不同濃度的毒素會產生不同效果。
魚胚胎生物檢測技術可以快速檢測出上千種毒素。
魚胚胎生物檢測技術可以快速檢測出上千種毒素。
大洋網訊 在古裝劇中常能看到一根銀針探入酒茶飯食中，針變黑，大家驚呼「有毒」的場景，而現實中要分析毒素需要經過精密的化學檢測，是否有一種直觀而簡單的檢測方式能查驗有毒物質？日前，在2019中國化妝品國際高峰論壇上，記者獲悉，運用綠色螢光蛋白標記技術，通過鯖鱂魚和斑馬魚，可以快速檢測出上千種毒素，魚胚胎遇到有毒物質之後，身體會發出綠色的螢光。據悉，這種可視化魚胚胎生物檢測技術正準備運用到越來越多的功效檢測中，如空氣品質、化妝品美白、抗衰老等功效。
諾貝爾獎技術助力
鯖鱂魚和斑馬魚繁殖已第15代
在亞洲唯一一家榮獲 ISO17025認證、以魚胚胎進行毒理測試的實驗室裡，養育著一萬多條魚。而養在這個位於中國香港科技園實驗室裡的魚並不是普通的魚，它們是運用了綠色螢光蛋白標記技術的鯖鱂魚和斑馬魚，從第一代誕生開始到現在已經繁殖到第15代。實驗室通過觀測魚胚胎遇到檢測樣本是否會發出綠色螢光來判別檢測物是否存在毒素。
碰到毒素和有害物質，魚胚胎為何會出現這樣的變化？英國及歐盟註冊毒理學家、水中銀聯合創辦人&首席技術官陳雪平對記者表示，這其中有個諾貝爾獎獲獎技術的應用——科學家下村修、馬丁·查爾菲和錢永健因為發現和改造綠色螢光蛋白而獲得當年的諾貝爾化學獎。綠色螢光蛋白(簡稱GFP)，是一個由約238個胺基酸組成的蛋白質，從藍光到紫外線都能使其激發，發出綠色螢光。同時，綠色螢光蛋白基因能轉進不同物種的基因組，並在後代中持續表達。
據悉，「魚胚胎毒理技術」在2001年發源於位於中國香港城市大學的國家重點實驗室，它就是通過技術手段，對一個基因進行螢光標註，經過多年發展，技術已應用於多個領域，比如標註對易於引起癌症、不育、神經紊亂、肥胖等類雌激素的慢性毒物質非常敏感的基因，標註後轉入基因就變成了一個穩定的魚。
「使用綠色螢光蛋白標記技術標記的鯖鱂魚胚胎，可以進行慢性毒物測試，之所以選擇這種魚，是因為鯖鱂魚胚胎發育比較慢，12~14天才能孵出來，孵出來後比較強健，急性毒物對其影響就小，但其能對慢性毒物能快速產生反應。」陳雪平在採訪中表示，「慢性毒物對生物體的影響可能要若干年才能被發現，而鯖鱂魚胚胎僅24小時即可反應出來。當檢測到慢性毒物類雌激素時，魚肝臟會發出綠色螢光，光的強度能夠量化有毒物質的多少，在嚴重情況下，魚胚胎不會發出綠色螢光而直接死亡。」
而斑馬魚胚胎則可進行急性毒物測試。由於斑馬魚胚胎的發育和人類胚胎發育相似度非常高，與人類疾病相關基因的相似度達84%，而且發育速度快，斑馬魚胚胎發育1天與人類胚胎發育12周狀態相似，所以檢測結果具有重要的參考意義。用斑馬魚來進行毒性檢測時，當檢測到急性有毒物質時，魚胚胎的發育會異常，嚴重時會直接死亡。另外，需要說明的是，動物實驗一直存在爭議，按照歐盟動物保護法，魚胚胎並不屬於動物，還被國際科學家大力推薦用於替代動物測試，是一種新型的檢測方法。
消費品安全需要生物檢測數據
目前在食品、化妝品等行業，通常使用化學檢測的方法，傳統化學分析非常精準，但存在局限性，化學檢測因價格、時間的考慮僅測試有限指標，且僅測試目標、已知化學品以判斷是否符合法規，而且機器無法完全告知毒性水平有多高。陳雪平表示，「在這樣的情況下，就需要生物學數據，與大家息息相關的各種消費品，其實也是需要生物檢測數據的。」
這樣的生物檢測數據究竟有什麼樣的意義？比如在食用油的檢測中，通過對十多種方式的比較，用斑馬魚胚胎去做急性毒物測試的方法，能夠把劣質油和好油分辨出來，通過對幾十種油品的盲測，兩天時間就可以快速發現劣質油的急性毒物很高，一些地溝油30克/升的濃度下，魚胚胎就出現一半以上的死亡，油品好的可能500克/升都不會出現死亡現象，通過檢驗提供的數據說明劣質油是會對生物體造成傷害的。
陳雪平表示，目前化學檢驗可以展示出哪種重金屬、防腐劑、化學成分超標了，具體的元素和分量都能檢測標識出來，為相關部門制定法規、執法提供了依據，並可以做到精準的把關。而在生活中，食品、化妝品經過眾多流程和環節才能來到消費者手中，即使是原料安全，但經過各種加工，其安全性如何去保證實際上仍是個問題。通過魚胚胎的毒理檢測，可以得到一個直觀的結論，產品是否有毒性風險，毒性風險有多大。在同類產品的數據比較中，可以看出產品的優劣，再結合化學分析則可以精準檢測出哪個原料和成分有問題。
作為一項獨創的技術，魚胚胎檢測的結果又該適用於何種評判標準呢？陳雪平坦言，由於技術的獨創性，目前還沒有相關的評價標準，在進行建立檢測方法、資料庫的同時，也要同步進行國內標準、國際標準等建設。
技術發展方向
向功效檢測拓展
據介紹，目前通過魚胚胎毒理檢測技術根據科學數據，可以檢測出一千多種慢性毒物、一千多種急性毒物。在急性毒物中有不少是防腐劑，乳化劑、香精等，一些化妝品中的慢性毒物中有化學防曬劑、香精，礦物油、植物原料等，這還涉及到純度等問題。有個別的防腐劑、防曬劑在現有法規規定允許的濃度範圍內還是不安全的，在慢性毒物檢測過程中，魚胚胎髮出的綠色螢光會非常亮。陳雪平表示，技術發展的空間依然很大，目前因為鯖鱂魚和斑馬魚的獨特性，在技術開發上還是圍繞這兩種魚進行。技術團隊已經建立過萬種市面上銷售產品的生物毒性資料庫，但是全球各種商品種類繁多，要建立更大更全的資料庫，還需要做大量的工作。而運用魚胚胎檢測技術，需要開發更多檢測方法和手段，以獲得更廣泛的應用，目前功效檢測正是發展方向之一。比如室內、汽車內空氣品質的檢測，化妝品美白祛斑、抗氧化、抗衰老等功效檢測。
因為人們購買商品不僅會考慮其安全性，還會對功能效果有要求。安全性有相應的法規標準，但功效評價基本沒有可依據的直觀標準，這需要更大量的數據積累。功效檢測多使用的是斑馬魚測試技術。研究顯示，斑馬魚和人的心血管系統的一致性達95%，斑馬魚的膚色調控機制和人的膚色相同，斑馬魚的研究結果和調控機制與人眼睛相同。因此就可以根據斑馬魚胚胎色素抑制率來對化妝品的美白功效進行評級，根據斑馬魚胚胎活性氧（ROS）清除率對產品的抗氧化功效進行評級，對斑馬魚胚胎進行尾鰭切除處理，根據切尾鰭斑馬魚胚胎炎症細胞抑制率對產品的抗炎功效進行評級，根據切尾鰭斑馬魚胚胎尾鰭再生速度對產品的修復功效進行評級。通過採集人在8小時工作生活空間時長的空氣樣本，融入水中，觀察魚胚胎在水中的狀態來檢測空氣品質。
資本助力技術
檢測行業瞄準消費品市場
2018年10月，國家統計局發布了《戰略性新興產業分類（2018）》，國家戰略性新興產業由此前的7個增加到9個，檢驗檢測認證和標準化服務成為新的戰略性新興產業。隨著經濟和貿易發展水平的提高，全社會對工業、醫藥、食品等領域產品的質量、安全要求不斷提高。國家政策逐步放開，第三方檢測行業自2014年正式進入市場化階段，民營資本進入檢驗檢測行業。國家認監委的數據顯示，我國檢驗檢測市場持續快速發展，目前檢驗檢測機構近4萬家，每年出具檢測報告4億多份。業內人士表示，從檢測領域上看，傳統的工業類檢測仍佔據大半市場份額，但受消費升級推動，生命科學、環境、消費品檢測、服務及體系認證等領域上升趨勢明顯。
在技術支撐下，以生物檢測技術作為傳統理化成分檢測的補充，瞄準食品、護膚化妝品、保健品、母嬰用品等消費品市場，小魚親測科技有限公司在廣州成立,並向消費者提供安全商品信息及檢測報告。與此同時，這也吸引了資本市場的關注，獲得普華永道、南豐集團、香江集團等眾多資本的投資。「作為普華永道在生物科技及網際網路平臺領域的首個投資，普華永道選擇戰略入股，是看中其檢測技術的獨特性和科學性，也是認為市場需要一個這樣的體系來增強對消費品的安全和信任。」水中銀&小魚親測聯合創始人陳子翔表示。
據了解，魚胚胎技術之前在國際上一直用於藥物篩查和檢測，在2016~2017年資本的進入主要用於技術的再開發，作為第一家把這項技術用於日常快消品檢測的公司，在前處理技術、測試流程、資料庫建立、專利等方面都需要極大的投入。而通過獨特的技術，產生的數據越多，越能賦能相關板塊和消費者，為供應鏈提供數據。據悉，今年團隊將聯合普華永道、中國香港城市大學發布全球第一個消費品安全指數，陳子翔表示，現在的各種指數都沒有和消費品安全相關的，有了指數，就有了評級的依據，也會在金融市場上獲得相應的參考。顯然，在資本的持續下，技術還可以走得更遠。
文：廣州日報全媒體記者劉麗琴
圖：廣州日報全媒體記者蘇俊傑