食品生产厂家会在食品生产加工过程中加入适量的食品添加剂,以满足消费者对食品感官及风味的需求。但是一些不法商贩为了牟取暴利,在食品的生产过程中超量使用食品添加剂或者添加国家严禁使用的非法添加剂,由此引发的食品安全问题,给社会安全和人体健康都造成了极大的隐患。硼砂是市面上常见的几种非法食品添加剂之一,其化学本质是四硼酸钠的十水合物。硼砂具有高毒性,目前已经被证实为是一种致癌物质。在食品中添加硼砂,会对人体的胃、肾脏、肝脏、肺和脑部产生累积性的损害。硼砂的成人中毒剂量为3 g左右,成人的致死量为15 g,婴儿的致死量为2-3 g。我国的《食品卫生法》和《食品添加剂卫生管理办法》已经明令禁止将硼砂作为食品添加剂使用。但仍有部分商贩在粽子、糕点、肉丸类、米制品、豆制品、月饼等食品加工过程中违法添加硼砂,从而达到令食品增白、增韧的目的。目前,国标法(乙基己二醇-三氯甲烷萃取姜黄比色法)以及市面上广泛推广的检测方法是通过检测硼砂的分解产物—硼酸的含量从而间接计算出食品中硼砂的添加量,不仅无法实现硼砂的直接检测,还会因为繁琐的前处理步骤导致检测结果出现一定的偏差。因此迫切需要开发一种快速、便捷、准确、灵敏地检测食品中硼砂的方法。本研究基于指数富集的配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment,SELEX),以硼砂作为靶标,以Epoxy-activated Sepharose 6B作为免疫亲和介质,从体外人工合成的随机寡核苷酸文库(ssDNA)中筛选出能够结合硼砂分子的核酸适配体。通过监测每一轮的ssDNA回收率,确定在第10轮时结束筛选。将最后一轮的筛选产物进行克隆测序及高通量测序,然后对得到的适配体序列进行二级结构的分析,结果表明茎环结构为适配体的主要识别结构。圆二色谱法进一步验证了核酸适配体的结构不易受到盐离子溶液的影响。通过酶联寡核苷酸法(Enzyme Linked Oligonucleotide Assay,ELONA)对挑选出的核酸适配体进行特异性、亲和力的鉴定,其中核酸适配体Bor-A01和Bor-B02表现出较高的特异性以及亲和力,其解离常数分别为22.07±2.730 nM和21.64±2.732 nM。另外,本研究还对这两条核酸适配体进行了截短优化,结果表明全长序列的核酸适配体具有最高的特异性以及亲和力。利用纳米金颗粒在高盐离子溶液中易聚沉的原理建立了一种基于核酸适配体的胶体金可视化检测法,来实现食品中硼砂的快速直接检测。本研究通过核磁共振法验证了该可视化检测方法的可行性。通过比较适配体Bor-A01、Bor-B02与不同粒径胶体金颗粒间的结合力,最终选定适配体Bor-A01进行后续的优化实验。经过优化后,该检测法能够在1 h内完成硼砂的检测,其肉眼可见的最低检测限为0.20μg/mL,并且不会与硼砂的结构类似物—硼酸以及其他化合物发生非特异性结合。另外,该可视化检测法还具有良好的稳定性,20 nm胶体金溶液可长期储存于4℃中,核酸适配体Bor-A01可长期储存于-20℃中。本研究抽取不同市场的不同种类食品进行实际检测,确认优化后的可视化检测法在现场快速检测中的实用性,同时采用国标法对检测结果进行验证,结果表明两种方法的检测结果一致。另外还考察了不同种类的食品对可视化检测法的基质效应,其中腐竹、豆腐干、米线、面条、鱼丸、虾丸、肉丸的肉眼可见的最低检测限分别为0.40、0.40、0.30、0.30、0.40、0.40、0.50μg/mL。与国标法相比,本文所建立的可视化检测法能够实现硼砂的直接检测,且灵敏度高、操作简单、用时短、无需检测仪器,但是目前还无法实现硼砂的定量检测。综上所述,本研究成功地筛选出硼砂相应的核酸适配体,以核酸适配体Bor-A01为元件开发出基于胶体金的可视化检测法,并应用于腐竹等食品中硼砂的直接检测,为现场快速检测食品中是否添加了硼砂提供了新型的技术手段,确保了食品市场的安全。