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粮食毒素检测方法之争:浅谈那些对荧光法的片面否定与技术偏见

2025.7.07

? ? ? 近期一篇自媒体文章声称部分粮库使用“荧光法”试纸条进行毒素快速筛查属于“违规”行为,并极力推崇胶体金法作为唯一合规的检测手段。该文章以国家粮食行业标准为依据,指出胶体金法已被多项标准所采纳,而荧光法则存在结果不稳定、厂家质量参差不齐、只能定量不能定性等三大“致命缺陷”。文章甚至断言:“胶体金法才是主流、规范、安全的选择”,将技术选择问题简化为非此即彼的二元对立。

  科学检测方法的选择应当基于实际需求与技术特性,而非简单的非此即彼的二元对立,更不能被背后的利益所绑架而无底线的抹黑。本文将从技术原理、标准解读、实际应用及未来发展等角度系统驳斥原文中的片面观点,还原粮食毒素检测方法选择的科学本质。

快检技术的迭代及发展趋势

  原文对荧光法的贬低建立在对该方法固有优势的选择性无视上。在检测技术领域,荧光法因其卓越的灵敏度与准确性,一直被视为精密分析的可靠工具。

  首先让我们对快检技术的现状和发展趋势做个简单的概述。

  基于免疫学的快速检测技术从上世纪50年代的第一代放射性免疫技术起步,到60年代的第二代酶联免疫技术,到80年代的第三代胶体金免疫层析技术,到本世纪初发展起来的第四代荧光定量免疫层析技术,已经历了近70年的快速发展,检测技术日臻成熟和多样。

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  真菌毒素酶联免疫吸附法(ELlSA)发展于上世纪60年代,该方法灵敏度相对较高,且能定量检测,但操作过程较为复杂,检测周期较长,对操作环境和人员要求高,一般仅用于实验室检测,无法实现现场检测,因此目前正快速被免疫层析方法所替代。

  第一代真菌毒素免疫层析方法是上世纪80年代发展起来的胶体金免疫层析法,其显著特点是操作快速简便,适用于快速检测,但因其采用可见光波段(红色)的胶体金作为标记物,且与抗体偶联的方法为非特异性物理吸附法,容易受光照、样品基质颜色、pH值、离子浓度等外界环境和样品基质种类的影响,准确度和精密度都差强人意,多用于定性或半定量检测。

  发展于上世纪70年代的时间分辨荧光免疫分析法,是由芬兰的Soini和Hemmia提出的一种新型的检测手段,与化学发光、电化学发光免疫检测技术并称为三大超灵敏检测技术,在食品检测、医学临床检测、环境检测以及生物学科研检测等方面广泛应用。

  基于时间分辨荧光纳米微球的免疫层析快速定量检测技术,因其具有灵敏度高、定量范围宽、准确度和精密度高、样本适应性强、操作快速简便等优点,被业界誉为第四代荧光定量免疫层析技术中“皇冠上的明珠”。

  时间分辨荧光免疫层析法,采用具有高荧光强度的稀土元素铕作为示踪物,通过纳米微球进行包裹,与抗体偶联采用共价结合的方法,很好的解决了外界环境和样品基质干扰的问题,实现了操作快速简便与结果准确稳定的很好结合,目前正大量应用在体外诊断、食品安全、动物疫病、环境监测等领域,快速替代酶联免疫法和胶体金免疫层析法。

灵敏度的数量级优势

  荧光法在检测极限上显著优于胶体金法,尤其适合痕量毒素分析。研究数据显示,在黄曲霉毒素B1等关键毒素检测中,荧光法的检测限可达0.1ppb以下,而胶体金法通常在1-5ppb范围。这种差异在高标准的粮食安全筛查中至关重要,因为许多真菌毒素的限量标准已经进入ppb甚至ppt级别。当粮食中毒素浓度接近安全阈值时,荧光法能够提供更精确的定量结果,避免胶体金法可能出现的“假安全”判断。

复杂基质的抗干扰能力

  原文声称荧光法易受环境干扰产生“荧光猝灭”,这要么是对荧光技术的无知,要么是赤裸裸的抹黑。因为荧光法灵敏度高、结果稳定等优点正是基于其优秀的抗复杂基质干扰能力。荧光定量免疫层析基于时间分辨荧光纳米微球免疫层析技术平台,采用高分子聚合物将几千乃至上万个已经过增强的荧光离子包裹于聚苯乙烯纳米微球中,再用葡聚糖修饰微球表面,不但能将荧光信号成千上万倍的放大,大幅提升检测的灵敏度,而且所形成的网状外壳对有机染料能起到很好保护作用,可完全隔离测定样品中活性氧、自由基或有机溶剂的光漂白作用,大幅提升对复杂样本基质的抗干扰能力,显著提高检测结果的准确性和稳定性。

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  胶体金方法的标记物为本身为红色,且其信号采用拍照或扫描的方式读取,在检测玉米、小麦、麸皮、豆瓣酱、毛油等提取后带有颜色的样品时,其本底颜色不可避免的会干扰到胶体金本身红色信号的读取,从而造成结果的不准确或不稳定。而时间分辨荧光法并非采用简单的可见光波段拍照或扫描的方式,而是采用340-365nm波长的紫外光激发,测定610-620nm发射波长的荧光强度,在极宽的STOKE位移和极长的荧光猝灭时间两大特点的加持下,几乎完全排除了背景颜色或本底荧光的干扰。

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  正是因为其优异的抗复杂基质干扰能力,饲料毒素领域,因其样本非常复杂,有各种各样的加工副产物,有各种各样配方的配合饲料,目前大部分产品均已由胶体金方法升级为荧光免疫层析方法。

  不仅在食品、饲料领域是如此,在临床诊断领域,近十年来也正在发生大规模的由酶联免疫、胶体金等传统方法向荧光定量、化学发光等新一代方法快速迭代。

定量分析的核心需求

  原文将“只能定量不能定性”列为荧光法的缺陷,这反映了对现代检测技术和检测需求的根本性误解。在粮食收购、储存和流通环节,准确定量恰恰是质量控制的核心要求。荧光法直接输出数字化结果,减少了胶体金法肉眼判读的主观误差。

  将“不能定性”视为缺点,无异于要求高级计算器必须具备算盘的功能——这不是技术进步,而是功能倒退。

对国家标准的选择性解读与误读

  原文以粮食行业标准体系为依据,试图构建“胶体金合规、荧光法违规”的简单二分法,这种做法既不符合标准体系的复杂性,也忽视了标准发展的动态性。

标准适用范围的科学界定

  原文强调胶体金标准针对“粮食”,而荧光标准限于“谷物”,暗示荧光法应用范围较窄。这种解读存在刻意为之的严重偏差。谷物和粮食的定义从标准制定的角度差异不大,粮食专指可作主食的作物。谷物是粮食中最核心的组成部分,禾本科稻谷、玉米和小麦等麦类作物。从测试方法的角度,针对粮食和谷物样品的基本原理和能力是一致的,不存在适用于粮食不适用于谷物或者适用于谷物不适用于粮食的说法。

  已发布的真菌毒素胶体金行业标准中也明确指出其适用范围为小麦、大米、玉米及其制品,与已经发布的荧光标准并没有本质上的差异。

标准的制定和实施是一个动态过程

  原文指出,胶体金方法不仅实施时间早,而且检测毒素种类多,而荧光法实施时间迟,而且检测种类少,想以此来引导读者得出荧光方法是落后的,或不被行业认可的结论。殊不知技术的发展是一个持续迭代的过程,标准的发展是一个动态的过程,标准的发展一定滞后于技术的发展,正是因为技术的持续迭代引领标准的不断升级。

  胶体金方法因为发展的早,在那个时代是有技术的先进性和实用性的,因此制定和实施胶体金的标准理所当然。随着技术的迭代发展,荧光法相比与胶体金方法在技术性能上有了质的提升,并且已经在以中储粮、中粮为代表的粮油收储及加工领域,以益海嘉里、统一为代表的食品加工领域,以牧原、正大、双胞胎为代表的饲料加工领域得到了广泛的应用,获得了业内技术专家、产业专家的高度认可。

  正因为荧光方法的巨大技术进步,国家粮食与物资储备局标准质量中心已经将六大真菌毒素荧光定量免疫层析方法的粮食行业标准全部立项,其中《LS/T 6143-2023 谷物中黄曲霉毒素B1的测定 时间分辨荧光免疫层析定量法》(笔者参与起草)和《LS/T 6146-2023 粮食中T-2毒素的测定 时间分辨荧光免疫层析快速定量法》已于2023年发布实施,《LS/T 6153-2025 粮油检验 谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定? 荧光免疫层析快速定量法》今年6月份刚发布,玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A的行业标准于2023年10月31日通过了全国粮油标准化技术委员会原料及制品分技术委员会的审查,即将发布实施。同时如《谷物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮同时测定荧光免疫层析快速定量法》等一系列真菌毒素荧光定量的团体均已发布实施;

  真菌毒素荧光定量法正在快速融入粮食检测标准体系,而非如原文中指出的那样被排除在外。在技术快速迭代的今天,我们要有开放的心态,拥抱新技术、新方法、新产品、新思维,而不是抱残守缺,刻舟求剑,技术的进步与迭代是不可阻挡的,与其一味的拒绝和抹黑,不如一起努力推动技术和行业的发展。

国内的月亮不如国外的圆?

  原文声称”进口主流品牌德国拜发、美国Charm、美国ROMER均采用胶体金,而不用荧光法,是这些品牌技术不行吗?”,引导读者认为胶体金方法才是主流方法,荧光法是被国外厂家抛弃的方法。

  我觉得这是典型的某些国人向洋人腰弯的时间太长了,伸直了腰反而不习惯了的表现。

  想起了一个早年间公知在国内广泛散布传播的故事:说英国人很爱学习,地铁上大家都在看书,不像国内地铁上都在看手机,进而说明英国人素质有多高,国人有多肤浅浮躁,进而上升到民族性,恨不得直说中国人有多丑陋。后来中国人出去的多了,信息越来越透明,发现英国人并不是爱读书,而是英国地铁上没有手机信号,只能看书,在有信号的地方,英国人看手机的程度一点不亚于中国人。

  这些年,中国快检技术的进步速度远超国外,哪怕是欧美发达国家。在酶联免疫和胶体金时代,我们是模仿跟随,但到了荧光定量时代,我们已经开始领跑。这个趋势不仅在食品快检领域是这样,在体外诊断领域同样是这样。中国通讯技术在华为、中兴等国内民族企业的努力下,从1G、2G时代的跟跑,到3G、4G时代的并跑,到如今5G、6G时代的领跑,未来将有越来越多的技术,越来越多的领域我们国家将实现领跑,没什么大惊小怪的,习惯就好了,我们既不笨,又不懒,又有庞大优秀的理工科工程师群体,又有巨大的市场需求,假以时日,一切皆有可能!

对荧光法“缺陷”的夸大与事实扭曲

  原文针对荧光法提出三大缺陷,这些指控要么夸大其词,要么忽略技术进步,需要逐一辨明。

结果稳定性问题:技术升级的忽视

  原文强调荧光信号受环境光、试剂批次影响,这点在1.2中已经说明,不再赘述。

厂家质量问题:双重标准的应用

  原文指责荧光法“门槛低,小厂容易模仿”,却忽视了胶体金领域同样存在大量小作坊式生产。问题的核心不在于技术本身,而在于厂家的自律性、市场监管的完善性与行业准入的规范性。

  我们呼吁既要加强行业自律,也希望国家相关部门建立类似体外诊断试剂的报批制度,提升准入门槛。

定性能力争议:虚构的需求

  所谓“荧光法只能定量不能定性”的指责建立在一个虚构的技术需求上。在粮食收储现场,工作人员需要知道的是毒素是否超标、超标多少——这是典型的定量需求。荧光法通过仪器读数直接提供数字化结果,避免了胶体金法肉眼判读的“颜色深浅”争议。

  值得思考的是,原文推崇胶体金法的“定性能力”,却未说明在何种场景下需要放弃精确数字而采用模糊的“有/无”判断。在粮食安全监管日益精细化的今天,这种倒退式的需求描述令人费解。

使用胶体金合规,使用荧光法违法?

  文章指出,只有使用胶体金才合规,使用荧光法违法。事实真的是这样吗?国家发展和改革委员会颁布自 2023年10月1日起实行的《粮食质量安全监管办法》中第二十九条规定:粮食经营者在收购环节进行的粮食质量安全检验以及县级以上粮食和储备行政管理部门依法依规开展的粮食质量安全风险监测和抽查检验,可采用国家粮食和储备行政管理部门认可的快速检测方法。

  采用快速检测方法,应当实施有效的质量控制措施,保证检测结果真实可靠。在粮食质量安全抽查检验中,快速检测结果表明可能不符合国家粮食质量标准和政策规定的,应当按照国家标准规定的检验方法进行检验。

  由此可以看出,收储检测并非一定要采用行业标准方法,行业标准方法本身也为推荐方法,并非强制方法,只要性能满足要求,且通过了国家粮食和储备行政管理部门认可的快速检测方法均可采用。

胶体金法自身局限性的回避

  原文在极力推崇胶体金法的同时,刻意回避了该技术固有的技术局限与实际应用痛点,这种选择性呈现导致其结论严重偏离客观事实。

灵敏度不足的行业困境

  胶体金法在痕量毒素检测中表现乏力,这是行业公认的技术短板。以黄曲霉毒素B1为例,胶体金试纸条的检测限通常在1-5ppb,而我国对婴幼儿食品中黄曲霉毒素的限量要求为0.5ppb,欧盟要求更是严格至0.1ppb。在这些高标准要求下,胶体金法无法满足监管要求

  在实际应用中,胶体金法容易出现假阴性问题——当毒素浓度接近但未达到试纸条的显色阈值时,结果判读为阴性,而实际含量可能已超过安全标准。这种“安全假象”在食品安全领域尤为危险。

抗样品干扰能力不够的天然缺陷

  原文强调胶体金法“抗干扰能力强”,然而事实正好相反。前文已经解释了,胶体金法因其采用可见光波段(红色)的胶体金作为标记物,且与抗体偶联的方法为非特异性物理吸附法,容易受光照、样品本底颜色、pH值、离子浓度等外界环境和样品基质种类的影响,而荧光法采用纳米微球包裹荧光物质,在极宽的STOKE位移和极长的荧光猝灭时间两大特点的加持下,几乎完全排除了背景颜色或本底荧光的干扰。这点完全是颠倒黑白,不值辩驳,已有大量的专业论文进行了研究和发表,随便百度或deepseek一下也能得到答案。

结果追溯的固有缺陷

  在质量追溯方面,胶体金试纸条的结果保存性差。试纸条显色后随时间推移会发生褪色,即使拍照存档也受光线、角度等因素影响。而荧光检测设备自动保存数字结果,可追溯原始数据曲线,为后续质量审计提供完整证据链。

  在信息化、数字化成为粮食监管核心要求的今天,胶体金法的模拟信号特性显然与这一趋势背道而驰。强调“肉眼可见”的优势,恰恰忽视了粮食检测现代化对数字化的本质需求。

技术融合:粮食安全检测的理性之道

  面对粮食安全检测这一复杂课题,更为理性的态度是超越非此即彼的立场之争,根据实际需求选择或结合不同技术,构建多层次的检测体系。

多方法协同的检测方案

  先进粮库已发展出快检初筛+HPLC确认的高效工作法:对大批量样品先采用胶体金或荧光法快速筛查疑似阳性样本,再对疑似样本进行HPLC液相法的确证。这种方案既发挥了快检的现场便捷性,又利用了HPLC法的精确定量优势,实现效率与准确性的平衡。

检测技术的不断创新

  快速检测技术正处于快速发展期,除时间分辨荧光外,量子点荧光、上转换荧光、微流控、化学发光等新方法不断涌现,多合一检测、自动化检测也逐步走向了实际应用,这些技术突破正逐步解决传统快检方法的痛点:这些创新快检方法在保持高灵敏度优势的同时,不断向便携化、自动化、智能化方向发展,逐步克服操作复杂、环境敏感、对检验人员依赖度高等传统局限。

成本效益的动态评估

  原文将胶体金与荧光法的选择简化为“每次省几块钱”的问题,这种静态成本观忽略了质量成本的动态影响。研究表明,荧光法虽单次检测成本略高,但因其精确性避免了以下隐性损失:

  (1)避免超标粮食流入市场的召回成本与品牌损失

  (2)减少争议样本复检的重复检测支出

  (3)降低因假阴性导致的仓储污染扩散风险

  在大型粮库的应用场景中,这些潜在风险的成本远高于单次检测的微小价差。

监管本质的再思考

  粮食安全的监管核心在于结果的准确性与可追溯性,而非方法的单一性。国家标准体系内部本就有多种方法共存的空间。

  真正的前行方向应是推动检测技术创新发展,完善验证体系,强化市场监管——而非将特定技术路线奉为唯一正统。2025年即将实施的三项新标准(包括LS/T 6153-2025荧光法标准)表明,标准化进程本身就在向多元化、精细化方向发展

  在追求粮食安全的道路上,我们需要的是包容并蓄的技术胸怀与科学严谨的监管智慧,而非将复杂技术问题简化为站队式的方法论之争。唯有尊重科学规律,包容技术创新,构建多元共生的检测生态,才能真正筑牢国家粮食安全的根基——这比任何单一技术的推广都更为重要,也更为持久。


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