Разработка и валидация иммунохроматографической тест-системы для определения окадаевой кислоты в морепродуктах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Окадаевая кислота (ОК) и ее производные, динофизистоксины, относятся к группе диарейных токсинов (DSP-токсины), которые продуцируются токсинообразующими динофлагеллятами. При поглощении водорослей моллюсками DSP-токсины концентрируются в жировой ткани животных и могут привести к острому отравлению человека при их потреблении. Нами разработана простая, чувствительная и специфичная тест-система для обнаружения и полуколичественного экспресс-определения ОК и ее производных в моллюсках, основанная на прямом конкурентном иммунохроматографическом анализе. На тест-полосках имеются три линии связывания иммунореагентов – тестовая, контрольная и внутренняя линия сравнения, интенсивность окрашивания которой не зависит от концентрации ОК в растворе и сопоставима с интенсивностью окрашивания тестовой линии. При наличии DSP-токсинов в пробе интенсивность окрашивания тестовой линии снижается относительно линии сравнения, что позволяет выявлять присутствие токсинов в пробах. Пробоподготовка включает в себя экстракцию гомогенатов тканей моллюсков метанолом с последующим разведением экстракта раствором для анализа. Тест-полоски изготовлены в формате dip-stick, и процедура анализа заключается в погружении части тест-полоски в пробу на несколько секунд с обработкой результатов через 30 мин. Суммарная продолжительность анализа с учетом пробоподготовки образцов составляет около 1 ч. Тест-система позволяет достоверно обнаруживать и полуколичественно определять ОК в различных моллюсках (устрицы, мидии, вонголе, трубач, морские гребешки) при содержании токсина не более 40 нг/г (визуальный способ регистрации результатов) и не более 10 нг/г (инструментальный способ регистрации результатов), что значительно ниже предельно допустимой концентрации для ОК, установленной Всемирной организацией здравоохранения и Роспотребнадзором (160 нг/г). Кроме ОК, тест-система способна выявлять в моллюсках и ее производные – динофизистоксин-1 и динофизистоксин-2. Разработанная иммунохроматографическая тест-система может быть использована для мониторинга содержания токсинов ОК-группы в моллюсках в России.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. К. Синьгов

Федеральное государственное унитарное предприятие “Научный центр “Сигнал”

Email: v_vrublevskaya@mail.ru
Россия, Москва

О. С. Моренков

Институт биофизики клетки – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Пущинский научный центр биологических исследований РАН”

Email: v_vrublevskaya@mail.ru
Россия, Пущино

С. В. Сипин

Федеральное государственное унитарное предприятие “Научный центр “Сигнал”

Email: v_vrublevskaya@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Врублевская

Институт биофизики клетки – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Пущинский научный центр биологических исследований РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: v_vrublevskaya@mail.ru
Россия, Пущино

Список литературы

  1. Wright J.L.C. Dealing with seafood toxins: Present approaches and future options // Food Res. Int. 1995. V. 28. № 4. Р. 347. https://doi.org/10.1016/0963-9969(95)00001-3
  2. Reguera B., Riobó P., Rodríguez F., Díaz P.A., Pizarro G., Paz B. et al. Dinophysis toxins: Causative organisms, distribution and fate in shellfish // Mar. Drugs. 2014. V. 12. P. 394. https://doi.org/10.3390/md12010394
  3. Blanco J. Accumulation of dinophysis toxins in bivalve molluscs // Toxins. 2018. V. 10. № 11. P. 453. https://doi.org/10.3390/toxins10110453
  4. Hu T., Curtis J.M., Walter J.A., McLachlan J.L., Wright J.L.C. Two new water-soluble DSP toxin derivatives from the dinofagellate Prorocentrum maculosum: Possible storage and excretion products // Tetrahedron Lett. 1995. V. 36. P. 9273. https://doi.org/10.1016/0040-4039(95)02010-M
  5. Domínguez H.J., Paz B., Daranas A.H., Norte M., Franco J.M., Fernández J.J. Dinoflagellate polyether within the yessotoxin, pectenotoxin and okadaic acid toxin groups. Characterization, analysis and human health implications // Toxicon. 2010. V. 56. P. 191. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2009.11.005
  6. Hallegraeff G.M. Harmful algal blooms: A global overview / Manual on Harmful Marine Microalgae / Ed. Hallegraeff G.M. IOC Manuals and Guides. UNESCO, 1995. № 33. P. 1.
  7. Takai A., Murata M., Torigoe K., Isobe M., Mieskes G., Yasumoto T. Inhibitory effect of okadaic acid derivatives on protein phosphatases. A study on structure-affinity relationship // Biochem. J. 1992. V. 284 (Pt 2). P. 539. https://doi.org/10.1042/bj2840539
  8. European Commission Regulation (EC) No. 2074/2005 under regulations 450 (EC) nos. 451 853/2004 and 854/2004 // Off. J. Eur. Comm. 2005. V. 358. P. 27. http://data.europa.eu/eli/reg/2005/2074/oj
  9. Codex Alimentarius Commission. Standard for live and raw bivalve molluscs. Codex standard 292-2008. 2008. P. 9.
  10. European Food Safety Authority (EFSA). Marine biotoxins in shellfish – Summary on regulated marine biotoxins. Scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain in feed and food // EFSA J. 2009. V. 1306. P. 1. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2009.1306
  11. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (СанПиН 2.3.2.2401-08) от 16.07.2008.
  12. Rodriguez I., Vieytes M.R., Alfonso A. Analytical challenges for regulated marine toxins. Detection methods // Curr. Opin. Food Sci. 2017. V. 18. P. 29. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2017.10.008
  13. Laycock M.V., Jellett J.F., Easy D.H., Donovan M.A. First report of a new rapid assay for diarrhetic shellfish poisoning toxins // Harmful Algae. 2006. V. 5. P. 74. https://doi.org/10.1016/j.hal.2005.05.006
  14. Lu S.-Y., Lin C., Li Y.-S., Zhou Y., Meng X.-M., Yu S.-Y. et al. A screening lateral flow immunochromatographic assay for on-site detection of okadaic acid in shellfish products // Anal. Biochem. 2012. V. 422. P. 59. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.12.039
  15. Hu L., Liu J., Wang Q., Zhang Y., Jia R., Cai C. et al. Development of an immunochromatographic strip test for the rapid detection of okadaic acid in shellfish sample // J. Appl. Phycol. 2013. V. 25. P. 1091. https://doi.org/10.1007/s10811-012-9949-3
  16. Jawaid W., Meneely J.P., Campbell K., Melville K., Holmes S.J., Rice J., Elliott C.T. Development and validation of a lateral flow immunoassay for the rapid screening of okadaic acid and all dinophysis toxins from shellfish extracts // J. Agric. Food. Chem. 2015. V. 63. № 38. P. 8574. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b01254
  17. Wang R., Zeng L., Yang H., Zhong Y., Wang J., Ling S. et al. Detection of okadaic acid (OA) using ELISA and colloidal gold immunoassay based on monoclonal antibody // J. Hazard. Mater. 2017. V. 339. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.06.030
  18. Mills C., Dillon M.J., Kulabhusan P.K., Senovilla-Herrero D., Campbell K. Multiplex lateral flow assay and the sample preparation method for the simultaneous detection of three marine toxins // Environ. Sci. Technol. 2022. V. 56. № 17. P. 12210. https://doi.org/10.1021/acs.est.2c02339
  19. Hendrickson O.D., Zvereva E.A., Panferov V.G., Solopova O.N., Zherdev A.V., Sveshnikov P.G., Dzantiev B.B. Application of Au@Pt nanozyme as enhancing label for the sensitive lateral flow immunoassay of okadaic acid // Biosensors. 2022. V. 12. Article 1137. https://doi.org/10.3390/bios12121137
  20. Hendrickson O.D., Zvereva E.A., Zherdev A.V., Dzantiev B.B. Cascade-enhanced lateral flow immunoassay for sensitive detection of okadaic acid in seawater, fish, and seafood // Foods. 2022. V. 11. Article 1691. https://doi.org/10.3390/foods11121691
  21. Hendrickson O.D., Zvereva E.A., Solopova O.N., Zherdev A.V., Sveshnikov P.G., Eremin S.A., Dzantiev B.B. Double immunochromatographic test system for sensitive detection of phycotoxins domoic acid and okadaic acid in seawater and seafood // Micromachines. 2022. V. 13. № 9. Article 1506. https://doi.org/10.3390/mi13091506
  22. Zvereva E.A., Hendrickson O.D., Solopova O.N., Zherdev A.V., Sveshnikov P.G., Dzantiev B.B. Triple immunochromatographic test system for detection of priority aquatic toxins in water and fish // Anal. Bioanal. Chem. 2022. V. 414. P. 7553. https://doi.org/10.1007/s00216-022-04298-8
  23. Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold solution // Nat. Phys. Sci. 1973. V. 241. P. 20.
  24. Matsuura S., Kita H., Takagaki Y. Specificity of mouse monoclonal anti-okadaic acid antibodies to okadaic acid and its analogs among diarrhetic shellfish toxins // Biosci. Biotechnol. Biochem. 1994. V. 58. P. 1471. https://doi.org/10.1271/bbb.58.1471
  25. Mountfort D.O., Suzuki T., Truman P. Protein phosphatase inhibition assay adapted for determination of total DSP in contaminated mussels // Toxicon. 2001. V. 39. P. 383. https://doi.org/10.1016/S0041-0101(00)00144-6.
  26. Louppis A.P., Badeka A.V., Katikou P., Paleologos E.K., Kontominas M.G. Determination of okadaic acid, dinophysistoxin-1 and related esters in Greek mussels using HPLC with fluorometric detection, LC-MS/MS and mouse bioassay // Toxicon. 2010. V. 55. P. 724. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2009.10.026
  27. Vdovenko M.M., Hung C-T., Sakharov I.Y., Yu F-Y. Determination of okadaic acid in shellfish by using a novel chemiluminescent enzyme-linked immunosorbent assay method // Talanta. 2013. V. 116. P. 343. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2013.05.057

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Химическая структура окадаевой кислоты и динофизистоксинов.

Скачать (138KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Конструкция иммунохроматографической тест-полоски и схема проведения анализа.

Скачать (738KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Выявление окадаевой кислоты в тканях моллюсков с помощью тест-системы с использованием визуальной детекции.

Скачать (963KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость величины ингибирования интенсивности окрашивания тестовой линии от содержания окадаевой кислоты (а) в физиологическом растворе и экстракте гомогената тканей мидий, (б) в гомогенате тканей мидий. Каждая точка представляет собой среднее арифметическое значение ± стандартное отклонение (n = 5).

Скачать (358KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Повторяемость результатов при анализе гомогената ткани мидий. (а) – окадаевая кислота отсутствует, (б) – содержание окадаевой кислоты в гомогенате тканей мидий 40 нг/г, (в) – содержание окадаевой кислоты в гомогенате тканей мидий 160 нг/г (установленный уровень ПДК).

Скачать (662KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025