یک بیوسنسور کالریمتریک جدید برای تشخیص حساس آفلاتوکسین mediated توسط واکنش آنزیمی باکتریایی در نمونه‌های زعفران

آفلاتوکسین به عنوان یک عامل سرطان‌زای قوی در نظر گرفته می‌شود که از قارچ‌ها ترشح شده و در برخی محصولات غذایی وجود دارد. تاکنون روش‌های متعددی برای تشخیص مقادیر کم آفلاتوکسین در غذاها توسعه یافته است. در مطالعه حاضر، một آزمایش رقابتی رنگ‌سنجی برای تشخیص آفلاتوکسین B1 (AFB1) بر اساس تعامل نانوذرات طلا عملکردی‌شده با ژلاتین (AuNPs@gelatin) در یک واکنش آنزیمی خاص توسعه یافته است. سوپرناتانت باکتریایی حاوی آنزیم ژلاتیناز به عنوان زیرلایه استفاده شده که قادر به هضم ژلاتین پوشیده شده روی سطح نانوذرات طلا بود و در حضور ترکیب محیط NaCl باعث تغییر رنگ محلول کلوئیدی AuNPs از قرمز به بنفش شد.

مشاهده شد که با افزودن آفلاتوکسین به سوپرناتانت باکتریایی، آفلاتوکسین می‌تواند در تجمع نانوذرات طلا تداخل ایجاد کند و فرآیند را مهار کند که در نتیجه تغییر رنگ مورد انتظار ناشی از تجمع AuNPs اتفاق نمی‌افتد.مقادیر جذب به‌طور مستقیم با غلظت AFB1 اعمال‌شده متناسب بودند. شرایط آزمایش شامل زمان انکوباسیون، غلظت AuNPs و pH بررسی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که از طریق این روش می‌توانیم AFB1 را در بازه‌ای خطی از 10 تا 140 پی‌گرو/میلی‌لیتر شناسایی کنیم، با حد تشخیص 4 پی‌گر/میلی‌لیتر. آزمایش نمونه واقعی در نمونه‌های زعفران نشان داد که درصد بازیابی بین 95.3%-92.4% است. روش ارائه‌شده، روش ساده، مقرون‌به‌صرفه و خاصی برای تشخیص سم AFB1 در نمونه‌های غذایی پیشنهاد کرد.

Aflatoxin is regarded as the potent carcinogenic agent which is secreted from fungi and present in some food products. So far, many detection methods have been developed to determine the trace amounts of aflatoxin in foods. In the present study a colorimetric competitive assay for detection of aflatoxin B1 (AFB1) has been developed based on interaction of gelatin functionalized gold nanoparticles (AuNPs@gelatin) in specific enzymatic reaction. Bacterial supernatant containing gelatinase enzyme were used as the substrate that could digest the coated gelatin on the surface of AuNPs and following in the presence of NaCl medium ingredient resulted to color change of AuNPs colloidal solution from red to purple.

It was observed that with addition of aflatoxin to the bacterial supernatant, aflatoxin could interfere in aggregation of AuNPs and inhibited the process which subsequently prevent the expected color change induced by AuNPs aggregation. The supernatant containing AuNPs were investigated to analyze their induced surface plasmon resonance spectra through UV-visible spectroscopy. The absorption values were directly proportional with the applied AFB1 concentration. The experiment conditions including incubation time, AuNPs concentration and pH were investigated. The obtained results showed that through this approach we could detect the AFB1 in a linear range from 10 to 140 pg ml-1, with detection limit of 4 pg ml-1. Real sample assay in saffron samples showed recoveries percentage of 92.4%-95.3%. The applied approach proposed simple, cost effective and specific method for detection of AFB1 toxin in food samples.