30 2006,Vo1.27,No.05 ※基 检测赭曲霉毒素A(OTA)的酶联免疫吸附法 (ELISA)体系的建立 熊勇华1,陈雪岚2,许杨1 (1.南昌大学食品科学教育部重点实验室,汀西南昌 330047; 2.江西师范大学生命科学学院,江西南昌 330046) 摘要:本文分别以自制抗一OTA兔血清抗体(IgG)及鸡卵黄抗体(IgY)就影响检测OTA的ELISA(酶联免疫吸附法) 体系因素进行了探讨,建立了检测OTA的ELISA方法。鸡卵黄抗体的最佳ELISA操作参数为:包被抗原浓度为 7.5ug/ml,封阻剂浓度为2.5%,抗体稀释倍数为1000,酶标二抗稀释倍数为14000;兔血清抗体的最佳ELISA操 作参数为:包被抗原浓度为2.5ug/ml,封阻剂浓度为2.5%,抗体稀释倍数为8000,酶标■抗稀释倍数为10000。 I鐾G和igY的检测灵敏度分别为10ng/rrd和1ng,rIll。 关键词:赭曲霉素A:酶联免疫吸附法 Development of ELISA System to Determine Ochratoxin A(OTA) XIONG Yong—Hua ,Chen Xue—Lan ,XU Yang (1.Key Laboratory of Food Science,Ministry of Education,Nanchang University,Nanchang 330047,China; 2.School of Bioscience,Jiangxi Normal University,Nanchang 330046,China) Abstract:In the paper,the methods of hte indirect competiitve ELISA for determining OTA were developed by using self- prepared rabbit seurm antibody(IgG)and immunoglublin yolk(IgY).The optimum ELISA parameters wiht IgY were htat hte concentration of natigen and blocking agent was 7.5vg/m1.2.5%and hte dilution multiples of IgY nad nati-chicken rabbit natibody- 收稿日期:2005.02.28 基金项目:江西省科技厅农业重点课题(200315A) 作者简介:熊勇华(1970一),男,副研究员,博士,研究方向为食品生物技术。 中性蛋白酶有限水解小麦蛋白时,水解速率随水解 史德青,何志敏,齐崴.蛋白质酶促水解过程集总动力学研究[J】.化 度呈指数下降变化,同时,酶活力也随之降低。这可 学反应工程与工艺。2002,18(4):315—322. 能足由于酶的变性以及底物和水解产物中存在抑制酶活 N Bombara,M C Anon,A M R.Pi1osof.Funcfional properties of pro— tease modiifed wheat flours[J].Lcbensm—Wiss U Technol。1997,30: 成分的原因。 441—447. 根据酶反应动力学的基本理论,由实验数据得到描 刘磷,叶峰。欧志敏.蛋白质酶法有限水解过程反应机理和动力学 述中性蛋白酶pH6.5和温度40℃条件下有限水解小麦蛋 特性【JJ.化工学报,2002,53(2):199—202. 白的动力学方程如下: 黄伟坤 食品检验与分析【M] 北京: }J国轻工业出版社。1984.51— 52. x=2.793 In【1+81.284( 一0.00175)t] Adler—Nissen J.Enzymatic hydrolysis of f0od proteins[M].London: 上述方程可以用来指导和优化酶解反应实验。 Elsevier Appfied Science Pubfishers.1986.12一l4. 郭勇 酶工程【M].北京:中国轻工业出版社。1994.314_316. 参考文献: Alna Fersh.酶的结构和作用机制【M] 杜锦珠,茹炳银。 新成译校. 北京:北京大学出版社,1991.673—674. [11 Ken M Magnuson.Uses and functionabity of wheat gluten[J].Cereal Klaus R L,et a1.Anextension of the spline fit technique and applications Foods World,1985,3O(2):179—181. to thermodynamic data[J].Aiche J。1967。13:1132—1136. 闭 吲 维普资讯 http://www.cqvip.com
※基 2006,Vo1.2L No.05 31 HRPwere 1000 and 14000。respectively.Theoptimumparameterswith rabbitIgGwerethatthe concentration ofantigenand blockaded agent WaS 2.5.g/n ̄.2.5%and the dilution mulitples of rabbit IgG nd antai—rabbit goat ntaibody—HRP were 8000 nd a10000,respectively。The detection limits of he tELISA wih tIgY nd arabbit IgG were 10u ̄wa nd lang/ml,respectively. Key words:Ochratoxin A(OTA);ELISA 中图分类号:¥852.44 文献标识码:A 文章编号:1002.6630(2006)05.0030—06 OTA是曲霉属和青霉属的某些产毒菌株的次级代 谢产物,属烈性的肾脏毒和肝脏毒,动物实验表明摄 混匀,同时设置阳性对照和空白对照(以PBST代替抗 体);鸡卵黄抗体除以PBST稀释1000倍外,其它同上; (4)每孔加lOOpl l:10000稀释的羊抗兔IgG:HRP( ̄鸡卵黄 入了被这种毒素污染的饲料后,会发生急性或慢性中 毒症,且文献报道0TA还具有致痛、致畸、致突变 性【1,21。由于OTA具有耐热性,用普通的加热方法处理 不能将其破坏,而自然界中能产生OTA的真菌分布广 泛,因此防止污染OTA的食品和饲料直接或问接地进 入人类食物链,加强对OTA的检测显得尤为必要。本 实验分别以自制抗一OTA兔血清(IgG)及鸡卵黄抗体(IgY) 就影响检测OTA的ELISA体系【土1素进行了探讨,建立 了检测OTA的ELISA方法。 1 材料与方法 1.1 试剂 赭曲霉毒素A、邻苯二胺、羊抗兔IgG;HRP酶 标二抗(1:10000)、兔抗鸡IgG.HRP酶标二抗(1:12000) Sigma公司;赭曲霉毒素A与牛血清白蛋白偶联物(OTA. BSA,其偶联比为9.63:1)、赭曲霉毒素A与卵白蛋白 偶联物(OTA—OV,其偶联比为5.0:1) 自制;96孔酶标 板 上海生化公司进口产品;柳硫汞 上海中心站化工 厂。其它试剂均为分析纯。 l_2 仪器 酶联免疫枪测仪、八孔可调移液器、微量移液 器 芬兰Labsystems公司。 l_3 间接非竞争ELISA法评价微孔板质量 随机取5块微孔板,采用间接非竞争ELISA法评价微 孔板质量。在相同实验条件下测定微孔板ELISA结果的吸 光值,每块板随机各取1 0个孔的吸光值用于质量评价。 1.4 枪测OTA的间接竞争ELISA方法的建立 为了研究各因素对问接竞争ELISA的影响,首先应 确定其基本操作参数。根据文献及预备实验,基本操作 参数如下:(1)100 ̄l的包被抗原OTA—OV(OTA.OV溶于 O,05mol/L pH9.5的碳酸盐缓冲液中,浓度为10 la g/m1): (2)200 ̄l 5%的脱脂牛奶(溶于PBS)作为封阻液;(3)加入以 PBST稀释的兔抗血清90ul(1:8000稀释),同时加入不同 浓度的OTA溶液10lal,使OTA反应终浓度分别为: 12500、1250、125、12.5、1.25、0.125、0.0125ng/ml, 抗体时,l:12000稀释的兔抗鸡IgG:HRP);(5)每孔加反 应底物(6mg邻苯二胺溶于1 5ml pH5.0 0.2mol/L醋酸一0. 1mol/L PBS缓冲溶液中,同时加入22.5 u l H 0z,现配 现用)100pl,37℃保温保湿避光反应30min,每孔50u l 2mol/L HzS04终止反应5min后,以空白对照孔调零, 492nm测吸光值。(6)制作竞争抑制曲线,以间接竞争 ELISA反应中抑制率达到50%时所对应的毒素浓度为灵 敏度(1 50)。 1.4.1 单因素分析 1.4.1.1 包被抗原浓度的影响 其它操作参数不变,以不同包被抗原浓度20、15、 l0、5、2.0 g/ml包被微孔板,测定不同包被抗原浓度 对竞争抑制曲线的影响。 1.4.1.2 封阻剂浓度的影响 鸡卯黄抗体的间接竞争ELISA抑制曲线的操作参数 为:包被抗原浓度为l0 g/ml,其它操作参数不变: 兔血清抗体的间接竞争ELISA抑制曲线的操作参数为: 包被抗原浓度为5 g/ml,其它操作参数亦不变,以不 同封阻剂浓度2.5%、5%、7.5%、l0%的脱脂乳封阻 微孔板,测定不同封阻剂浓度对竞争抑制曲线的影响。 1.4.1.3 抗体稀释倍数的影响 鸡卵黄抗体的问接竞争ELISA抑制曲线的操作参 数为:包被抗原浓度为10ug/ml、封阻剂浓度为5%; 兔血清抗体的问接竞争ELISA抑制曲线的操作参数为; 包被抗原浓度为5 ug/ml,封阻剂浓度为5%,其它操作 参数不变,以不同稀释倍数的抗体(卵黄抗体按1:500、 l:1000、1:2000、1:4000稀释;兔血清抗体按1:4000、 1:6000、l:8000、1:10000、l:12000稀释)包被微孔板, 测定不同抗体稀释倍数竞争抑制曲线的影响。 1.4.1.4 酶标二抗稀释倍数的影响 鸡卵黄抗体的包被抗原浓度为10 la g/ml,封阻剂浓 度为5%的脱脂乳,抗体稀释倍数为1000,以不同酶标 二抗稀释倍数1:14000、1:12000、l:10000、1:8000、l: 维普资讯 http://www.cqvip.com
32 2006,Vo1.27,No.05 ※基 6000,测定不同酶标二抗稀释倍数对竞争抑制曲线的影 试剂~定时,以板问板内误差来衡量微孔板的质量。板 响。兔血清抗体的包被抗原浓度为5 lag/ml,封阻剂浓 内误差太大会影响实验的准确性,板间误差太大会影响 度为5%的脱脂乳,抗体稀释倍数为8000,以不同酶标 实验的重复性,微孔板的这两种误差越小越好。本实 二抗稀释倍数1:12500、1:10000、1:7500、1:5000,测 验按1.3随机抽取5块板,在相同实验条件下,采用问 定不同酶标二抗稀释倍数对竞争抑制曲线的影响。 接非竞争ELISA法,每块板随机各取10孔的吸光值分 1.4.2 间接竞争ELISA试验的正交设计 析板 以及板内误差,计算结果如表3。表3结果显示, 在以上单因素试验基础上,进行正交分析,表头 不管板问还是板内误差都小于10%,说明此板质量较 设计如表1、2。 好,可用于ELISA方法的建立。 2.2 OTA检测的间接竞争ELISA方法的建立 表1 卵黄抗体间接竞争ELISA正交表头设计 本实验采用间接竞争ELISA法,分别以兔血清和鸡 Table 1 The orthogonal design of indirect competitive ELISA with yolk antibody 卵黄抗体为实验材料,对包被抗原浓度、封阻剂浓度、 抗体稀释倍数和酶标二抗的稀释倍数进行了优化研究。 2.2.1 不同包被抗原浓度对问接竞争ELISA的影响 在其它操作参数不变的情况下,以不同的包被浓度 2.5、5、10、15、20ug/ml包被微孔板,以研究包被 浓度对ELISA竞争曲线的影响,结果显示包被浓度对灵 表2 免血清抗体间接竞争ELISA正交表头设计 敏度影响较大。图1显:示,当包被抗原浓度为10 u g/ml Table 2 The orthogonal design of indirect competitive ELISA 时,OTA检测灵敏度为10ng/ml,其它各包被浓度OTA with rabbit antibody 检测灵敏度都比该浓度差,这说明101a g/ml对鸡卵黄抗体 是较合适的包被浓度:图2显示,当包被浓度为5 la g/ml s j}{L 幂 2 结果与讨论 最 宙 2.1 间接非竞争ELISA评价微孔板的质量 冉 微孔板是ELISA反应的“容器和载体”,其质量 的好坏对实验结果影响很大。微孔板质量的影响因素首 先是制造材料,大量的实验证明聚苯乙烯是较好的材 赭曲霉毒素浓度lg值(ng/m1) 料,因为用它制造的微孔板对各种抗原及抗体都有较满 意的吸附;其次是微孔板的制作工艺,在材料一定的情 图1 包被抗原浓度对鸡卵黄抗体的竞争ELISA抑制曲线的影响 Fig.1 The effect of antigen concentration on the inhibitory curve 况下制造工艺是主要的影响因素f31 。在操作条件和所用 of ELISA with the yolk antibody 表3 酶标反应板均一性分析 Table 3 The analysis of uniform of ELISA board 维普资讯 http://www.cqvip.com
※基 2006,Vo1.27,No.05 33 不同的封阻剂浓度对鸡卵黄抗体和兔血清抗体的竞争 S 篓 ELlSA的抑制曲线基本一致,灵敏度也基本相同。因 此都选用5%的浓度作为封阻剂的浓度进行下面的实验。 ^%)斛加 ∞ 蔷 昌 冉 赭曲霉毒素浓度lg ̄(ns/mb 图2 包被抗原浓度对免血清抗体的竞争ELISA抑制曲线的影响 Fig.2 The effect of antigen concentration on the inhibitory curve of ELISA with the rabbit antibody 时,OTA检测灵敏度为lng/ml,其它各包被浓度的OTA 检测灵敏度都比该浓度差,这说明5ug/ml对兔血清抗 体是较合适的包被浓度。 2.2.2 不 封阻剂浓度对间接竞争ELISA曲线的影响 本实验采用脱脂奶粉作为封阻剂,就其在不同浓度 2.5%、5%、7.5%、10%时对竞争ELISA抑制曲线的 影响进行了研究,结果如图3、4。从图中可以看到, S 盖 营 冉 瞳 赭曲霉毒素浓度lg ̄(ng/mb 图3 封阻剂浓度对鸡卵黄抗体间接竞争ELISA曲线的影响 Fig.3 The effect of the blocking agent concentration on the inhibitory curve of ELISA with the yolk antibody -4 .3 .2 一l 0 l 2 3 4 赭曲霉毒素浓度 值(ng/m1) 图4 封阻剂浓度对兔血清抗体间接竞争ELISA曲线的影响 Fig.4 The effect of the blocking agent concentration on the nhibitory curve of ELISA with the rabbit antibody 2.2I3 抗体稀释倍数的影响 本实验对鸡卵黄抗体以1:500、1:1000、1:2000、 1:4000四个稀释倍数进行稀释,包被浓度为10tlg/ml、 封阻剂浓度为5%,其它条件同前;对兔血清抗体以 1:4000、1:6000、1:8000、1:10000四个稀释倍数进行稀 释,包被抗原浓度为5 g/m1,封阻剂浓度为5%,其 它条件同前,分别进行竞争ELISA实验以考察鸡卵黄抗 体和兔血清抗体的不同稀释倍数对竞争ELISA抑制曲线 及灵敏度的影响,结果如图5、6。图中结果表明,鸡 卵黄抗体的稀释倍数为1:1000时,灵敏度最好;兔血 清抗体的稀释倍数为l:8000时,灵敏度最好。 S 坠 怕 一%)斟纂军《sr囝 慑 宙 ∞ 舳 ∞ 冉 赭曲霉毒素浓度Ig值(ng/m1) 图5 鸡卵黄抗体稀释倍数对竞争E LlSA抑制曲线的影响 Fig.5 The effect of the yolk antibody dilution on the inhibitory curve of ELISA 2.2.4 酶标二抗稀释倍数的影响 常用的酶标二抗有辣根过氧化物酶标二抗和碱性磷 酸化酶标二抗,由于辣根过氧化物酶标二抗的线性范围 较碱性磷酸化酶标二抗的宽,所以本实验对鸡卵黄抗体 加 ∞ 维普资讯 http://www.cqvip.com
34 2 VoL 27,No.05 ※基 一 一褂器最《∞苗冉稷 采用兔抗鸡IgG的辣根过氧化物酶标二抗,其标称的稀 释倍数为1:12000;对兔血清抗体采用羊抗兔IgG的辣根 ∞∞ ∞∞∞ 加m O ∞ ∞ 们 ∞ O 过氧化物酶标二抗,其标称的稀释倍数为1:10000。 对鸡卵黄抗体采用的包被浓度为10 1.t g/m1,封阻剂 浓度为5%,抗体稀释倍数为1:1000时,就1:6000、 1:8000、1:10000、1:12000这四个酶标二抗稀释倍数对间 接竞争ELISA曲线的影响进行了研究,结果如图7;对 兔血清抗体采用的包被浓度为5 1.t g/ml,封阻剂浓度为 5%,抗体稀释倍数为1:8000时,就1:5000、1:7500、 1:10000、1:12500这四个酶标二抗稀释倍数对间接竞争 ELISA曲线的影响进行了研究,结果如图8。图7显示, 兔抗鸡IgG酶标二抗稀释倍数为1:10000时最好;图8显 示,羊抗兔IgG酶标二抗稀释倍数为1:10000时最好。 篓 差 昌 冉 ∞ 鞭 -3 -2 —1 0 1 2 3 4 5 赭曲霉毒素浓度1g值(ng/m1) 图7 兔抗鸡IgG酶标二抗稀释倍数对间接竞争ELISA曲线的影响 Fig.7 The effect of the anti-chicken rabbit antibody-HRP dilution on the inhibitory curve of ELISA _4 —3 -2 —1 0 1 2 3 4 赭曲霉毒素浓度lg值(ng/m1) 图8 羊抗兔酶标=抗稀释倍数对间接竞争ELISA曲线的影响 Fig.8 The effect of the anti—rabbit goat antibody-HRP dilution on the inhibitory curve of ELISA 2.3 优化间接竞争ELISA操作参数的正交试验 在以上单因素试验的基础上,按表1、2进行正交 试验,以分析其最佳组合,试验结果见图9、1 0。 从图9可以看出A2B1C2D ̄灵敏度最好,灵敏度为 lOng/ml。A:B C:D 具体为:包被抗原浓度为7.5 g/ml, S 篓 差 宙 冉 目 赭曲霉毒素浓度1g值(ng/m1) 图9 鸡卵黄抗体间接竞争ELISA正交试验 Fig.9 The orlhogonal experiment of the indirect competitive ELISA with yolk antibody —- AiBICID1 鲫 ∞ ∞ ∞ O 3 —2 -1 0 1 2 3 4 5 赭曲霉毒素浓度lg值(n ̄m1) 图1 0 兔血清抗体的间接竞争ELISA正交试验 Fig.1 0 The orlhogonal experiment of the indirect competitive ELISA with rabbit antibody 封阻剂浓度为2.5%,抗体稀释倍数为1000,酶标二抗 稀释倍数为14000。从图10可以看出A B C,D,的灵敏度 最好,灵敏度为lng/ml。A,B 3C D 具体为:包被抗原浓 度为2.5 g/ml、封阻剂浓度为2.5%、抗体稀释倍数为 8000、酶标二抗稀释倍数为1 0000。 2.4 讨论 本实验探讨了包被抗原浓度、封阻剂浓度、抗体 稀释倍数及酶标二抗各因素对竞争ELISA抑制曲线的影 响并就以上各影响 索设计了正交试验,摸索出了具有 较好灵敏度的检测条件。从以上结果可以看出,对包 被抗原而言,无论是商浓度的包被抗原还是低浓度的包 被抗原都是 很适合的,这是 为当包被抗原浓度低 时,包被抗原的量不足,微孔内可供抗体结合的抗原 决定簇少,从而影响灵敏度;当包被抗原浓度高时, 微孔内吸附的抗原过多,产生空间位阻,导致可供抗 体结合的有效抗原决定簇少,从而降低了灵敏度 只 有合适的包被抗原浓度,才能有最好的灵敏度(灵敏度 反映的是抗原抗体的反应亲和力,灵敏度是衡量抗体质 一掌一糌蔼最《srT丑冉稷 维普资讯 http://www.cqvip.com
※基 2006,VoL 27,No.05 35 量的又一重要指标,一般认为免疫的次数越多,抗原 和兔血清抗体与OTA的结构类似物OTB、CTN未发现 抗体的反应亲和力越大, 灵敏度高,但另一方面抗 交叉反应;鸡卵黄抗体的检测灵敏度为1 0ng/ml,兔血 体的特异性有所下降 )。对封阻剂而言,无论是高浓 清抗体的检测灵敏度为1ng/ml。 度的封阻剂还是低浓度的封阻剂对竞争ELISA的抑制曲 3.2 本研究鸡卵黄抗体的最佳ELISA操作参数为:包 线的影响不大,但要求洗板洗得干净,否则亦会影响 被抗原浓度为7.5 g/ml、封阻剂浓度为2.5%、抗体稀 竞争ELISA的抑制曲线。对抗体稀释倍数而言,抗体 释倍数为l000、酶标二抗稀释倍数为14000;兔血清抗 的稀释倍数较低时,由于抗体的浓度高,而参与竞争 体的最佳ELISA操作参数为:包被抗原浓度为2.5 u g/ml、 的毒素浓度相对低,导致大多数的抗体与包被抗原发生 封阻剂浓度为2.5%、抗体稀释倍数为8000、酶标二抗 反应,从而降低了检测灵敏度:稀释倍数过火时,抗 稀释倍数为10000。 体的浓度过低,参与竞争的毒素可能与所有的抗体发生 参考文献: 反应,导致竞争ELISA抑制曲线上抑制率达50%以上抑 制点增多,难于判断参与竞争反应的毒素浓度,且导 Roth A,Eriani G,Dirheimer G,et a1.Kinetic properties ofpure overpro— duced Bacillus subtilis phenylalanyl—tRNA synthetase do not favour its 致实验莺现性不好。对酶标二抗而言,酶标二抗通常 in vivo inhibiiton by ochration A【J].Federation of European.Biochemi— 有其标称的稀释倍数,但是不同的抗原抗体以及不同的 eal Societies。1993,326:87 91; 反应体系都将影响其稀释倍数,冈此本实验在使用前研 [2】 Edmond E,Creppy E,Fredfik C,et a1.Effects of two metabolites of ochrationA,(4R)-a-hydroxyochratoxicA and ochraBJ ̄cⅡ,oi1irlfl ̄Bne 究了其最佳稀释倍数,通过研究得出其标称的稀释倍数 response in mice[M].American Society for Microbiology,1983.1015— 基本适宜于本实验。 1018. [3】 朱培坤 免疫酶技术【M】.济南:I』』东科学出版社,1983 123.125. 3 结 论 【41 蒋成金.酶免疫测定法【M】.北京:人民卫生出版社。1984.87.89. [5】 余传霖,叶天星,陆德源.现代医学免艘学(第一版)【M】.』 海:上海 3.1 无论是鸡卵黄抗体还是兔血清抗体都有较好的特异 [6】 医科大学出版社。1998.134.137, 杨利国,圳少旭,魏 毕,等酶免疫测定技术(第一版)[M】 南京:南 性和灵敏度 间接竞争ELISA分析结果表明鸡卵黄抗体 京大学出版社,1998.189.204. 毙 唇 日前,荷兰在老年人群中进行了一项巧克力作用的研究,结果发现每天吃三分之一条巧克力的人J0【压较低,死 危险也小。 据透露,该研究是在对1985年时年龄为65周岁及以上的荷兰老人进行了长达20多年的跟踪调查后,以收集的 数据为基础得出的结论 研究人员调查了470名健康男子的饮食习惯,这些人平时不服用降压片。营养师列出24种含有可可的食物,从 巧克力棒到巧克力酱,然后分别计算出里面所含的可可量,以此来计算每个人每天所吃的可可克数。根据调查结 果,他们把受访对象分为吃很少巧克力、中等量巧克力及大量巧克力三群。吃最多的一群人约每天可可的摄取量 是4 g。 他们发现,可可豆含有黄烷醇,它能改善血管的功能。吃大量巧克力的人,收缩压跟舒张压大概比不常吃巧 克力的人低了3.7和2.1cm汞柱。吃其他甜食或常抽烟喝酒的人,这个效果就不显著。而吃巧克力所伴随的高卡路 里,也没有对心脏产生影响。相反的,常吃巧克力的人,心脏冠状动脉出现疾病的几率甚至比一般人低了50%。 那些常吃可可豆产品(比如可可饮料、巧克力条和巧克力布丁)的人血压较低,死 率也要低一半。 不过,一些研究人员认为,巧克力是否对人体健康有利现在下结论为时过早。专家指出,那些食用可可产品 的人可能是吸收了除巧克力之外其他有益健康的成分,并 过量食用巧克力会让你肥胖,导致心脏病和高血压的发 牛。
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