞噬細(xì)胞吞噬作用、ADCC、促進(jìn)補(bǔ)體溶菌作用、中和細(xì)胞 外毒素作用等等。免疫病理損傷作用則表現(xiàn)為超敏反應(yīng)導(dǎo)致的機(jī)體損傷和功能紊亂、以 及對(duì)自身抗原耐受終止導(dǎo)致的自身免疫病。根據(jù)抗原抗體反應(yīng)具有特異性的原理，通過抗原抗體體外發(fā)生特異性結(jié)合出現(xiàn)凝 聚。沉淀等現(xiàn)象來檢測(cè)相應(yīng)的抗體或抗原，這既是傳統(tǒng)的免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)，用已知的抗 原檢測(cè)未知抗體，或者用已知抗體檢測(cè)未知抗

7、原。由于體外檢測(cè)抗原抗體反應(yīng)中的抗體 或抗原多來源于血清，故又稱血清檢測(cè)。它廣泛應(yīng)用于研究機(jī)體的免疫應(yīng)答，抗原與抗 體的特性以及疾病的輔助診斷、治療評(píng)估等方面。抗原抗體的結(jié)合是通過氫鍵的結(jié)合力、電荷引力、范德華力、疏水作用力等幾種但甘4*寸居分子間引力相互作用實(shí)現(xiàn)的，這些作用的總和使在空間位置上互補(bǔ)的抗原抗體可以相互 結(jié)合，在適宜的條件下，出現(xiàn)肉眼可見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。絕大多數(shù)抗原都屬于蛋白質(zhì)，具有 膠體性質(zhì)，帶有電荷，溶于緩沖液中呈膠體溶液。蛋白質(zhì)膠體分子帶有負(fù)電荷，且其親 水集團(tuán)與水分子結(jié)合，在蛋白質(zhì)分子外周形成一層水化膜，在緩沖溶液中，抗原分子互 相排斥均勻分布在溶液中，不會(huì)自行聚合而發(fā)生沉淀

8、或凝聚的現(xiàn)象。當(dāng)加入抗體后，抗 體與抗原具有對(duì)應(yīng)的極性和抗原相互吸附，特異性結(jié)合后所形成的抗原抗體復(fù)合物分子 表面的電荷減少或消失，同時(shí)水化層也消失，蛋白質(zhì)膠體分子由親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠 體，在一定條件下，如適量的電解質(zhì)參與下，則可進(jìn)一步使各疏水膠體相互靠攏，形成 肉眼可見的沉淀或凝聚物。抗原抗體結(jié)合力示意圖如下：簡(jiǎn)單來說抗原抗體的反應(yīng)機(jī)理如下：-Ag決定簇和Ab分子超變區(qū)相互作用（相互吻合，具有互補(bǔ)性）。-分子表面特異的可逆的弱結(jié)合力。-在極短距離內(nèi)才能發(fā)生。三、發(fā)展與展望：1、抗原抗體反應(yīng)與食品污染物檢測(cè)：食品污染物的面很廣，與抗原抗體反應(yīng)最為密切的是生物性因素和化學(xué)性因素，例痿Me第如農(nóng)

9、藥殘留、瘦肉精（鹽酸克倫特羅）等這些不安全因素都可作為抗原。如果抗原是蛋 白質(zhì)，則直接（有害物質(zhì)、不安全因素或再加佐劑）免疫動(dòng)物得到抗體，利用抗原抗體 反應(yīng)分析和檢測(cè)食品中的抗原。如果不安全因素是非蛋白質(zhì)物質(zhì)，那么先用這種非蛋白 質(zhì)物質(zhì)（半抗原）與蛋白質(zhì)（通常用牛血清白蛋白，BSA）交聯(lián)，使成為完全抗原，再 與免疫動(dòng)物獲得抗體，用已知的抗體就可以測(cè)定食品中的待鑒定的不安全因素（抗原）。 利用這種血清技術(shù)，檢測(cè)食品中的不安全因子有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和可操作性，因?yàn)樗?有準(zhǔn)確、特異、快速和便捷的優(yōu)點(diǎn)，不需要使用昂貴的設(shè)備，易于在基層應(yīng)用。由于近幾年我國常出現(xiàn)“瘦肉精”事件，因此其檢測(cè)方法顯得非常重要

10、。國家檢 測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法中已將鹽酸克倫特羅的ELISA測(cè)定方法作為篩選方法 （GB/T5009.192-2003），可以用于檢測(cè)尿、肌肉、肝臟等的鹽酸克倫特羅殘留。三聚氤胺C 3N 3（NH匕,俗稱“蛋白精”，是一種有機(jī)化工原料，常溫下為一種無 毒無味的白色結(jié)晶粉末，添加到飼料中可以冒充蛋白質(zhì)，少量添加即可大大提高凱氏定 氮法測(cè)定的蛋白含量。在飼料中添加三聚氤胺是屬于違規(guī)行為。陳錫龍等4用市售的美 國BeaconAnalyticalSystemsInc.公司開發(fā)的三聚氤胺定量檢測(cè)試劑盒對(duì)檢測(cè)動(dòng)物飼 料樣品進(jìn)行了初步的研究和探討，結(jié)果表明，該試劑盒可以用來進(jìn)行三聚氤胺檢測(cè)的篩 選,從而節(jié)約時(shí)間、減少

11、工作量、降低檢測(cè)成本。2、抗原抗體反應(yīng)與食品功能因子分析：檢測(cè)原理與上述的食品污染物檢測(cè)相同，只不過作為抗原的物質(zhì)不是食品中的有 害因素，而是具有特定功能的活性物質(zhì)，例如銀杏中黃酮類物質(zhì)、內(nèi)酯，大豆中的異黃 酮，蜂王漿中的溶栓酶、激素等。同樣，功能因子如果是非蛋白質(zhì)性半抗原，那么，首 先應(yīng)使半抗原成為完全抗原，再免疫動(dòng)物獲得抗體。有一些雖然是蛋白質(zhì)性質(zhì)，但相對(duì) 分子質(zhì)量小的肽類物質(zhì)，也應(yīng)該與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)建成大分子蛋白質(zhì)，以此為抗原免疫動(dòng) 物獲得抗體，用已知抗體就可以鑒定未知抗原。目前有一些半抗原、抗原或抗體已經(jīng)商 品化了，訂購規(guī)范的樣品即可實(shí)施檢測(cè)。3、酶聯(lián)免疫吸附法：酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)（ELI

12、SA）是在免疫熒光和放射免疫分析技術(shù)基礎(chǔ)上形成的，將 抗原抗體反應(yīng)的高度特異性和酶的高效催化作用相結(jié)合的一種免疫分析方法。該方法操 作簡(jiǎn)便、快速、有效、特異性強(qiáng),能廣泛用于臨床標(biāo)本、藥物殘留、轉(zhuǎn)基因食品以及病 原微生物檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。ELISA的基礎(chǔ)是抗原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標(biāo) 記。結(jié)合在固相載體表面的抗原或抗體仍保持其免疫學(xué)活性,酶標(biāo)記的抗原或抗體既保禽MX*第留其免疫學(xué)活性，又保留酶的活性。在測(cè)定時(shí)，受檢標(biāo)本（測(cè)定其中的抗體或抗原）與固相 載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物與液 體中的其他物質(zhì)分開。再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體，也通過反應(yīng)而結(jié)合在

13、固相載體上。 此時(shí)固相上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量呈一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后，底物被 酶催化成為有色產(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可根據(jù)呈色的深淺 進(jìn)行定性或定量分析。酶聯(lián)免疫吸附法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用主要有食品微生物的檢測(cè)、食品中藥物殘留 的檢測(cè)、食品中毒素的檢測(cè)、轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)和食品中其他成分的檢測(cè)。例如姚斐等用間接ELISA可快速有效檢測(cè)出VBNC大腸桿菌。偵:此外，采用 Dot-ELISA檢測(cè)沙門氏菌，耗時(shí)短，比傳統(tǒng)方法快。余向陽等田以辣根過氧化物酶對(duì)兔抗 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥抗體進(jìn)行標(biāo)記，建立了檢測(cè)蔬菜中多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的直接競(jìng)爭(zhēng) 抑制ELISA方法,用該方法對(duì)

14、南京市場(chǎng)107個(gè)樣品檢測(cè)的陽性檢出率明顯高于氣相色譜 法。顧煒煒、潘家榮研制了用于檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中Btcry2Ab/2Ac殺蟲蛋白的直接競(jìng) 爭(zhēng)ELISA試劑盒，可滿足實(shí)際生產(chǎn)中大批量樣品的快速檢測(cè)。4、免疫與功能食品研發(fā)：功能食品又稱保健食品，目前我國經(jīng)審批的保健食品有2000多種，分屬于調(diào)節(jié) 血脂、調(diào)節(jié)血壓、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等22項(xiàng)，其中免疫調(diào)節(jié)的保健食品有400余種， 約占整個(gè)保健食品的1/4,可見其比例之高。四、結(jié)語：食品是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),而食品安全問題關(guān)系到人類身體的健康和 社會(huì)的穩(wěn)定。近幾年，我國的食品存在極大的安全隱患，政府對(duì)從農(nóng)場(chǎng)到餐桌的食品鏈條 中的安全控制予以高

15、度重視，因此，對(duì)食品中污染物和危害物的檢測(cè)和監(jiān)控越來越重要, 這就需要快速、準(zhǔn)確、靈敏的檢測(cè)技術(shù)?？乖?抗體反應(yīng)技術(shù)是近幾年高速發(fā)展的新技 術(shù),具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、方便快捷、分析容量大、檢測(cè)成本低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn) 已成為21世紀(jì)最具競(jìng)爭(zhēng)力和挑戰(zhàn)性的檢測(cè)分析新技術(shù)隨著分子生物學(xué)、分子免疫學(xué)的快速發(fā)展與科技的進(jìn)步和研究的深入抗原-抗體反 應(yīng)與其在食品中的應(yīng)用將不斷完善和發(fā)展，抗原-抗體反應(yīng)的缺點(diǎn)必將被克服，其優(yōu)點(diǎn) 將更加特出，此外，將抗原-抗體反應(yīng)同其他檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，增加檢測(cè)的 靈敏度、降低交叉反應(yīng)，使抗原-抗體反應(yīng)檢測(cè)更加準(zhǔn)確的定量。在未來的食品安全檢測(cè)中,抗原-抗體反應(yīng)檢測(cè)將會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用，為食品安全保駕護(hù)航。參考文獻(xiàn)江漢湖，食品微生物學(xué)(食品科學(xué)與工程專業(yè)用)，中國農(nóng)業(yè)出版社,2015, 09(3)： 270-279.王正祥，諸葛健單克隆抗體在食品科學(xué)中的應(yīng)用及其前景J.無錫輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 1989,8(1):84-85.江漢湖，食品免疫學(xué)導(dǎo)論，化學(xué)工業(yè)出版社,2014，08(1):176-203.陳錫龍,黃瑾,錢莘莘.使用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定飼料中三聚氤胺的研究J.飼料工 業(yè).2008,29(18):53- 55.姚斐，沙莎.間接酶聯(lián)免疫吸