黄曲霉毒素B1核酸适体筛选和检测方法的建立

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黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)是以二呋喃环和氧杂萘邻酮为基本结构的一类化合物,是一种毒性极强的真菌毒素,被世界卫生组织癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物,可引起肝癌等多种疾病,极易污染花生、玉米、小麦等农产品及其食品,快速灵敏的AFB1检测方法的研发及应用是防止其食品安全事件发生的基础。核酸适配体是一段能与靶标分子高亲和力、特异性结合的单链寡核苷酸序列,具有稳定的二级结构和特殊的三维构象,被誉为“化学抗体”,可通过指数富集配体的系统进化技术从体外筛选获得。本试验利用非固定氧化石墨烯法筛选AFB1适配体,并以所获得的AFB1适配体为特异性识别探针,纳米金为指示剂,建立了一种AFB1的比色检测方法,为食品安全提供技术支持。AFB1特异性适配体的氧化石墨烯-SELEX筛选。基于氧化石墨烯可通过π-π共轭吸附单链寡核苷酸ssDNA,而对已结合靶标的ssDNA吸附能力较弱的特性,设计了针对AFB1核酸适配体的筛选方案。首先构建一个全长为80bp,两端为固定序列、中间含40bp随机序列的ssDNA随机文库。将预处理的随机文库与AFB1孵育,然后加入氧化石墨烯溶液吸附未结合靶标的ssDNA,已结合靶标的形成AFB1-ssDNA复合物,离心后保留在上清液中,经乙醇沉淀回收所得ssDNA做为模板,经PCR扩增后回收产物并纯化,获得每一轮筛选出的备选适配体。通过10轮筛选,其中第六轮和第八轮增加了其他真菌毒素的筛选。将第八轮和终轮筛选产物克隆测序共获得45条ssDNA序列,挑选具有代表性6条序列进行亲和力分析试验,其解离常数(Kd)分别为16.29、27.88、18.54、23.11、47.94、22.31nmol/L。选用亲和力较高的AFB-5、AFB-8进行特异性分析试验,结果显示所筛选的适配体能特异性吸附AFB1,特异性良好。基于核酸适配体和纳米金变色效应建立了AFB1的可视化检测方法。单分散的纳米金粒子在溶液中呈酒红色,纳米金粒子与适配体在静电作用下相互结合,能使纳米金抵抗盐诱导,避免团聚变色。当溶液中加入AFB1时,适配体与AFB1特异性结合,在竞争作用下将原本与纳米金结合的适配体争夺下来,使纳米金与适配体分离,在NaCl作用下出现团聚。通过优化试验条件,得到最佳盐浓度和适配体浓度,该方法检出限为0.025ng/mL,线性范围为0.02510ng/mL,且在520nm下AFB1浓度与OD值有良好的线性关系,其回归方程为y=-0.00709x+0.46142(R2=0.9979)。通过特异性试验和对大米样品加标回收,加标回收率为83%105%,证明本方法的可行性。
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