食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)

民以食為天，食以安為先。影響食品安全的因素：流行性疾病、病原微生物、病毒等所導(dǎo)致的動(dòng)植物食品原料污染；不法分子違規(guī)使用食品添加劑、甚至化工原料加工食品；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的食品和食品原料不斷出現(xiàn)：如轉(zhuǎn)基因食品。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第1頁。新形勢(shì)下對(duì)食品安全檢測(cè)的要求發(fā)展快速檢測(cè)技術(shù)，提高檢測(cè)效率；針對(duì)出現(xiàn)的新型食品和食品添加劑，開發(fā)新型檢測(cè)技術(shù)；提高檢測(cè)靈敏度等。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第2頁。第二節(jié)食源性微生物的毒害與檢測(cè)一、腸出血性大腸埃希菌：EHECO157:H7二、金黃色葡萄球菌及其腸毒素三、肉毒梭菌和肉毒毒素四、幽門螺桿菌食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第3頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第4頁。五、食源性微生物檢測(cè)方法（一）自動(dòng)微生物檢測(cè)系統(tǒng)（AMS）工作原理：以每種細(xì)菌的微量生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，檢測(cè)卡上含有多種生化反應(yīng)孔。將符合一定濁度要求的菌懸液經(jīng)充填機(jī)將菌懸液注入試卡內(nèi)，封口后放入讀數(shù)器/恒溫培養(yǎng)箱，根據(jù)試卡各生化反應(yīng)孔中的生長(zhǎng)變化情況，由讀數(shù)器按光學(xué)掃描原理，定時(shí)測(cè)定各生化介質(zhì)中指示劑的顯色(或燭度反應(yīng))，然后把讀出信息輸入電腦儲(chǔ)存并進(jìn)行分析，再和預(yù)定的值進(jìn)行比較，判定反應(yīng)結(jié)果，最后的鑒定報(bào)告將在顯示器上自動(dòng)顯示,并由打印機(jī)自動(dòng)打印。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第5頁。（二）微生物快速檢測(cè)試劑盒以VIT-沙門氏菌快速檢測(cè)試劑盒為例：食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第6頁。（三）免疫學(xué)方法檢測(cè)原理：抗原與相應(yīng)抗體之間可發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)。不同的微生物有其特異的抗原,并能激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體。在免疫檢測(cè)中,可利用單克隆抗體檢測(cè)微生物的特異抗原,也可利用微生物抗原檢測(cè)體內(nèi)產(chǎn)生的特異抗體,兩種方法均能判斷機(jī)體的感染狀況。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第7頁。（四）分子生物學(xué)方法利用PCR技術(shù)擴(kuò)增待測(cè)菌的DNA片段，通過DNA檢測(cè)來檢測(cè)病原菌。特別適合于人工無法培養(yǎng)的病原菌。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第8頁。第三節(jié)食品中的農(nóng)藥殘留及其檢測(cè)一、食品中農(nóng)藥殘留狀況六六六滴滴涕甲胺磷有機(jī)氯類等食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第9頁。二、食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法（一）樣品的前處理固相萃取、固相微萃取、免疫親和色譜技術(shù)（二）幾種儀器分析方法毛細(xì)管氣象色譜（CGC）、LC-MS、超臨界流體色譜（SFC）、毛細(xì)管電泳（CE）食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第10頁。毛細(xì)管氣象色譜示意圖食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第11頁。毛細(xì)管電泳示意圖食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第12頁。（三）免疫學(xué)方法酶聯(lián)免疫分析法檢測(cè)基本步驟：1.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)，并與載體結(jié)合；2.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；3.再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體,也通過反應(yīng)而結(jié)合在固相載體上。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。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第13頁。（四）免疫學(xué)方法與現(xiàn)代理化檢測(cè)手段結(jié)合的幾種新技術(shù)免疫傳感器免疫流注分析技術(shù)蛋白質(zhì)芯片食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第14頁。農(nóng)藥殘留速測(cè)儀及卡片食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第15頁。第四節(jié)轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)一、轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題（一）直接危害（1）轉(zhuǎn)基因寄宿、受體或帶菌生物感染人類、動(dòng)物及植物：破壞機(jī)體免疫系統(tǒng)，誘發(fā)機(jī)體嚴(yán)重、導(dǎo)致生殖能力下降等。（2）轉(zhuǎn)基因生物、組分或代謝物產(chǎn)生毒性或引起過敏反應(yīng)。（3）轉(zhuǎn)基因生物、組分或代謝物污染環(huán)境、食物及水源。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第16頁。（二）間接危害（1）產(chǎn)生具有傳染性或抗藥性的微生物（2）將有害的基因（如致癌基因）傳給人類（3）轉(zhuǎn)基因植物中有關(guān)基因轉(zhuǎn)移到雜草類相關(guān)植物中，產(chǎn)生“超級(jí)雜草”。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第17頁。二、轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)價(jià)（一）安全性評(píng)價(jià)必要性（二）安全性評(píng)價(jià)原則Substantialequivalence

實(shí)質(zhì)等同性原則即生物技術(shù)產(chǎn)生的食品及食品成分，如果與傳統(tǒng)食品在表型性質(zhì)、分子特征、關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)成分、抗?fàn)I養(yǎng)因子、有毒物質(zhì)及過敏原實(shí)質(zhì)等內(nèi)容上相等同，則可以認(rèn)為該食品是安全的。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第18頁。實(shí)質(zhì)等同性原則強(qiáng)調(diào)了轉(zhuǎn)基因食品安全性的目的，不是要了解該食品的絕對(duì)安全性，而是評(píng)價(jià)它與非轉(zhuǎn)基因的同類食品比較的相對(duì)安全性。在評(píng)價(jià)時(shí)注重“個(gè)案分析”，即對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全性不一概而論、而是采用“實(shí)質(zhì)等同”一對(duì)一地進(jìn)行個(gè)案分析它們的安全性至少不低于相應(yīng)的參照食品或不會(huì)增加來自食品的風(fēng)險(xiǎn)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第19頁。安全性評(píng)價(jià)的五項(xiàng)規(guī)則：(1)如果兩者本質(zhì)是相同的，用傳統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)程序?qū)D(zhuǎn)基因食品評(píng)價(jià)。(2)如果在一定范圍內(nèi)有差別，用集中于對(duì)產(chǎn)生差別的因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第20頁。(3)如果氨基酸序列與已知蛋白毒素的氨基酸序列是同系物，則要進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)。(4)如有蛋白質(zhì)產(chǎn)生了抗?fàn)I養(yǎng)作用，或營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生改變，則要進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)。(5)如果兩者完全不同或沒有可比的傳統(tǒng)食品，則要特別設(shè)計(jì)動(dòng)物模型試驗(yàn)證明其無毒后，還須進(jìn)行人體營(yíng)養(yǎng)學(xué)試驗(yàn)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第21頁。（三）安全性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容1.過敏性2.毒性反應(yīng)3.水平基因轉(zhuǎn)移4.與生物技術(shù)改良的有關(guān)食品變化產(chǎn)生的任何非預(yù)期影響食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第22頁。第五節(jié)轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)方法一、除草劑活性的生物分析法完整的種子或谷粒適宜條件下培育，同時(shí)加入除草劑。觀察是否發(fā)芽，并與對(duì)照相比對(duì)。發(fā)芽者為抗除草劑的種子或谷粒不發(fā)芽者為傳統(tǒng)種子或谷粒食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第23頁。二、免疫學(xué)分析法（一）蛋白質(zhì)印跡法（Westen雜交）（二）酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）（三）試紙條法（Lateralflowstrip）（四）快速檢測(cè)試劑盒法食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第24頁。Westernbloting示意圖食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第25頁。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)

（Enzyme-LinkedImmunoabsorbentAssay,ELISA

）概念：利用標(biāo)記技術(shù)將酶標(biāo)記到抗體（抗原）上，使待檢物中相應(yīng)的抗原（抗體）與酶標(biāo)記抗體（抗原）發(fā)生特異性反應(yīng)。在遇到相應(yīng)的酶底物時(shí)，酶能高效、專一催化、分解底物，生成有顏色的產(chǎn)物。根據(jù)顏色的深、淺、可以判斷待檢物中有無特異的抗原（抗體）以及量的大小。特點(diǎn)：該方法可對(duì)待檢樣品進(jìn)行定性和定量分析；同時(shí)具有微量、特異、高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此是一種廣泛應(yīng)用于生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的微量測(cè)定技術(shù)。

食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第26頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第27頁。三、DNA檢測(cè)法（一）PCR技術(shù)待測(cè)原料DNA抽提（CTAB法或Wizard法）PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的測(cè)定（直接測(cè)序法、DNA探針法等）食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第28頁。1.定性PCR技術(shù)通過PCR技術(shù)擴(kuò)增轉(zhuǎn)基因食品中特殊的DNA序列（啟動(dòng)子CaMV35s、終止子NOV等），然后對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行定性測(cè)定。特點(diǎn)：具有高度的特異性和敏感度。但容易出現(xiàn)假陰性。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第29頁。2.定量PCR技術(shù)（1）半定量PCR（2）定量競(jìng)爭(zhēng)性PCR（3）實(shí)時(shí)熒光定量PCR食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第30頁。（二）PCR-ELISA（三）巢式定性PCR（四）復(fù)合擴(kuò)增PCR（五）電化學(xué)發(fā)光PCR食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第31頁。近年來，轉(zhuǎn)基因食品的研發(fā)進(jìn)展十分迅速，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)品種日趨增多，轉(zhuǎn)基因食品在解決食品短缺、保障食物安全、促進(jìn)人類健康、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面無疑將產(chǎn)生越來越大的影響。雖然全球范圍內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全性的爭(zhēng)論仍持久不休，有些國(guó)際組織及國(guó)家對(duì)轉(zhuǎn)基因食品仍持觀望、懷疑乃至否定態(tài)度，但從發(fā)展的總體趨勢(shì)來看，越來越多的國(guó)家對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展采取了積極扶持的態(tài)度，越來越多的消費(fèi)者已逐步接受轉(zhuǎn)基因食品。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第32頁。因此，如何正確地對(duì)待轉(zhuǎn)基因食品不僅是一個(gè)科學(xué)問題，而且也是一個(gè)社會(huì)問題。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第33頁。內(nèi)容一、轉(zhuǎn)基因生物食品的基本特點(diǎn)二、生物技術(shù)食品安全性評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容三、轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)技術(shù)四、生物技術(shù)食品安全管理及相關(guān)法規(guī)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第34頁。轉(zhuǎn)基因食品研究和發(fā)展概述

通過植物育種、食品加工和保存等方法，可以有效改變用于食品生產(chǎn)的生物遺傳和生理特性，培育的作物新品種在許多方面與其祖輩有了明顯的差別，從而可以為人類提供安全而富有營(yíng)養(yǎng)的食品。通過對(duì)植物、動(dòng)物、食用細(xì)菌和真菌的選育，或者通過引入具有特定性狀的目的基因，改變生物的性狀已變得越來越容易。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第35頁。一、轉(zhuǎn)基因生物食品的概況轉(zhuǎn)基因食品是指用轉(zhuǎn)基因生物制造、生產(chǎn)的食品、食品原料及食品添加物等，簡(jiǎn)稱GMF(geneticallymodifiedfood)。轉(zhuǎn)基因食品不僅為解決人類的食物短缺提供了有效的辦法，還可以增加食品的種類、改進(jìn)食品的營(yíng)養(yǎng)成分、延長(zhǎng)貨架期、增加作物的抗蟲害能力、耐嚴(yán)寒、抗高溫、耐鹽堿、抗倒伏、抗除草劑的能力等等，具有潛在的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第36頁。轉(zhuǎn)基因食品的分類根據(jù)基因來源分類：植物源性轉(zhuǎn)基因食品即利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的植物性食品，主要有小麥、玉米、大豆、蔬菜、水稻、馬鈴薯、番茄及其加工制品等。動(dòng)物源性轉(zhuǎn)基因食品主要產(chǎn)品有肉、蛋、乳、魚即其他水產(chǎn)品和蜂產(chǎn)品。微生物源性轉(zhuǎn)基因食品用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造微生物，以生產(chǎn)食用酶及生物制劑，提高酶的產(chǎn)量和活力，產(chǎn)品主要有轉(zhuǎn)基因酵母、食品發(fā)酵用酶等。根據(jù)功能分類：增產(chǎn)與抗逆型高營(yíng)養(yǎng)型控熟型保健型新品種型食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第37頁。

轉(zhuǎn)基因食品的主要優(yōu)勢(shì)

改進(jìn)水果和蔬菜的貨架期和感官質(zhì)量提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提高蛋白質(zhì)質(zhì)量增加碳水化合物含量提高動(dòng)物性食品的數(shù)量和質(zhì)量提高作物產(chǎn)量研制可食疫苗及藥物保護(hù)環(huán)境治療人類疾病生產(chǎn)工業(yè)原料食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第38頁。大規(guī)模應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物的歷史中，迄今還未出現(xiàn)因轉(zhuǎn)基因生物引起的危害事件。目前還沒有充分的科學(xué)依據(jù)足以證明轉(zhuǎn)基因食品安全性毫無問題。人們對(duì)目前轉(zhuǎn)基因食品的擔(dān)憂基本上可以歸為以下三類：①轉(zhuǎn)基因食品里加入的新基因在無意中對(duì)消費(fèi)者造成健康威脅；②轉(zhuǎn)基因作物中的新基因給食物鏈其他環(huán)節(jié)造成無意的不良后果；③人為強(qiáng)化轉(zhuǎn)基因作物的生存競(jìng)爭(zhēng)性，對(duì)自然界生物多樣性的影響。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第39頁。二、生物技術(shù)食品安全性評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容2.1生物技術(shù)食品安全性問題的由來2.2轉(zhuǎn)基因食品的安全性2.3轉(zhuǎn)基因食品的安全評(píng)估食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第40頁。2.1生物技術(shù)食品安全性問題的由來1973年美國(guó)的Gordon會(huì)議：建立成為專門的委員會(huì)來管理重組DNA的研究，并制定指導(dǎo)性法規(guī)。1975年美國(guó)的Asilomar會(huì)議：首次正式提出轉(zhuǎn)基因生物安全性問題。1990年第一屆聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)專家咨詢會(huì)議：在安全性評(píng)價(jià)方面邁出了第一步1993年經(jīng)合組織召開轉(zhuǎn)基因食品安全會(huì)議，提出了《現(xiàn)代生物技術(shù)食品安全性評(píng)價(jià)：概念與原則》的報(bào)告，報(bào)告中的“實(shí)質(zhì)等同性原則”得到了世界各國(guó)的認(rèn)同。2000年1月28日通過《生物安全議定書》食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第41頁。2.2轉(zhuǎn)基因食品的安全性

轉(zhuǎn)基因食品給人類帶來了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，然而轉(zhuǎn)基因技術(shù)與任何一項(xiàng)新技術(shù)一樣，在實(shí)際應(yīng)用中有利有弊，其中以轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題尤為突出，目前。人們所關(guān)注的轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品安全問題主要涉及兩個(gè)方面：一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性；二、轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人類健康的安全性。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第42頁。轉(zhuǎn)基因生物的安全性“安全性”一般指某一事件在一定的條件下所造成的危害程度和公眾對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的接受程度。正確評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性，首先應(yīng)權(quán)衡利弊，研究它們對(duì)人類和環(huán)境的利與害，如果有害，則應(yīng)清楚發(fā)生危害的可能性有多大，危害的程度是否在可接受水平之內(nèi)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第43頁。轉(zhuǎn)基因食品的安全性轉(zhuǎn)基因食品與相應(yīng)的傳統(tǒng)食品相比，至少存在兩個(gè)不同點(diǎn)。其一，轉(zhuǎn)基因食品中含有導(dǎo)入的外源基因；其二，由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一種新的生物工程技術(shù)，轉(zhuǎn)基因食品自身或其因轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不完善，確實(shí)可能對(duì)人類健康造成威脅。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第44頁。潛在毒性潛在過敏性抗生素抗性食品營(yíng)養(yǎng)成分的改變其他潛在危害食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第45頁。一、潛在毒性轉(zhuǎn)基因食品中導(dǎo)入的外源基因本身或外源基因所表達(dá)的蛋白若具有毒性，則可引起人體急性或慢性中毒；導(dǎo)入的外源基因可能導(dǎo)致原有基因中的其他基因突變或促成一些有害基因的表達(dá)，可能會(huì)近期人體致癌、致畸等反應(yīng)。一些植物的天然毒素基因，如豆類中的蛋白抑制劑、木薯中的氰苷、香蕉中的胺類物質(zhì)會(huì)通過轉(zhuǎn)基因表達(dá)而使其毒素水平增加，從而對(duì)消費(fèi)者造成危害。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第46頁?，F(xiàn)在，很多人認(rèn)為轉(zhuǎn)入Bt基因的作物也有毒性。但已有實(shí)驗(yàn)證明，Bt毒蛋白對(duì)人畜是安全的，并且一種轉(zhuǎn)Bt基因馬鈴薯與其對(duì)應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因品種間具有實(shí)質(zhì)等同性。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第47頁。二、潛在過敏性轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)不可逆的增加天然植物毒素。在轉(zhuǎn)基因操作中可能將供體過敏原的特性轉(zhuǎn)移到受體動(dòng)植物體內(nèi)。另外，許多轉(zhuǎn)基因植物以微生物未基因供體，這些供體是否具有過敏性尚不清楚；而且轉(zhuǎn)基因食品中含有的一些過敏原（如花生、小麥、雞蛋、牛奶、豆類等所含的蛋白質(zhì)），均會(huì)激發(fā)一些易感消費(fèi)者出現(xiàn)過敏反應(yīng)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第48頁。三、抗生素抗性轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，致使抗生素抗藥性引入到常見的作物中，可能會(huì)對(duì)環(huán)境和食用了這種作物產(chǎn)品的動(dòng)物和人產(chǎn)生意想不到的作用。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第49頁。四、食品營(yíng)養(yǎng)成分的改變外源基因可能以難以預(yù)料的方式改變食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和不同營(yíng)養(yǎng)素的含量，因此可能引起抗?fàn)I養(yǎng)因子的改變，這將會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品的相應(yīng)部分有所區(qū)別，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)失衡，造成體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素平衡紊亂。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第50頁。五、其他潛在危害轉(zhuǎn)基因食品的外源基因通過食物鏈其他環(huán)節(jié)可能會(huì)造成不良后果。此外，由于微生物之間可能通過傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、接合進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)基因作物及轉(zhuǎn)基因食品中的“有害”基因是否會(huì)逃逸到人或動(dòng)物體內(nèi)、環(huán)境中。增加抗藥性，仍有待深入研究。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第51頁。

安全性評(píng)價(jià)的目的

①提供科學(xué)決策的依據(jù)②保障人類健康和環(huán)境安全③回答公眾疑問④促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易，維護(hù)國(guó)家權(quán)益⑤促進(jìn)生物技術(shù)可持續(xù)發(fā)展食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第52頁。2.3轉(zhuǎn)基因食品的安全評(píng)估安全分析的內(nèi)容：①基因供體：來源、分類、學(xué)名、與其他物種的關(guān)系；作為食品食用的歷史，有無有毒史、過敏性、傳染性（微生物）、是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子和生理活性物質(zhì)，該供體的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)成分等。②基因修飾及插入DNA：介導(dǎo)物或基因構(gòu)成；DNA成分描述，包括來源、轉(zhuǎn)移方法；助催化劑活性。③受體：與供體相比的表型特征；引入基因表現(xiàn)水平和穩(wěn)定性；新基因拷貝量；引入基因移動(dòng)的可能性；引入基因的功能；插入片段的特征。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第53頁。轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)原則

實(shí)質(zhì)等同原則FAO/WHO專家聯(lián)合評(píng)議會(huì)原則IFBC的原則UNEP技術(shù)準(zhǔn)則國(guó)際生命科學(xué)會(huì)的等同與相似原則國(guó)際食品法典委員會(huì)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第54頁。實(shí)質(zhì)等同性

1993年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)表了《現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)的食品安全性評(píng)價(jià)—概念與原則（SafetyEvaluationofFoodsDerivedbyModernBiotechnology-ConceptsandPrinciples）》的報(bào)告，提出“實(shí)質(zhì)等同”是評(píng)價(jià)食品安全最有效的途徑。概念：如果某種新食品或食品成分與已經(jīng)存在的某一食品或成分在實(shí)質(zhì)上相同，那么在安全性方面，前者可以與后者等同處理（即新食品與傳統(tǒng)食品同樣安全）。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第55頁。根據(jù)實(shí)質(zhì)等同性概念可將基因工程食品歸為以下三類：①與現(xiàn)有食品及食品成分具有完全實(shí)質(zhì)等同性②與現(xiàn)有食品及成分具有實(shí)質(zhì)等同性，但存在某些特定差異③與現(xiàn)有食品及成分無實(shí)質(zhì)等同性的食品食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第56頁。等同性原則在轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)基因作物非轉(zhuǎn)基因作物對(duì)分子特性、基因型、表型和成分進(jìn)行分析比較轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物之間的異同（等同性分析）插入的基因表達(dá)的基因代謝產(chǎn)物全食品

表達(dá)的基因降解分析毒性分析毒性分析毒性分析致敏性分析

食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第57頁。2.3轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)的幾個(gè)主要問題農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的食用安全性問題概括起來主要有以下幾點(diǎn)：過敏原毒性物質(zhì)抗生素抗性標(biāo)記基因重組微生物的基因轉(zhuǎn)移和致病性分析轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品功能性食品及食品添加劑食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第58頁。2.3.1過敏原食物過敏是免疫系統(tǒng)對(duì)外來物質(zhì)（過敏原）的過分反應(yīng)，是免疫系統(tǒng)與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)的結(jié)果。通常，食物過敏原具有如下共同的特點(diǎn)：過敏原為具有酸性等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)或糖蛋白，相對(duì)分子量在10000-80000；通常能耐受食品加工、加熱和烹調(diào)操作；可以抵抗腸道消化酶的作用。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第59頁。一般在下列情況下轉(zhuǎn)基因食品可能產(chǎn)生過敏性：①所轉(zhuǎn)基因編碼已知的過敏蛋白；（如表達(dá)巴西堅(jiān)果2S清蛋白的大豆有過敏性，這是迄今已知轉(zhuǎn)基因植物未被批準(zhǔn)商業(yè)化的唯一例子）②基因含過敏蛋白③轉(zhuǎn)入蛋白與已知過敏原的氨基酸序列在免疫學(xué)上有明顯的同源性④轉(zhuǎn)入蛋白屬某類蛋白的成員，而這類蛋白家族的某些成員是過敏原。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第60頁。2.3.2毒性物質(zhì)許多食品生物本身就能產(chǎn)生大量的毒性物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子，如蛋白酶抑制劑、溶血?jiǎng)┑纫缘挚共≡秃οx的入侵。評(píng)價(jià)的原則應(yīng)該是：轉(zhuǎn)基因食品不應(yīng)含比其他同種可食物更高的毒素含量。目前可考慮使用的毒性物質(zhì)的檢測(cè)方法包括mRNA分析、基因毒性和細(xì)胞毒性分析?？刹捎脛?dòng)物飼喂試驗(yàn)或其他毒性測(cè)試。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第61頁。2.3.3抗生素抗性標(biāo)記基因?qū)D(zhuǎn)基因食品來說，抗生素標(biāo)記基因是否會(huì)在腸道水平轉(zhuǎn)移到微生物，從而影響抗生素的治療效果，是考慮其安全性的一個(gè)極為重要的方面。在評(píng)價(jià)其安全性時(shí)應(yīng)考慮下列因素：1表達(dá)產(chǎn)物（大多數(shù)是酶）的功效和特異性2表達(dá)蛋白的消化能力3表達(dá)蛋白的表達(dá)量4胃腸道任何必需協(xié)作因子的可利用性5人類或動(dòng)物的抗生素試驗(yàn)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第62頁。2.3.4重組微生物的基因轉(zhuǎn)移和致病性分析

如果轉(zhuǎn)入基因能夠加強(qiáng)受體微生物的生，則必須對(duì)該基因進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，此外還應(yīng)考慮重組微生物的致病性。用作食品或食品加工過程中所用的微生物必須是已知的或經(jīng)過嚴(yán)格動(dòng)物試驗(yàn)，證明其實(shí)無致病性的。同時(shí)還應(yīng)該考慮這些重組微生物的生物學(xué)特性，如在腸道中得存活、生長(zhǎng)和定殖，通過轉(zhuǎn)化、傳導(dǎo)或接合等交換質(zhì)粒的能力。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第63頁。2.3.5

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品

哺乳動(dòng)物本身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖是安性評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，因?yàn)橐氲倪z傳物質(zhì)產(chǎn)生的不良后果一般都會(huì)反映在生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖上。一般來說，來自健康動(dòng)物和禽類新品種的食品同它們的原品種一樣安全。但是，對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在飼養(yǎng)過程中所采用的藥物、飼料添加劑等地安全應(yīng)作認(rèn)真評(píng)價(jià)。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第64頁。2.3.6功能性食品及食品添加劑

用轉(zhuǎn)基因生物來生產(chǎn)功能性食品或食品添加劑具有廣闊的應(yīng)用前景。有些食品除某些差異外，與現(xiàn)有食品具有實(shí)質(zhì)等同性。一些與傳統(tǒng)食品完全等同，而一些則與傳統(tǒng)食品完全不同。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第65頁。三、轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)技術(shù)轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)工作中所涉及的檢測(cè)目標(biāo)包括三種類型：DNA、RNA和蛋白質(zhì)。對(duì)于蛋白質(zhì)的檢測(cè)主要用血清學(xué)方法，對(duì)于DNA和RNA的檢測(cè)主要采用PCR及核酸雜交的方法。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第66頁。血清學(xué)檢測(cè)方法基本原理是利用抗原抗體的特異反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。血清學(xué)反應(yīng)具有高度的專一性。在檢測(cè)中，是利用制備的抗體檢測(cè)相應(yīng)的抗原。在實(shí)際工作中應(yīng)用最多的有酶聯(lián)免疫法(ELISA)，此法則通過酶反應(yīng)將抗原抗體反應(yīng)信號(hào)放大，從而提高了檢測(cè)靈敏度．而且還能通過產(chǎn)生有顏色的底物用儀器或肉眼識(shí)別；另一種叫做試紙條法，此法主要將特異的抗體交聯(lián)到試紙條上和有顏色的物質(zhì)上，當(dāng)紙上抗體和特異抗原結(jié)合后，再和帶有顏色的特異抗體進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，就有顏色反應(yīng)，并且固在試紙條上，如果沒有抗原，則沒有顏色。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第67頁。四、生物技術(shù)食品安全管理及相關(guān)法規(guī)4.1生物技術(shù)食品安全管理的內(nèi)容4.2國(guó)外生物技術(shù)食品安全管理及相關(guān)法規(guī)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第68頁。4.1生物技術(shù)食品安全管理的內(nèi)容生物技術(shù)安全管理的法規(guī)體系建設(shè)主要包括：建立健全生物安全管理體制的法規(guī)體系，明確規(guī)定將生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、商品化生產(chǎn)、銷售、使用等方面的管理體制納入法制軌道。建立健全生物技術(shù)的安全性評(píng)價(jià)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的技術(shù)體系，制定能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的科學(xué)技術(shù)手段。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第69頁。建立、完善和促進(jìn)生物技術(shù)健康發(fā)展的政策體系和管理機(jī)制，保證在確保國(guó)家安全的同時(shí)，大力發(fā)展生物技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)揮生物技術(shù)創(chuàng)新在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善人類生活水平和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面的積極作用。建立生物技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口管理機(jī)制，管理國(guó)內(nèi)外基因工程產(chǎn)品的越境轉(zhuǎn)移，有效地防止國(guó)外生物技術(shù)產(chǎn)品越境轉(zhuǎn)移給國(guó)內(nèi)人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來的危害。提高生物技術(shù)產(chǎn)品的國(guó)家管理能力，建立生物安全管理機(jī)制和機(jī)構(gòu)設(shè)置，加強(qiáng)生物安全的監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)，構(gòu)建生物安全管理信息系統(tǒng)，增強(qiáng)生物安全的監(jiān)督實(shí)力，培訓(xùn)生物安全科學(xué)技術(shù)的人力資源。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第70頁。4.2國(guó)外生物技術(shù)食品安全管理及相關(guān)法規(guī)美國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的管理：由美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）、環(huán)境保護(hù)局（EPA）、食品與藥品管理局（FDA）等幾個(gè)部門協(xié)調(diào)管理。各部門的管理范圍由GMO產(chǎn)品最終用途而定。表1部門的管轄范圍及相應(yīng)的法規(guī)部門管理范圍法規(guī)農(nóng)業(yè)部植物有害生物、植物、牲畜聯(lián)邦植物有害生物法GMO及其產(chǎn)品的申請(qǐng)內(nèi)容與過程的簡(jiǎn)化GMO及其產(chǎn)品：受控生物體的報(bào)告程序及解除控制的申請(qǐng)環(huán)保局微生物、植物農(nóng)藥，農(nóng)藥的新用途，新微生物聯(lián)邦食品、藥品與化妝品法聯(lián)邦殺蟲劑、殺真菌劑、殺嚙齒動(dòng)物藥物法毒物控制法微生物殺蟲劑：試驗(yàn)許可與報(bào)告食品與藥品管理局食品、飼料、食品添加劑、獸藥、醫(yī)藥及醫(yī)療設(shè)備聯(lián)邦食品、藥品與化妝品法政策聲明：從新植物品種而來的食品食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第71頁。新性狀或生物體管理部門管理的范圍抗除草劑的糧食作物農(nóng)業(yè)部環(huán)保局食品與藥品管理局種植安全相應(yīng)除草劑的新用途食用安全糧食作物含油量的改變農(nóng)業(yè)部食品與藥品管理局種植安全食用安全降解污染物的改性土壤微生物環(huán)保局對(duì)環(huán)境是否安全表2舉例說明GMO及其產(chǎn)品的管理部門

FDA是管理絕大多數(shù)食品的法定權(quán)力機(jī)構(gòu)。USDA負(fù)責(zé)肉、禽、蛋類產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者的安全與健康影響的管理，EPA管理食品植物殺蟲劑的使用和安全。一個(gè)產(chǎn)品可能涉及多個(gè)部門的管理。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第72頁。1992年，食品與藥品管理局發(fā)布了對(duì)利用遺傳修飾食品的安全和管理政策，解釋了利用生物技術(shù)獲得的植物新品種所生產(chǎn)的食品是如何依法管理的。1998年，食品與藥品管理局所屬的食品安全與應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)中心發(fā)布了轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用抗生素標(biāo)記基因的工業(yè)指南，指出對(duì)抗生素抗性基因的安全評(píng)估首先是其編碼酶或蛋白質(zhì)的安全性，即是否有潛在毒性或致敏性，以及因存在于食品中是否影響到相應(yīng)抗生素的使用療效。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第73頁。4.2.2國(guó)內(nèi)生物技術(shù)食品安全管理及相關(guān)法規(guī)1990年頒布的《新資源食品衛(wèi)生管理辦法》中將轉(zhuǎn)基因食品也歸入新資源食品的管理范疇。我國(guó)對(duì)基因工程管理的部分內(nèi)容也適用于對(duì)生物技術(shù)食品的管理。1993年頒布的《基因工程安全管理辦法》、1996年農(nóng)業(yè)部頒布的《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。我國(guó)從2002年3月20日起實(shí)施《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》。凡是列入標(biāo)識(shí)管理目錄并銷售的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物制品應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí)。第一批實(shí)施標(biāo)識(shí)管理的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物包括：大豆；玉米；油菜；棉花等作物。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第74頁。

第六節(jié)生物傳感器與食品安全檢測(cè)1生物傳感器的基本概念

生物傳感器通常是指由一種生物敏感部件和轉(zhuǎn)化器緊密結(jié)合,對(duì)特定種類化學(xué)物質(zhì)或生物活性物質(zhì)具有選擇性和可逆響應(yīng)的分析裝置。

它是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測(cè)與監(jiān)控方法,也是對(duì)食品質(zhì)量在分子水平上進(jìn)行快速和微量分析的方法。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第75頁。２生物傳感器工作原理待測(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入固定生物膜敏感層，經(jīng)分子識(shí)別而發(fā)生生物學(xué)作用，產(chǎn)生的信息如光、熱、音等被相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器變?yōu)榭啥亢吞幚淼碾娦盘?hào)，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，以電極測(cè)定其電流值或電壓值，從而換算出被測(cè)物質(zhì)的量或濃度。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第76頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第77頁。

6.1將化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成電信號(hào)

如酶?jìng)鞲衅?酶催化特定底物發(fā)生反應(yīng),從而使特定生成物的量有所增減。用能把這類物質(zhì)的量的改變轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置和固定化酶耦合,即組成酶?jìng)鞲衅?常用轉(zhuǎn)換裝置有氧電極、過氧化氫。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第78頁。6.2將熱變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)

固定化的生物材料與相應(yīng)的被測(cè)物作用時(shí)常伴有熱的變化。例如大多數(shù)酶反應(yīng)的熱焓變化量在25-100kJ/mol的范圍.這類生物傳感器的工作原理是把反應(yīng)的熱效應(yīng)借熱敏電阻轉(zhuǎn)換為阻值的變化,后者通過有放大器的電橋輸入到記錄儀中。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第79頁。

6.３將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)

例如，過氧化氫酶,能催化過氧化氫/魯米諾體系發(fā)光,因此如設(shè)法將過氧化氫酶膜附著在光纖或光敏二極管的前端,再和光電流測(cè)定裝置相連,即可測(cè)定過氧化氫含量.

還有很多細(xì)菌能與特定底物發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生熒光.也可以用這種方法測(cè)定底物濃度.食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第80頁。上述三類傳感器原理的共同點(diǎn)：都是將分子識(shí)別元件中的生物敏感物質(zhì)與待測(cè)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將反應(yīng)后所產(chǎn)生的化學(xué)或物理變化再通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行測(cè)量,這種方式統(tǒng)稱為間接測(cè)量方式.食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第81頁。

6.4直接產(chǎn)生電信號(hào)方式這種方式可以使酶反應(yīng)伴隨的電子轉(zhuǎn)移、微生物細(xì)胞的氧化直接(或通過電子遞體的作用)在電極表面上發(fā)生。根據(jù)所得的電流量即可得底物濃度。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第82頁。生物傳感器發(fā)展歷程開端于

20世紀(jì)

60年代。1962年克拉克等人報(bào)道了用葡萄糖氧化酶與氧電極組合檢測(cè)葡萄糖的結(jié)果

,可認(rèn)為是最早提出了生物傳感器(酶?jìng)鞲衅?的原理。1967年Updike等人實(shí)現(xiàn)了酶的固定化技術(shù)

,研制成功酶電極

,這被認(rèn)為是世界上第一個(gè)生物傳感器。

食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第83頁。20世紀(jì)70年代中期后,生物傳感器技術(shù)的成功主要集中在對(duì)生物活性物質(zhì)的探索、活性物質(zhì)的固定化技術(shù)、生物電信息的轉(zhuǎn)換以及生物傳感器等研究

,并獲得了較快的進(jìn)展。1977年,鈐木周一等發(fā)表了關(guān)于對(duì)生化需氧量(BOD)進(jìn)行快速測(cè)定的微生物傳感器的報(bào)告

,

正式提出了對(duì)生物傳感器的命名。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第84頁。４生物傳感器分類4.1根據(jù)傳感器輸出信號(hào)的產(chǎn)生方式,可分為生物親合型生物傳感器、代謝型或催化型生物傳感器;*4.2根據(jù)生物傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換器可分為電化學(xué)生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測(cè)熱型生物傳感器、測(cè)光型生物傳感器、測(cè)聲型生物傳感器等

4.3根據(jù)生物傳感器中生物分子識(shí)別元件上的敏感材料可分為酶?jìng)鞲衅?、微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、基因傳感器、細(xì)胞及細(xì)胞器傳感器。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第85頁。

每一類名稱又都包含許多種具體的生物傳感器例如，酶電極類:根據(jù)所用酶的不同就有幾十種，如葡萄糖電極、尿素電極、尿酸電極、膽固醇電極、乳酸電極、丙酮酸電極等等．葡萄糖電極也并非只有一種，有用pH電極或碘離子電極作為轉(zhuǎn)換器的電位型葡萄糖電極，有用氧電極或過氧化氫電極作為轉(zhuǎn)換器的電流型葡萄糖電極等．實(shí)際上還可再細(xì)分。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第86頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第87頁。

生物親合型傳感器被測(cè)物質(zhì)與分子識(shí)別元件上的敏感物質(zhì)具有生物親合作用，即二者能特異地相結(jié)合，同時(shí)引起敏感材料的分子結(jié)構(gòu)和/或固定介質(zhì)發(fā)生變化。例如：電荷、溫度、光學(xué)性質(zhì)等的變化。反應(yīng)式可表示為：

S（底物）+R（受體）=SR食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第88頁。

代謝型傳感器底物（被測(cè)物）與分子識(shí)別元件上的敏感物質(zhì)相作用并生成產(chǎn)物，信號(hào)轉(zhuǎn)換器將底物的消耗或產(chǎn)物的增加轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲂盘?hào)，這類傳感器稱為代謝型傳感器，其反應(yīng)形式可表示為

S（底物）＋R（受體）=SR→P（生成物）

食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第89頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第90頁。生物傳感器優(yōu)點(diǎn)：由于具有較高的選擇性，因此不需對(duì)被測(cè)組分進(jìn)行分離，即不用對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，使用方便，特別是便攜式的生物傳感器，非常有利干食品質(zhì)量的市場(chǎng)快速評(píng)價(jià)；食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第91頁?？梢詫?shí)現(xiàn)連續(xù)的在線檢測(cè)，使食品加工過程的質(zhì)量控制變得簡(jiǎn)便；響應(yīng)速度快，樣品用量少；與其他大型分析儀器相比，生物傳感器的制作成本低，且可反復(fù)使用。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第92頁。6生物傳感器組成部分一是生物分子識(shí)別元件(感受器),是具有分子識(shí)別能力的生物活性物質(zhì)(如組織切片、細(xì)胞、細(xì)胞器、細(xì)胞膜、酶、抗體、核酸、有機(jī)物分子等);二是信號(hào)轉(zhuǎn)換器(換能器),主要有電化學(xué)電極(如電位、電流的測(cè)量)、光學(xué)檢測(cè)元件、熱敏電阻、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、壓電石英晶體及表面等離子共振器件等，當(dāng)待測(cè)物與分子識(shí)別元件特異性結(jié)合后,所產(chǎn)生的復(fù)合物(或光、熱等)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器變?yōu)榭梢暂敵龅碾娦盘?hào)、光信號(hào)等,從而達(dá)到分析檢測(cè)的目的。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第93頁。（一）生物識(shí)別元件

它是酶、抗原(體)、細(xì)胞器、組織切片和微生物細(xì)胞等生物分子經(jīng)固定化后形成的一種膜結(jié)構(gòu)，對(duì)被測(cè)定的物質(zhì)有選擇性的分子識(shí)別能力.食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第94頁。（二）換能器它能將識(shí)別元件上進(jìn)行的生化反應(yīng)中消耗或生成的化學(xué)物質(zhì)，或產(chǎn)生的光或熱等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在一定條件下，產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度和反應(yīng)中物質(zhì)的變化量或光、熱等的強(qiáng)度呈現(xiàn)一定的比例關(guān)系。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第95頁。換能器(信號(hào)轉(zhuǎn)換器)將分子識(shí)別元件進(jìn)行識(shí)別時(shí)所產(chǎn)生的化學(xué)的或物理的變化轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)．生物傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換器已有許多種，其中到目前為止用得最多的且比較成熟的是電化學(xué)電極，用它組成的生物傳感器稱為電化學(xué)生物傳感器．食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第96頁。（三）信號(hào)處理放大裝置

主要負(fù)責(zé)信號(hào)的分析處理和放大輸出。它能將換能器產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行處理、放大和輸出。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第97頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第98頁。手掌型葡萄糖(glucose)分析儀食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第99頁。

6.2傳感器類型

(1)酶?jìng)鞲衅?EnzymeSensor)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第100頁。

酶的活力單位（酶單位）標(biāo)準(zhǔn)酶單位國(guó)際生物化學(xué)協(xié)會(huì)酶委員會(huì)規(guī)定了酶單位的標(biāo)準(zhǔn)形式為：一個(gè)酶單位（U）是在特定的條件下lmin內(nèi)催化形成1μmol產(chǎn)物的酶量（或轉(zhuǎn)化1mo1底物的酶量）．特定條件一般是指選定的條件，如溫度為25℃，30℃，37℃，最適pH,底物為飽和溶液．食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第101頁。

酶?jìng)鞲衅魉鼘⒒钚晕镔|(zhì)酶覆蓋在電極表面,酶與被測(cè)的有機(jī)物或無機(jī)物反應(yīng),形成一種能被電極響應(yīng)的物質(zhì)。1967年Updick和Hicks將固定化的葡萄糖氧化酶膜結(jié)合在氧電極上,做成了第一支葡萄糖電極；此后,這類酶?jìng)鞲衅魍ǔＪ峭ㄟ^檢測(cè)產(chǎn)物H2O2的濃度變化或氧的消耗量來檢測(cè)底物。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第102頁。葡萄糖電極缺點(diǎn):(1)溶解氧的變化可能引起電極響應(yīng)的波動(dòng);(2)由于氧的溶解度有限,當(dāng)溶解氧貧乏時(shí),響應(yīng)電流明顯下降而影響檢測(cè)限;(3)傳感器響應(yīng)性能受溶液pH值和溫度影響較大食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第103頁。依據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的類型,酶?jìng)鞲衅鞔笾驴煞譃槊鸽姌O(主要包括離子選擇電極、氣敏電極、氧化還原電極等電化學(xué)電極)、酶場(chǎng)效應(yīng)晶體管傳感器(FET-酶)和酶熱敏電阻傳感器等食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第104頁。(2)組織傳感器(TissueSensor)組織傳感器是以動(dòng)植物組織薄片中的生物催化層與基礎(chǔ)敏感膜電極結(jié)合而成,該催化層以酶為基礎(chǔ),基本原理與酶?jìng)鞲衅飨嗤?與酶?jìng)鞲衅鞅容^，組織傳感器具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.酶活性較離析酶高.2.酶的穩(wěn)定性增大.3.材料易于獲得.食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第105頁。肝組織電極動(dòng)物肝組織中含有豐富的H2O2酶，可與氧電極組成測(cè)定H2O2及其它過氧化物的組織電極．1981年Mascini等研究了數(shù)種哺乳動(dòng)物和其它動(dòng)物（鳥、魚、龜）的肝組織電極，翌年，報(bào)道了基于牛肝組織的H2O2電極．食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第106頁。

若向溶液中通以氮?dú)?，以降低氧的溶解度，減少空氣平衡溶液中氧的殘余電流（約10μA）至十分之幾微安，檢測(cè)下限可降低至1X10-5mol／L，相關(guān)系數(shù)R=0.997(n＝9)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第107頁。

植物組織膜電極結(jié)構(gòu)圖解

b一果皮,c-中果皮,d-內(nèi)果皮1-中果皮組織薄片2-固定化骨架3-透氣健,4-墊圈5-內(nèi)電解質(zhì)6-復(fù)合PH電極7-塑料電極體二氧化碳?xì)饷綦姌O結(jié)構(gòu)食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第108頁。(3)微生物傳感器微生物傳感器分為兩類：一類是利用微生物在同化底物時(shí)消耗氧的呼吸作用；另一類是利用不同的微生物含有不同的酶。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第109頁。裝置：由適合的微生物電極與氧電極組成。原理：利用微生物的同化作用耗氧,通過測(cè)量氧電極電流的變化量來測(cè)量氧氣的減少量,從而達(dá)到測(cè)量底物濃度的目的.食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第110頁。例如,熒光假單胞菌,能同化葡萄糖；蕓苔絲孢酵母可同化乙醇,因此可分別用來制備葡萄糖和乙醇傳感器，這兩種細(xì)菌在同化底物時(shí),均消耗溶液中的氧,因此可用氧電極來測(cè)定基于不同類型的信號(hào)轉(zhuǎn)換器,常見的微生物傳感器有電化學(xué)型、光學(xué)型、熱敏電阻型、壓電高頻阻抗型和燃料電池型，食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第111頁。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第112頁。(4)核酸傳感器依據(jù)生物體內(nèi)核苷酸順序相對(duì)穩(wěn)定,核苷酸堿基順序互補(bǔ)的原理而設(shè)計(jì)出核酸探針傳感器,即基因傳感器?；騻鞲衅饕话阌?0~30個(gè)核苷酸的單鏈核酸分子,能夠?qū)Ｒ坏嘏c特定靶序列進(jìn)行雜交從而檢測(cè)出特定的目標(biāo)核酸分子。根據(jù)換能器種類不同可分為電化學(xué)型、光學(xué)型、壓電免疫傳感器及表面等離子體共振型基因傳感器，這種傳感器可用于檢測(cè)食品中的病原體,為食品中病原體的鑒定提供了新的手段。食品生物技術(shù)與食品安全檢測(cè)全文共129頁，當(dāng)前為第113頁。7在食品分析中的應(yīng)用

食品