酶在食品分析中的应用

酶在食品分析中的应用主要内容1酶法分析的特点及应用类型

2酶联免疫测定（ELISA）

3聚合酶链式反应（PCR）

4酶生物传感器

5酶抑制率法重点第2页,共104页，2024年2月25日，星期天酶法分析的定义酶法分析是以酶作为分析试剂，利用酶催化反应的特异性和高效性的特点，定性、定量的检测待测物。酶活力测定：测定样品中酶的含量或酶活力酶法分析：定性或定量的检测分析物第3页,共104页，2024年2月25日，星期天酶法分析的发展酶在定量分析中的应用可以追溯到19世纪中期。当时，曾采用麦芽提取物作为过氧化物酶源，以愈创木酚作为共底物或指示剂测定过氧化氢。然而，酶法分析真正的发展应归于它在临床实验室中的广泛应用。第4页,共104页，2024年2月25日，星期天酶法分析的发展如早在1914年临床上就开始采用脲酶测定尿中的尿素，但是在临床实验室中酶分析的真正突破要推迟到1958年，当时转氨酶分析发展成为诊断肝病和心脏病的一个有效手段。到了20世纪50年代前已有60种物质能借助于酶法分析。近年来，酶法分析发展迅速，广泛应用于临床检验、食品、环境等生物及其它样品的检测。第5页,共104页，2024年2月25日，星期天1.酶法分析的特点及应用类型酶的特性酶法检测的特点催化效率高专一性灵敏性强快速特异性、准确不需要物理分离，干扰少第6页,共104页，2024年2月25日，星期天酶法定量检测动力学法：单位时间内酶促反应速率要求：底物、pH、温度、样品、空白与对照测定方法：取样测定法、连续测定法第7页,共104页，2024年2月25日，星期天酶偶联反应法酶偶联法测定，即在反应体系中加入一个或几个工具酶，将待测酶生成的某一产物转化为新的可直接测定的产物，当加入酶的反应速度与待测酶反应速度达到平衡时，可以用指示酶的反应速度来代表待测酶的活性。在酶活性测定时，如果底物或产物不能直接测定或难于准确测定，可采用此方法。ExEaEi

A→B→C→p式中A为底物，B、C为中间产物，P为可直接测定的产物；Ex为待测酶，Ea和Ei都为工具酶，依据工具酶作用的不同又分别称为辅助酶和指示酶；辅助酶在酶偶联反应中可以一个或多个，也可以不需要；指示酶是指能监测反应速度的酶。临床酶学分析中，以NAD（P）H/NAD（P）+为辅酶的脱氢酶和以H2O2为底物的过氧化物酶（POD）是常用的指示酶。

第8页,共104页，2024年2月25日，星期天①比色法如果酶反应的产物可与特定的化学试剂反应而生成稳定的有色溶液，且生成颜色的深浅与产物的浓度在一定的范围内有线性关系可用此法。如蛋白酶的活力测定：蛋白酶可水解酪蛋白，产生的酪氨酸可与福林试剂反应生成稳定的蓝色化合物，在一定的浓度范围内，所生成蓝色化合物颜色的深浅与酪氨酸的量之间有线性关系，可用于定量测定。②量气法主要用于有气体产生的酶促反应。如氨基酸脱羧酶、脲酶的活力测定。产生的二氧化碳量可用特制的仪器如瓦氏呼吸仪测定之。根据气体变化和时间的关系，即可求得酶反应的速度。③滴定法如果产物之一是自由的酸性物质可用此法。如脂肪酶催化脂肪水解，脂肪酸的增加量代表脂肪酶的活力。第9页,共104页，2024年2月25日，星期天④分光光度法

利用底物和产物光吸收性质的不同，可直接测定反应混合物中底物的减少量或产物的增加量。几乎所有的氧化还原酶都使用该法测定。如还原型辅酶Ⅰ(NADH2)和辅酶Ⅱ(NADPH2)在340nm有吸收，而NAD和NADP在该波长下无吸收，脱氢酶类可用该法测定。该法测定迅速简便，自动扫描分光光度计的使用对酶活力的快速准确的测定提供的极大的方便。⑤放射测量法是酶活力测定中较常用的一种方法。一般用放射性同位素标记底物，在反应进行到一定程度时，分离带放射性同位素标记的产物并进行测定，就可测知反应进行的速度。常用的同位素有3H，14C，32P，35S，131I等。如脲酶，将底物尿素用14C标记，产生的带放射性的CO2气体可用标准计数法进行测定。第10页,共104页，2024年2月25日，星期天⑥酶偶联分析某些酶本身没有合适的测定方法，但可偶联另一个酶反应进行测定。其基本方法为：应用某一高度专一性的工具酶使被测酶反应能继续进行到某一可直接连续且简便准确测定阶段的方法。如：被测E1反应的产物B是某一脱氢酶(E2)的底物，向反应体系中加入足量的脱氢酶和NAD+或NADPH+，使反应由A经B继续进行到C，然后测定NADH或NADPH的特征吸收光谱的变化，即可间接地测定E1的活力大小。如己糖激酶的活力测定即应用这一方法。注意：使用该法要求指示酶必须很纯，且具有高度的专一性，以免干扰反应而给测定带来麻烦。第11页,共104页，2024年2月25日，星期天终点法：完成一定量反应所需要的时间。如α-淀粉酶的活力测定。因为碘对淀粉呈现蓝色反应，当淀粉溶液中加入淀粉酶后，碘的蓝色反应消失而呈现红棕色；碘对淀粉颜色反应消失的时间可表示淀粉酶活力的大小。碘对淀粉颜色反应消失花的时间越短，表示酶的活力越高第12页,共104页，2024年2月25日，星期天对酶法分析来说，其适用范围仅限于与酶促反应相关的物质的检测分析，包括酶的底物、辅酶、酶的抑制剂或激活剂的测定。酶法分析的检测物质范围有限，但不影响其在临床诊断、食品分析、环境检测和基础研究中的应用。近年来，酶的固定化技术和生物传感器的快速发展和应用，其低成本、高精度、快速检测和自动化分析的特点拓宽了酶法分析的应用领域。第13页,共104页，2024年2月25日，星期天

酶在食品分析中的应用类型1.去除样品中的杂质。如测定果糖、多糖等。2.催化待测物生成新的产物，而这种产物更容易被定量分析。如：淀粉的测定。3.测定食品中酶的活性作为食品的指标，如过氧化物酶的测定。4.利用酶催化反应所产生的一些信息。如酶联免疫法、酶电极法等。第14页,共104页，2024年2月25日，星期天第15页,共104页，2024年2月25日，星期天第16页,共104页，2024年2月25日，星期天2酶联免疫测定（ELISA）酶联免疫测定（enzyme-linkedimmunosorbentassay，ELISA）是继放射免疫测定技术之后发展起来的一项新的免疫学技术。ELISA自上世纪70年代出现开始，就因其高度的准确性、特异性、适用范围宽、检测速度快以及费用低等优点，在临床和生物疾病诊断与控制等领域中倍受重视，成为检验中最为广泛应用的方法之一。第17页,共104页，2024年2月25日，星期天ELISA是将酶分子与抗体分子连接成一个酶标分子，当它与固相免疫吸附中相应抗原或抗体复合物相遇时形成酶-抗原-抗体结合物，加入酶底物，底物被催化成可溶性或不溶性显色产物，可用肉眼或分光光度计定性或定量，根据显色深浅，确定待测抗原或抗体的浓度与活性。第18页,共104页，2024年2月25日，星期天

免疫学的基本概念

抗体（antibody）和抗原（antigen）

抗体是一种免疫球蛋白。免疫球蛋白有5种，分别命名为IgG，IgA，IgM，IgD和IgE。无脊椎动物不产生免疫球蛋白，鱼有IgM,两栖类有IgM和IgG，除人类有5种免疫球蛋白外，大多数哺乳动物只有IgG，IgA，IgM和IgE四种免疫球蛋白。第19页,共104页，2024年2月25日，星期天

抗原是一种进入机体后能刺激机体产生免疫反应的物质。它可能是生物体（如各种微生物），也可能是非生物体（如各种异类蛋白、多糖等）。

通常，抗原分子量大于10000，而且具有一定结构（如苯环或杂环等结构）的物质均可成为抗原性物质，都能有效地诱发产生抗体。

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有些分子量较小的物质，如某些药物和激素在动物体内并不产生抗体。但将这种小分子量的物质用化学法结合到某种载体（通常是大分子蛋白质）上，再用这种结合物可诱发产生抗体。通常把这样一些小分子量物质称为半抗原。第21页,共104页，2024年2月25日，星期天

用半抗原的结合物诱发产生的抗体，其中有些是抗这个半抗原的抗体，可与其半抗原结合。由此可见，若待测物是具有特定结构的大分子蛋白质，可直接用来制备抗体；若为分子量较小的半抗原，则需将它进行化学修饰结合到大分子载体上才能诱发产生抗半抗原的抗体。第22页,共104页，2024年2月25日，星期天2.1ELISA的基本原理（1）利用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接（或建立关联）。（2）通过酶与底物产生颜色反应，用于定量测定。它将酶促反应的高效率和免疫反应的高度专一性有机地结合起来，可对生物体内各种微量有机物的含量进行测定。测定的对象可以是抗体也可以是抗原。重点第23页,共104页，2024年2月25日，星期天ELISA试剂盒的组成完整的ELISA试剂盒包含以下各组分：（1）包被抗原或抗体的固相载体（免疫吸附剂）；（2）酶标记的抗原或抗体（标记物）；（3）酶作用的底物（显色剂）；（4）阴性和阳性对照品（定性测定），参考标准品和控制血清（定量测定）；（5）结合物及标本的稀释液；（6）洗涤液；（含吐温20磷酸盐缓冲液）（7）酶反应终止液。（常用硫酸）必需第24页,共104页，2024年2月25日，星期天酶标仪和酶标板DNM-9602A酶标分析仪酶标板第25页,共104页，2024年2月25日，星期天第26页,共104页，2024年2月25日，星期天第27页,共104页，2024年2月25日，星期天第28页,共104页，2024年2月25日，星期天第29页,共104页，2024年2月25日，星期天第30页,共104页，2024年2月25日，星期天第31页,共104页，2024年2月25日，星期天第32页,共104页，2024年2月25日，星期天第33页,共104页，2024年2月25日，星期天第34页,共104页，2024年2月25日，星期天第35页,共104页，2024年2月25日，星期天第36页,共104页，2024年2月25日，星期天第37页,共104页，2024年2月25日，星期天第38页,共104页，2024年2月25日，星期天第39页,共104页，2024年2月25日，星期天ELISA影响因素试剂因素标本因素实验原理或操作方法环境因素第40页,共104页，2024年2月25日，星期天试剂因素抗原抗体的纯度标准品定值的准确性抗体的亲和力、滴度和特异性标记物的比活性或免疫活性第41页,共104页，2024年2月25日，星期天第42页,共104页，2024年2月25日，星期天第43页,共104页，2024年2月25日，星期天第44页,共104页，2024年2月25日，星期天2.2ELISA的基本类型随着ELISA在生物检测分析领域的广泛应用，根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件，逐渐演变出了几种不同类型的检测方法：（5）捕获法测IgM抗体；（6）ABS-ELISA法；（7）PCR-酶联免疫测定法；（8）斑点免疫酶结合试验。（1）夹心法；（2）间接法；（3）竞争法；（4）双位点一步法；第45页,共104页，2024年2月25日，星期天双抗体夹心法此法常用于测定抗原,将已知抗体吸附于固相载体,加入待检标本(含相应抗原)与之结合。温育后洗涤，加入酶标抗体和底物进行测定。（1）双抗体夹心法乙肝表面抗原。第46页,共104页，2024年2月25日，星期天第47页,共104页，2024年2月25日，星期天间接法此法是测定抗体最常用的方法。将已知抗原吸附于固相载体，加入待检标本(含相应抗体)与之结合。洗涤后，加入酶标抗球蛋白抗体(酶标抗抗体)和底物进行测定。（2）间接法ELISA第48页,共104页，2024年2月25日，星期天第49页,共104页，2024年2月25日，星期天第50页,共104页，2024年2月25日，星期天竞争法此法可用于抗原和半抗原的定量测定，也可用于测定抗体。以测定抗原为例,将抗原吸附于固相载体；加入待测抗原和一定量特异性抗体，使固相抗原与待测抗原二者竞争与抗体结合；经过洗涤分离，最后结合于固相的抗体与待测抗原含量呈负相关。（3）竞争法第51页,共104页，2024年2月25日，星期天第52页,共104页，2024年2月25日，星期天2.3ELISA测定中酶的作用由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定具有极高的灵敏度。第53页,共104页，2024年2月25日，星期天（1）酶标记的抗体或抗原的制备酶标记的抗体或抗原是ELISA中最关键的试剂。良好的结合物既保持了酶的催化活性，也保持了抗体或抗原的免疫活性。酶标记抗体的制备主要有戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法两种方法。酶结合物一般需经离子交换层析或分子筛分离纯化。第54页,共104页，2024年2月25日，星期天（2）常用的酶及底物酶底物显色反应

测定波长

辣根过氧化物酶邻苯二胺四甲替联苯胺氨基水杨酸邻联苯甲胺2,2‘-连胺基-2(3-乙基-并噻唑啉磺酸-6)铵盐橘红色黄色棕色兰色蓝绿色492460449

425

642碱性磷酸酯酶

4-硝基酚磷酸盐(PNP)萘酚-AS-Mx磷酸盐+重氮盐黄色红色400

500葡萄糖氧化酶

ABTS+HRP+葡萄糖葡萄糖+甲硫酚嗪+噻唑兰黄色蓝色405420β-Ｄ－半乳糖苷酶

甲基伞酮基半乳糖苷(4MuG)硝基酚半乳糖苷(ONPG)荧光黄色

360,450

420

为什么辣根过氧化物酶可应用于ELISA？第55页,共104页，2024年2月25日，星期天为什么辣根过氧化物酶可应用于ELISA？（1）成本低（2）热稳定性好（3）显色反应类型多第56页,共104页，2024年2月25日，星期天2.4ELISA技术在食品分析中的应用近年来，ELISA因其操作程序的规范化、简单化和检测的高灵敏性，在农药残留、兽药残留、重要有机物污染、生物毒素、食品添加剂和人畜共患疾病病原体的快速检测和分析等食品安全性检测领域正逐步推广应用。第57页,共104页，2024年2月25日，星期天（1）毒素检测真菌毒素是真菌产生的次级代谢产物，其中的十几种对人类危害较大，它们一般同时具有毒性强和污染频率高的特点。其中毒性最大、致癌能力最强的是黄曲霉毒素。它在自然界中分布十分广泛，黄曲霉常常和其他多种微生物在一起，生长在粮食、油料作物的种子、各种食品和饲料中。细菌毒素——金黄色葡萄球菌毒素第58页,共104页，2024年2月25日，星期天自1977年抗黄曲霉素B1的单克隆问世至今，几乎所有重要真菌毒素如伏马毒素、赭曲毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯酮、展青霉素等的ELISA检测方法均已建立。在对黄曲霉素B1(AFTB1)的检测中，其检测AFTB1的线性范围0.25～5.Oμg/mL，灵敏度为12.5pg。另外该方法也正在被广泛地应用于各种藻类和贝类毒素的检测。第59页,共104页，2024年2月25日，星期天黄曲霉素B1ELISA试剂盒

本试剂盒包括用于定量检测黄曲霉素B-G的试剂和方法。检测数量：96孔（包括标准）检测时间：20分钟第60页,共104页，2024年2月25日，星期天（2）农药残留检测酶联免疫测定已成为许多国际权威分析机构如美国官方分析化学师协会(AssociationofAnalyticalCommunities，AOAC)分析农药残留的首选方法。迄今为止，应用酶联免疫测定检测食品中的残留农药主要为除草剂、杀虫剂和杀菌剂。草甘膦的ELISA检出下限为0.07μg/mL，与色谱法测定的结果一致。第61页,共104页，2024年2月25日，星期天从目前来看，尽管ELISA检测限度还不能完全达到国外发达国家技术法规和限量标准的要求，而且有抗体制备不易和不能同时完成多种农药残留检测等缺点，但是由于该技术具有样本前处理简单，纯化步骤少，大量样本分析时间短，适合于做成试剂盒现场筛选等优点，使其可在蔬菜产区、蔬菜批发市场和海关配备，工商人员可随身携带或建立固定的农药残留速测点，随时把残毒超标的蔬菜、水果杜绝在食用之前。第62页,共104页，2024年2月25日，星期天（3）细菌污染检测食品中的有害细菌数量达到一定数目，食用后会引起各种疾病。为了有效地控制其传播，就必须有快速和可靠的检测方法。目前有许多种方法，其中通过制备单克隆抗体分析食品中细菌的酶联免疫测定技术研究最多，检测结果准确可靠。第63页,共104页，2024年2月25日，星期天沙门氏菌的ELISA检测例如对沙门氏菌最低检测量可达500CFU/g，仅需22h，比常规方法缩短了3～4d，与金黄色葡萄球菌、大肠杆菌无交叉反应。此外以ELISA技术为基础的全自动沙门氏菌检测系统，实现了整个过程的自动化，全程耗时仅为45min。其原理是将捕捉抗体包被到凹形金属片的内面，可以从前增菌液中吸附被检的沙门氏菌，对于该系统来说，需要做的只是加样（生物梅里埃公司）。第64页,共104页，2024年2月25日，星期天李斯特氏菌的快速检测在对李斯特氏菌的快速检测中，利用三株针对单核细胞增生李斯特氏菌、无害李斯特氏菌和西里杰氏李斯特氏菌共同表位的单抗，以夹心ELISA法，在48h内，可从人工模拟肉中检测下限为5CFU/g样品。第65页,共104页，2024年2月25日，星期天（4）肉类品质检测ELISA在肉类食品品质检测中的应用主要包括加热终温判定分析和掺入异种肉的检测两个方面。肠道疾病的爆发和动物性食品有很大关系，而肉食品加热煮制不当是引起该疾病爆发的一个主要原因。在加热过程中一些成分的含量会降低，而一些产物的浓度会提高。第66页,共104页，2024年2月25日，星期天当用蛋白质做指示剂时，可制备抗体，这种抗体对单一蛋白质的天然状态或变性状态均具有专一性，这样它就可以指示蛋白质在加热过程中变化。因而ELISA可作为商业上快速判定分析肉品终温的一种方法。目前用的最多的是对乳酸脱氢酶的免疫检测。其次是对掺入异种肉的检测，利用多克隆抗体对血清白蛋白的酶联免疫测定法，对鲜肉进行掺假检测。第67页,共104页，2024年2月25日，星期天几种以单克隆抗体为基础的ELISA反应已得到应用，可以检测出1%～2%的掺假率。目前在商业上，酶联免疫测定已可以检测十多种动物肉，该方法已为美国农业部使用。同时，ELISA技术也可以利用对热稳定的肌肉抗原来检测加热处理后的肉掺假情况。目前，该技术可以检测6种家畜熟肉制品。第68页,共104页，2024年2月25日，星期天（5）动物性食品中药物残留检测利用ELISA技术测定动物性食品中有害残留成分只是近几年的事。随着研究的深入，由原样品的复杂处理和抽提发展为只需要高度纯化过程，加速了其在实际检测中的应用。特别是对猪肉、禽肉和水产品中重要禁用兽药的检测。第69页,共104页，2024年2月25日，星期天如瘦肉精（盐酸克伦特罗）酶联免疫检测法，基于抗原抗体反应进行竞争性抑制测定，不仅可作为一个定性筛选过程，也可以进一步进行定量测定。检测灵敏度可达到0.5×10-9，完全达到我国农业部目前的1×10-9监督检测标准。ELISA法作为盐酸克伦特罗残留量的筛选方法具有操作简便、准确快速的特点，适用于大量样品的测定，并可能成为国家标准检测方法。第70页,共104页，2024年2月25日，星期天（6）人畜共患疾病病原体检测在禽流感病毒检测方面，我国已完成了禽流感流行株的分离和鉴定、禽流感重组核蛋白诊断抗原的研制及应用，建立了禽流感免疫酶诊断方法和技术，已形成试剂盒生产能力。此外，采用ELISA法可以有效检测牛及羊朊病毒蛋白，该蛋白可引起牛的病理性海绵状病毒，是一种致死性神经系统疾病（疯牛病，BSE），与人群发生变异型克雅氏病（VCJD）有关。第71页,共104页，2024年2月25日，星期天（7）重金属污染检测金属硫蛋白遍存于自然界，细菌、植物、动物以及人类肌体中，是一类对重金属离子有很强亲和力，含丰富的半胱氨酸（约1/3），不含芳香族氨基酸和组氨酸的低分子量蛋白质。金属硫蛋白含有大量的-SH，能与Hg、Cu、Ag等重金属离子结合掩蔽金属的毒性，对细胞内的金属离子有重要的解毒作用。第72页,共104页，2024年2月25日，星期天生物细胞，在环境受重金属污染（Cu、Hg、Pb、Zn与金属离子）的情况下，可被诱导合成出大量的金属硫蛋白，且在一定范围内成正比，是一项对金属污染具特异性的指标。用纯化的金属硫蛋白对兔进行免疫，兔抗血清纯化后并标记辣根过氧化酶，可实现对食品中重金属污染的超微量检测。第73页,共104页，2024年2月25日，星期天（8）食物中其它成分检测ELISA技术同时可以用于食品中其它成分的检测，如:(1)检测某些特定的转移基因表达蛋白，以分析食品是否来自转基因生物或者含有转基因成分；（2）食品中营养素的测定，最小检出限可达0.05μg/g；（3）通过合成不同异黄酮的羟酸半抗原，分析植物中含量很低的雌激素；（4）可用于检测食品加工过程中的酶（如磷酸丙糖异构酶和转谷氨酰胺酶）含量的变化等。第74页,共104页，2024年2月25日，星期天3聚合酶链式反应（PCR）第75页,共104页，2024年2月25日，星期天PCR检测的原理聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，PCR）以特定的基因片段为模板，利用人工合成的一段寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的目的。PCR是目前转基因食品检测较为成熟的方法。第76页,共104页，2024年2月25日，星期天第77页,共104页，2024年2月25日，星期天我国已应用PCR-酶联免疫测定检测技术，建立了转基因大豆与玉米中常用外源基因的快速检测体系，并应用于进出境产品的转基因检测实际工作中，结果表明，PCR-酶联免疫测定法具有操作简便、灵敏特异、结果准确的优点，可对转基因大豆、玉米及其它转基因产品进行定性和定量检测。第78页,共104页，2024年2月25日，星期天PCR检测的应用对热处理后的熟肉样品，要检测出肉制品中肉的组成比较困难，但经PCR后检测，牛肉、猪肉、鸡肉和火鸡肉的最小检测量可以达到1%～2%，而且肉制品中的抗坏血酸添加剂不影响检测结果。目前，PCR是区分鸡肉和火鸡肉的唯一方法。PCR也用于食品中腐败菌、病原菌如肠道出血性大肠杆菌、沙门氏菌、弧菌、金黄色葡萄球菌等的检测。第79页,共104页，2024年2月25日，星期天4酶生物传感器酶传感器主要利用酶对生物体的催化特性，且对特定底物有反应的特异性，把这种特异性与电化学分析的迅速性和简便性结合起来，从含有多种多样有机物的生物试样中，有选择地把特定物质迅速测定出来。第80页,共104页，2024年2月25日，星期天酶生物传感器的简图第81页,共104页，2024年2月25日，星期天酶传感器能反复进行检测，不需要通常进行酶分析时需要的酶和显示剂，实现无试剂分析，因此，发展较快，现已有多酶传感器，可用在生产线上监控食品加工流程、发酵工艺过程及微生物浓度的控制，又可在包装材料上测知食品是否经过不当温度的贮存，冷冻时微生物含量及贮存寿命的预警。第82页,共104页，2024年2月25日，星期天生物传感器实例国内外得到应用的生物传感器主要包括：1测定水质的BOD分析仪、在市场上有以日本和德国为代表产品供应。2采用丝网印刷和微电子技术的手掌型血糖分析器，已形成规模化生产，年销售量约为十亿美元；3固定化酶传感分析仪：国外以美国的YSI公司和德国BST公司为代表，都有系列分析仪产品，它们主要用于环境监测和食品分析，国内到目前为止只有山东省科学院生物研究所的系列化产品在市场得到应用。4SPR生物传感器，在日、美、德、瑞典等国得到了开发和初步应用。第83页,共104页，2024年2月25日，星期天德国研发的环境废水BOD分析仪第84页,共104页，2024年2月25日，星期天手掌型葡萄糖(glucose)分析仪第85页,共104页，2024年2月25日，星期天SBA-50型单电极生物传感分析仪，是SBA-30型乳酸分析仪的更新换代产品第86页,共104页，2024年2月25日，星期天SBA-40C生物传感分析仪第87页,共104页，2024年2月25日，星期天SBA-70型血糖乳酸自动分析仪第88页,共104页，2024年2月25日，星期天生物传感器在食品工业中的应用（一）、检测食品鲜度1.鱼鲜度传感器

鱼、贝类水产品的鲜度是评价其质量的重要指标。鱼死后体内ATP经酶解依次形成ADP、AMP、IMP、肌苷、次黄嘌呤和尿酸。因此有人提出用K值表示鲜度：肌苷+次黄嘌呤K(%)=ATP+ADP+AMP+IMP+肌苷+次黄嘌呤+尿酸第89页,共104页，2024年2月25日，星期天由于大多数鱼死后5-20小时，ATP、ADP和AMP已分解殆尽，所以鱼的鲜度主要取决于以下三个步骤：即IMP肌苷次黄嘌呤尿酸因此K值可简化为Ki：肌苷+次黄嘌呤Ki=

×100%

IMP+肌苷+次黄嘌呤第90页,共104页，2024年2月25日，星期天Ki值越小，鱼越新鲜。采用催化上述三步骤的三种酶即5′-核苷酸酶、核苷磷酸化酶、黄嘌呤氧化酶固定化后制成酶膜与氧电极构成了测定鱼肉的鲜度计。电极工作原理是以次黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶反应所消耗的氧量所对应的氧电极的电流改变值为基础。第91页,共104页，2024年2月25日，星期天2.肉鲜度传感器肉类在腐败过程中会产生各种胺类，故测定胺类也能反应肉类的新鲜程度。用腐胺氧化酶与过氧化氢电极构成多胺生物传感器，测定鱼肉在贮藏过程中的鲜度，响应时间40s，测定腐胺线性范围为0.03×10-6-3×10-6mol/L。第92页,共104页，2024年2月25日，星期天Kress等人开发了一种快速测定肉类鲜度的匕首型生物传感器，其探头可现场刺入食品表面2-4mm深处，通过测定葡萄糖浓度评价肉类食品的新鲜度。3.牛乳鲜度传感器牛乳鲜度可以通过乳中的菌数或乳酸含量来判断，牛乳鲜度传感器实际上就是一个菌数测定仪或乳酸测定仪。另外也可通过测定短链脂肪酸含量判断乳及乳制品的鲜度。第93页,共104页，2024年2月25日，星期天（二）发酵中的应用1、发酵中葡萄糖测定过去用操作繁琐时间长的还原糖测定方法只能近似地估计葡萄糖的变化。酶传感器提供了快速而准确的固定化酶的测定方法，发酵过程中可根据糖消耗确定微生物的生长速率，观察是否染菌，随时与产物的产生一起估算转化率，确定补料效果和及时判断发酵结束的时间。发酵过程或设备异常现象通过葡萄糖分析得到及时预报。第94页