使用 ELISA 进行食品安全检测:全面概述
ELISA 是一种广泛使用的实验室技术,用于检测和量化生物大分子,具有高灵敏度和特异性。在食品安全检测中,ELISA 在可靠地检测污染物(如霉菌毒素和过敏原)、确保产品安全、维护产品完整性以及验证是否符合标签规定等方面发挥着重要作用。
什么是 ELISA?
ELISA 是酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)的缩写。这是一种广泛采用的实验室方法,用于检测和量化蛋白质、肽、抗体和激素等物质。该方法是在平板上涂抹特定的抗原或抗体,然后进行一系列反应,产生可测量的信号,通常是颜色变化。该信号可准确显示目标物质的存在或浓度。
ELISA 能够提供精确、快速、可靠的结果,确保符合严格的食品安全标准,帮助食品生产商保障公众健康,因此在食品安全实验室中备受推崇。
酶联免疫吸附试验的类型

酶联免疫吸附测定有多种类型,每种类型都适合不同的应用,具体取决于目标物质和所需的灵敏度。
直接酶联免疫吸附试验
直接酶联免疫吸附法是使用酶联抗原特异性抗体直接检测固定在微孔板上的抗原。这种方法简单快捷,减少了步骤和可能出现的错误。虽然它能快速得出结果,但与其他 ELISA 类型相比,灵敏度可能较低。在食品安全检测中,直接 ELISA 可用于快速筛查简单样品中的特定食源性病原体或过敏原。以下是具体步骤:
- 抗原包被:将目标抗原(如过敏原或毒素)直接添加到微孔板的孔中。抗原通过吸附作用与微孔板表面结合。这一步骤可确保抗原被固定,以便检测。然后洗孔,去除未结合的抗原或碎屑。在孔中加入含有非反应蛋白(如牛血清白蛋白或酪蛋白)的阻断溶液。这一步骤可覆盖平板上任何未涂布的表面,防止抗体与平板发生非特异性结合而导致假阳性结果。
- 加入酶联抗体:在孔中加入特异性酶联抗体。这种抗体可直接与平板上的固定抗原结合。然后再次洗板,去除未结合的酶联抗体,防止产生非特异性信号。
- 信号测量:在孔中加入底物,底物与抗体上的酶发生反应,产生可测量的信号,通常是颜色变化。信号的强度与样品中抗原的含量成正比。
间接酶联免疫吸附试验
间接 ELISA 通过使用抗原特异性一抗和与一抗结合的标记二抗,增加了一层放大作用。这提高了检测的灵敏度和灵活性,可检测低丰度目标物。它特别适用于检测食品污染物,被广泛应用于食品安全实验室,用于监测卫生状况和检测复杂食品基质中的病原体。
- 抗原涂层:将目标抗原(如过敏原或病原体)添加到微孔板的孔中,并通过吸附与表面结合。这一步骤可固定抗原以进行检测。然后洗孔,去除未结合的抗原或碎屑。加入含有非反应蛋白(如牛血清白蛋白或酪蛋白)的阻断溶液,以覆盖孔中未涂布的区域。这样可以防止抗体与平板的非特异性结合,减少检测中的背景噪音。
- 添加一抗:在孔中加入抗原特异性一抗。该抗体与固定的抗原结合。它不是酶联抗体,而是检测过程中的第一层。洗孔以去除未结合的一抗,确保只保留与抗原结合的抗体。
- 添加二抗:加入酶联二抗。这种抗体对一抗具有特异性并与之结合。由于多个二抗可与单个一抗结合,因此二抗可放大信号,从而提高检测灵敏度。结合后,再次洗板以除去未结合的二抗,确保获得干净的特异性信号。
- 信号测量:加入底物,与与二抗相连的酶发生反应。反应会产生可测量的信号,如颜色变化。信号的强度与样本中抗原的含量成正比。
三明治酶联免疫吸附试验
三明治酶联免疫吸附法采用两种抗体,分别与不同表位的抗原结合,有效地将抗原 "三明治化"。这种方法特异性强、灵敏度高,是检测低浓度食品过敏原的理想方法。食品生产公司利用夹心酶联免疫吸附法确保其产品不含有害物质,符合严格的食品安全法规。详细流程
- 抗体涂布:首先在微孔板孔上涂上一层特定的捕获抗体。这种抗体旨在与食品样品中的特定抗原(目标分子)结合。然后清洗微孔,去除未结合的抗原或残渣。再加入含有非反应蛋白(如牛血清白蛋白或酪蛋白)的阻断溶液。这将覆盖平板上任何未涂布的表面,防止抗体与平板发生非特异性结合,从而避免出现假阳性结果。
- 添加样品:将样品(如食品提取物)加入孔中。如果样品中含有相关抗原(如过敏原),则会与固定在平板上的捕获抗体结合。然后洗板,去除未结合的物质。这一步骤可确保孔中只保留目标抗原。
- 检测抗体结合:然后加入检测抗体。这种抗体对抗原也有特异性,但与捕获抗体相比,它与抗原上的不同位点(表位)结合。检测抗体通常与酶相连。
- 信号测量:检测抗体结合后,再次清洗平板以去除多余的未结合抗体。然后加入底物溶液,与检测抗体上的酶发生反应,产生可测量的信号(通常是颜色变化)。信号的强度与样品中目标抗原的含量成正比。
竞争性 ELISA
在竞争性酶联免疫吸附试验中,样本抗原和标记抗原会竞争性地与有限的抗体结合。这种方法适用于检测小分子和毒素,因为在这种情况下,两种抗体因体积限制而无法同时结合。它通常用于检测食品样本中的农药、霉菌毒素和其他小污染物。这种方法对于食品安全检测实验室检测可能对健康造成危害的低分子量物质很有价值。以下是该过程的工作原理:
- 抗体与样品反应:将含有目标抗原的样品与设计用于结合该抗原的特异性一抗混合。抗体与游离抗原发生反应,形成抗原抗体复合物。然后洗孔,去除不需要的成分。
- 未结合的抗体结合:然后将混合物加入预涂有相同抗原的微孔板中。只有未结合的一抗(未与样品中的抗原结合的抗体)才能与微孔板上的抗原结合,这就是 "竞争"。经过一段时间的结合后,洗板去除未结合的成分,确保只保留与板结合的抗体。
- 二抗结合:洗涤后,加入与酶连接的第二抗体。这种二抗与附着在平板上抗原的一抗特异性结合。
- 信号测量:最后加入底物,底物与与二抗相连的酶发生反应,产生可测量的信号(如颜色变化)。信号强度与样品中目标抗原的含量成反比。这意味着样品中的抗原越多,可与平板结合的游离抗体就越少,从而导致信号越弱。
ELISA 的优势
- 高灵敏度和特异性:由于抗体与抗原相互作用具有高度特异性,因此 ELISA 可以检测复杂食品样本中浓度极低的抗原或抗体。这对于鉴定极少量的特定食源性毒素、过敏原或污染物至关重要。ELISA 检测法最准确地反映了人在发生食物过敏反应时体内发生的化学反应。
- 多功能性和灵活性:ELISA 可以检测多种目标物,包括蛋白质、肽、抗体、激素,甚至小分子,只需选择适当的抗体即可。这使其在不同类型的食品安全评估(从检测过敏原到监测特定污染物)中具有高度的通用性。
- 定量分析:ELISA 可提供样品中目标分析物浓度的定量数据。这对于评估食品中过敏原的污染程度、帮助进行风险评估和确保符合安全标准非常重要。
- 成本效益高:与许多其他先进的分析技术相比,ELISA 的成本效益相对较高,尤其是在检测大量样品时。这使其可用于食品安全检测的常规用途。
- 易于使用和自动化:酶联免疫吸附试验的程序简单明了,许多步骤都可以实现自动化,从而减少了人为失误的可能性,提高了检测效率。这对需要高效处理大量样品的实验室大有裨益。
- 最少的样品制备:与其他分析方法相比,ELISA 通常不需要复杂的样品制备。这不仅节省了时间,还降低了样品在制备过程中降解或污染的风险。
- 稳健可靠:ELISA 试剂盒设计坚固,可提供可重复的结果,这对于确保不同批次和实验室的食品安全检测结果一致至关重要。
- 标准化:许多 ELISA 检测试剂盒都配有标准化试剂和方案,有助于保持检测程序和结果的一致性,便于进行比较分析并符合法规要求。
- 快速出结果:ELISA 检测的周转时间相对较短,可在控制食品安全风险和管理潜在疫情方面及时做出决策。
- 广泛接受:ELISA 是科学界公认的检测特定分析物的方法。它在食品安全检测中的应用得到了众多研究和监管机构的支持,从而提高了其可信度和可靠性。
为什么 ELISA 在食品生产中很重要?
ELISAs 可快速准确地检测过敏原和霉菌毒素,确保食品的安全和质量,在食品生产中发挥着至关重要的作用。ELISA 的灵敏度高、特异性强,是符合监管标准和预防食品安全事故不可或缺的工具。
食品生产中 ELISA 的合规性和标准
ELISA 食品安全检测的合规性对于确保食品符合既定的安全标准、保护消费者免受污染物危害以及增强消费者对品牌的信任至关重要。这种合规性允许对每种成分进行细致的分析,确保最终产品不仅美味可口,而且食用安全。
主要法规和标准
- FDA 指南:美国食品和药物管理局(FDA)规定了食品安全检测准则,其中包括 ELISAs 的应用,特别是用于检测过敏原、霉菌毒素和病原体。
- 欧盟法规:欧盟实施的食品安全法规包括利用 ELISA 鉴别过敏原、霉菌毒素和特定蛋白质标记物。
- ISO 标准:国际标准化组织 (ISO) 为食品安全管理系统提供了 ISO 22000 等标准,这些标准承认 ELISA 在食品生产链中进行危害分析的重要性。
Hygiena® 符合这些标准。更多信息,请参阅我们的认证。
验证 ELISA 检测的合规性
- 标准操作程序 (SOP):建立并遵守 ELISA 检测标准操作程序,以确保结果的一致性和可靠性。
- 验证和确认:持续验证和确认 ELISA 方法,以确认其有效性和准确性。
- 培训:确保您的团队精通 ELISA 方法以及相关法规和标准。
- 文件记录:保存所有 ELISA 检测的全面文档,包括方法、结果和合规性检查,以确保食品安全实践中的责任性和可追溯性。

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食品生产专业人员的主要收获
总之,ELISA 不仅仅是一种实验室技术,它还是当代食品生产的基础要素,对于验证食品的安全性和完整性至关重要。ELISA 在鉴定特定过敏原、病原体和污染物方面的高效率使其成为保障公众健康和增强消费者信心的重要工具。
- 高灵敏度和特异性检测:ELISA 以其检测蛋白质和抗原的超高灵敏度和特异性而闻名,是食品安全检测的基石。
- 食品安全中的多种应用:ELISA 的适应性使其在食品行业的各个方面都具有重要价值,从过敏原和毒素筛查到确保配料的纯度和质量。
- 提高生产标准:将 ELISA 纳入食品生产流程可显著提高食品安全和质量标准,有助于生产出更可靠、更值得信赖的食品。