Complementary chain competition and fluorescence quenching detection of Deoxynivalenol and analytical applications using a novel aptamer

• Mingwei Qin ^[1] ; Xiaomeng Zhang ^[1] ; Xinyue Zhao ^[1] ; Yuzhu Song ^[1] ; Jinyang Zhang ^[1] ; Xueshan Xia ^[1] ; Qinqin Han ^[1]
  1. [1] Kunming University of Science and Technology

     Kunming University of Science and Technology

     China

     
• Localización: CyTA: Journal of food, ISSN 1947-6337, ISSN-e 1947-6345, Vol. 19, Nº. 1, 2021, págs. 257-264
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Competencia de cadenas complementarias, detección por desactivación [quenching] de fluorescencia del deoxinivalenol y aplicaciones analíticas utilizando un nuevo aptámero
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El deoxinivalenol (DON) es una micotoxina que se encuentra comúnmente en cereales y alimentos para animales; además, es un carcinógeno fácilmente soluble en agua. Por ello ha despertado gran interés en el ámbito de la seguridad alimentaria. En el presente estudio, a partir de una biblioteca de ADNss inmovilizada mediante el SELEX basado en una columna de cromatografía de afinidad, se desarrolló un aptámero específico llamado DON-A16. Así, se estableció el método de competencia de cadenas complementarias para la detección de DON, registrándose su límite de detección (LOD) en 488 ng/mL. Posteriormente, se desarrolló la desactivación de fluorescencia basada en óxido de grafeno utilizando DON-A16 con etiqueta de fluoresceína (FAM); su LOD fue de 200 ng/mL y el tiempo de detección fue de tres horas. Además, se registró la tasa de recuperación de la desactivación de fluorescencia en diferentes muestras (avena, harina de trigo, maíz), lo que demostró que el kit comercial de ELISA DON provocó un aumento de la repetibilidad, la recuperación satisfactoria y la consistencia. Finalmente, mediante simulación de acoplamiento molecular se obtuvieron la estructura tridimensional y el principal sitio de unión de DON-A16.

  • English

    Deoxynivalenol (DON) is a mycotoxin commonly found in cereals and animal feeds, which also is a carcinogen easily soluble in water. So it has drawn considerable interest in food safety. In this study, a specific aptamer named DON-A16 was developed from an immobilized ssDNA library by affinity chromatography column-based the SELEX. The complementary chain competition method for DON detection was established, and its limit of detection (LOD) was 488 ng/mL. Graphene oxide-based fluorescence quenching was developed using DON-A16 with fluorescein (FAM) label; its LOD was 200 ng/mL, and the detection time was 3 h. The recovery rate of fluorescence quenching was also detected in different samples (oat, wheat flour, corn), which showed the commercial DON ELISA kit led to an increase in repeatability, satisfactory recovery and consistency. The three-dimensional structure and the main binding site of of DON-A16 was ultimately obtained by molecular docking simulation.