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Chemical Engineering Journal|一种基于纳米抗体和模拟表位肽的“三合一绿色免疫分析技术”用于检测胡椒中赭曲霉毒素A

作者:谢晓霞    编辑:符婷婷    发布日期:2026-10-08    阅读量:

2026年9月28日,海南医科大学(海南省医学科学院)国家卫健委热带病防治重点实验室夏乾峰教授团队联合海南大学等单位,在中国科学院一区《Chemical Engineering Journal》期刊发表题为“A sustainable three-in-one immunoassay based on two nanobodies and a mimotope peptide for mycotoxin detection”的研究成果。该研究基于可持续生物制剂提出一种“三合一绿色免疫分析技术(TIO-IA)”,实现了采用无毒素生物制剂检测胡椒中OTA,为真菌毒素绿色免疫分析开辟了新路径。

赭曲霉毒素是由曲霉属(Aspergillus spp.)和青霉属(Penicillium spp.)的某些菌种产生的一类次级代谢产物,是继黄曲霉毒素后被发现的第二大类真菌毒素。因结构不同,通常被划分为A、B、C类,其中以赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的毒性最强,具有多种生物毒性和潜在致癌性,国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)在1993年将OTA定为2B类致癌物。人和动物摄入污染了OTA的食品后,OTA会在体内肝脏、肾脏等器官内累积,对人和动物的健康造成极大的危害。农作物所含OTA主要由赭曲霉菌产生,该菌喜好在热带和亚热带又潮湿又热的地方生长,污染谷类及谷类制品、咖啡豆、可可豆、胡椒和葡萄酒等。其中,胡椒是国际重要的大宗贸易农产品,也是海南热带特色经济作物。然而,传统竞争免疫检测方法需要使用高毒性OTA标准品和人工毒素偶联抗原,不仅威胁实验操作人员健康,还容易造成二次环境污染。同时,毒素标准品价格高昂,也限制了免疫分析技术的应用。因此,建立快速、安全的OTA免疫分析技术,对于保障农产品安全和检测人员人身安全具有重要意义。

针对以上问题,研究团队提出了一种“三合一绿色免疫分析技术(TIO-IA)”,该创新检测体系巧妙利用两种无毒生物替代物:模拟表位肽Y4‑syn、噬菌体展示抗独特型VNAR纳米抗体P‑V3。其中高亲和力的Y4‑syn替代有毒的OTA标准品,低亲和力的P‑V3替代传统人工毒素偶联抗原,耦合抗OTA纳米抗体Nb28‑C4bpα构建整套检测体系。依托竞争免疫分析原理,通过四参数Logistic方程建立Y4‑syn与OTA浓度的换算关系,采用无毒生物制剂,就能够间接换算得到样品中OTA真实含量,有效规避有毒试剂带来的安全隐患。

相较于传统竞争免疫检测方法,TIO‑IA最大亮点在于“全体系减毒”。能够减少购置、操作剧毒OTA标准品,降低检测成本,保护实验人员人身安全,减少实验室有毒废弃物排放,契合绿色分析发展理念。研究团队选取海南特色经济作物胡椒作为实际检测样本,得到了良好验证。研究不仅为胡椒等农产品中OTA提供高性价比、环境友好的新工具,其“模拟表位肽+抗独特型纳米抗体”联合替代策略,也为其他有毒小分子污染物的无毒免疫分析提供了新思路和新路径。

该成果以海南医科大学为第一完成单位,青年教师谢晓霞和硕士研究生赵雯雯为本论文的共同第一作者,海南医科大学夏乾峰教授、海南大学刘星教授和海南医科大学第一附属医院杨伟副教授为本论文的共同通讯作者。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.182492

通讯员:谢晓霞

一审:王俊杰

二审:金红林

三审:李春报