JP6510307B2 - イムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法 - Google Patents

イムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法 Download PDF

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本発明は、大豆やごまの主要アレルゲンを含む食品等の被検試料から、陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を用いて大豆やごまの主要アレルゲンを抽出し、これらアレルゲンが変性/未変性のいかなる状態にあっても陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤で効率よく抽出し、さらに抗体に結合した金コロイドの崩壊に伴う非特異反応を抑え、迅速に検出することのできるイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法やそれに使用することができるイムノクロマト用アレルゲンの検出キットに関する。
自然環境の減少、車や工場などからの排気ガス、住宅事情等、或いは食べ物の変化など様々な因子により、現在では、3人に1人が何らかのアレルギー疾患をもつといわれている。特に、食物アレルギーは、食品中に含まれるアレルギー誘発物質(以下、食物アレルゲンという)の摂取が引き起こす有害な免疫反応であり、皮膚炎、喘息、消化管障害、アナフィラキシーショック等を引き起こし、このような食物アレルギーの患者が増加していることから、医学上及び食品産業上、深刻な問題を生じている。これらの危害は死に至らせることがあり、未然に処置を施す必要がある。そのためには、表示を通じて消費者へ情報提供の必要性も高まっており、FAO/WHO合同食品規格委員会は、アレルギー物質として知られている8種の原材料を含む食品にあっては、それを含む旨の表示について合意し、加盟国で各国の制度に適した表示方法を検討することとした(1999年6月)。日本では過去の健康危害などの程度、頻度を考慮して重篤なアレルギー症状を起した実績のある24品目の食品について、その表示方法が定められた(2002年4月より施行)。その後、食物アレルギー患者の実態調査などに基づき見直しが行われ、表示推奨品目として2004年に「バナナ」が、2013年に「ごま」「カシューナッツ」が追加された。また、表示推奨品目であった「えび」「かに」が2008年に表示義務品目となり、2015年5月現在では、合計27品目の食品について表示方法が定められている。アレルギーを引き起こす食品としては、卵類、牛乳類、肉類、魚類、甲殻類、軟体動物類、穀類、豆類、ナッツ類、果実類、野菜類、ビール酵母及びゼラチンなどが知られている。
上記のアレルゲンを迅速で簡易に検出するため、抗原−抗体による特異的反応を利用して特定の抗原または抗体よりなる被検出物質を検出する免疫測定法としては、試料中の被検出物質を、微粒子に感作させた抗体または抗原と免疫反応により結合させ、結合によって生じる微粒子の凝集状態を測定する凝集法が簡便な免疫測定法であり、特に目視判定が可能である点で一般的に用いられている方法である。
また、試料中の被検出物質に、放射性同位元素、酵素または蛍光物質からなる標識物質により標識した抗体または抗原を免疫反応により結合させ、この結合した標識物質を測定する放射免疫測定法、酵素免疫測定法あるいは蛍光免疫測定法も採用されている。これらの免疫測定法では、競合型反応、サンドイッチ型反応が広く使われている。これらのうち、いわゆるサンドイッチ型反応の測定法として、イムノクロマトグラフィー法が知られており(例えば、特許文献1参照)、抗原抗体反応に起因する高い特異性に加え、簡易、迅速を特徴とする種々のアレルゲン検出キットが販売されている。
かかるイムノクロマトグラフィー法に適用される試料としては、生体試料や食品からの抽出物などあるが、試料の種類によっては、検体が存在しないにもかかわらず捕捉部位で淡い呈色を示す所謂非特異反応を生じることがあり、検査における確度の低下をもたらすことがあった。そこで、緩衝液中に、ホスホリルコリン基を有する重合体を、0.005〜0.3w/v%の濃度で含有し、該重合体の数平均分子量は40,000以上であることを特徴とする、測定時の非特異的凝集および非特異反応を防止し、以って、高い確度で測定を可能とする展開溶媒(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
また、上記免疫測定法においては、タンパク質に加熱や加圧などによって変性等が生じた場合、測定結果が低くなったり、測定できないケースが認められていた。特定原材料の検査方法として厚生労働省より通知されている食安発第0122001号に収載されているサンドイッチELISA法では、加熱した被検試料から各アレルゲンを十分に抽出するために、変性剤及び還元剤(2−メルカプトエタノール)を用いた抽出溶液を用いて抽出する方法が採用されている。これは、従来より利用されてきた、タンパク質の分析に用いられるSDS−ポリアクリルアミド電気泳動法のサンプル調製方法が応用されており、被検試料から各アレルゲンの抽出効率を高めるには変性剤と還元剤が必要不可欠であると考えられていた。また、これらをイムノクロマトグラフィー法に適応した場合、多くの非特異反応が見られるために正確な検査ができず、変性タンパク質を測定する際に問題となっていた。
本出願人は、変性剤及び還元剤を用いた抽出溶液を用いて抽出し、イムノクロマトグラフィー法に適応した場合でも、金コロイドの崩壊に伴う非特異反応を抑え迅速かつ精度よくアレルゲンを検出することのできるイムノクロマト法を提案している(例えば、特許文献3参照)。当該方法では、加熱した被検試料から各アレルゲンを十分に抽出し、さらに簡便なイムノクロマトグラフィー法により検査が可能となったため、精度と簡便さについて飛躍的に向上することができた。しかし、用いる還元剤(2−メルカプトエタノール)においては特異な臭いがあることと、2−メルカプトエタノールが2008年7月1日より毒物として指定されたことから、食品製造工場などでの簡便な使用が困難となっていた。そこで、より安全で効率のよい抽出方法と、これらをイムノクロマトグラフィー法に適応した場合、非特異反応が見られず、正確な検査が可能なイムノクロマトグラフィー法が求められていた。
特開平5−010950号公報 特開2003−344406号公報 特開2007−278773号公報
本発明の課題は、大豆やごまの主要アレルゲンを含む食品等の被検試料から、2−メルカプトエタノールを使用することなく、大豆アレルゲンやごまアレルゲンを抽出し、さらに、抗体に結合した金コロイドの崩壊に伴う非特異反応を抑え、迅速かつ精度よくアレルゲンを検出することのできるイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、かかる方法に用いることができるイムノクロマト用アレルゲンの検出キットを提供することにある。
本発明者らは、変性及び未変性のアレルゲンに対するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体と、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識する変性及び未変性のアレルゲンに対するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、アレルゲンを含む食品等の被検試料から、陰イオン性界面活性剤とチオ硫酸塩、又は、陰イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤を用いて抽出した変性及び未変性のアレルゲンの測定サンプルを含む展開液を用い、展開支持体に展開させた後、金コロイドの集積の有無により、アレルゲンを検出するイムノクロマト法において、ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも10重量%含まれている展開液を用いることを特徴とするイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法(国際公開WO2010/095469号パンフレット)を既に開発しており、乳アレルゲンの主要成分としてのαs1カゼイン、ホエーアレルゲンの主要成分であるβラクトグロブリン、卵白アレルゲンとしてのオボアルブミンとオボムコイド、小麦アレルゲンの主要成分としてのグリアジン、そばの主要タンパク質である分子量24kDaと76kDaのタンパク質、落花生の主要タンパク質であるArah1から選ばれる変性及び未変性のアレルゲンについて優れた検出能が確認されている。本発明者らは、さらに検討を続け、1年を超える試行錯誤の末、大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンに対する優れたモノクローナル抗体を開発した。また、被検試料から、陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含む抽出液を用いて抽出することにより、大豆やごまの主要アレルゲンを、前記抗体を用いて迅速かつ精度よく検出することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、(1)変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体と、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料から抽出液を用いて抽出したアレルゲンの測定サンプルと、ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも10重量%含まれている展開液とを用い、金コロイド標識抗体と測定サンプルと展開液との混合液を展開支持体に展開させた後、前記所定の位置における金コロイドの集積の有無により、アレルゲンを検出するイムノクロマト法において、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであり、前記抽出液が陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とするイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、(2)ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも30重量%含まれている展開液を用いることを特徴とする前記(1)記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、(3)陰イオン性界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを用いることを特徴とする前記(1)又は(2)記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、(4)非イオン性界面活性剤としてTween20を用いることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、(5)大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2を用いることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、(6)ごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2を用いることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法に関する。
また本発明は、(7)変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料からアレルゲンを抽出するための陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含有する抽出液と、ウシ胎児血清(FBS)又はウシ胎児血清(FBS)を含む展開液とを備え、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであることを特徴とするイムノクロマト用アレルゲンの検出キットや、(8)陰イオン性界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを含有することを特徴とする前記(7)記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットや、(9)非イオン性界面活性剤としてTween20を含有することを特徴とする前記(7)又は(8)記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットや、(10)大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体が、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2であることを特徴とする前記(7)〜(9)のいずれか記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットや、(11)ごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体が、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2であることを特徴とする前記(7)〜(9)のいずれか記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットや、(12)ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2を含むことを特徴とする大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体の組合せや、(13)ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2を含むことを特徴とするごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体の組合せに関する。
本発明のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法によると、陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含む抽出液を用いた場合、抗体に結合した金コロイドの崩壊に伴う非特異反応を抑え、迅速かつ精度よく大豆やごまを検出することができる。
大豆7Sグロブリンに対して陽性を示す5種類の抗体の、固相の抗原に対する特異性を示すグラフである。 ごま11Sグロブリンに対して陽性を示す6種類の抗体の、固相の抗原に対する特異性を示すグラフである。
本発明のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法としては、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体と、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料から抽出液を用いて抽出したアレルゲンの測定サンプルと、ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも10重量%含まれている展開液とを用い、金コロイド標識抗体と測定サンプルと展開液との混合液を展開支持体に展開させた後、前記所定の位置における金コロイドの集積の有無により、アレルゲンを検出するイムノクロマト法であって、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであり、前記抽出液が陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする検出方法であれば特に制限されず、本発明の方法における被検試料としては、アレルゲンが存在する可能性のある食品等の被検試料を挙げることができ、かかる食品等の被検試料には、種々の食品のほか、該食品を製造するために用いられる原料、該食品を製造するために使用された装置に残るカス、沈殿物等の残留物、該装置を洗浄した洗浄液、該洗浄液を取り除くために使用されたすすぎ液、該食品を包装した包装紙や包装容器など、食品中に存在するアレルゲンが二次的に存在する可能性がある試料を含めることができる。
本発明のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットとしては、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体と、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料からアレルゲンを抽出するための陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含有する抽出液と、ウシ胎児血清(FBS)又はウシ胎児血清(FBS)を含む展開液とを備え、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであることを特徴とする検出キットであれば特に制限されないが、製造年月日から1年以上常温保存した場合においても、実用性に耐えうる精度・安定性を有するものが望ましい。
上記展開液におけるウシ胎児血清(FBS)濃度としては、10〜50重量%を挙げることができ、20〜40重量%が好ましく、25〜35重量%がより好ましく、10重量%未満の場合、非特異反応を生じやすく好ましくない。また、展開液には、緩衝液中にウシ胎児血清(FBS)の他、必要に応じて他の界面活性剤、防腐剤、無機塩などの各種添加剤を懸濁もしくは乳濁または溶解せしめて調製することができる。緩衝液は、そのpHが4〜10、特にpH6〜8が好ましく、例えば、リン酸緩衝液(PBS)やトリス緩衝液(TBS)などを好適に例示することができる。
上記モノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体の作製方法は従来公知の方法を含め特に制限されないが、例えば、0.2M炭酸カリウム溶液でpH9.0に調製した金コロイド溶液に、2mMホウ酸緩衝液(pH9.0)にモノクローナル抗体を溶解した溶液を加え、室温で30分間反応した後、10%BSA溶液を加え、さらに15分間反応させ、遠心分離する方法を挙げることができる。また、金コロイド標識抗体担持体は、上記作製した金コロイド標識抗体を、例えばガラスウール製コンジュゲートパッドに塗布し、乾燥させることにより作製することができる。
上記展開支持体は、金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識する変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体を含む緩衝液を、例えば、ニトロセルロースメンブレンに直線状に塗布し乾燥させた後、ブロッキング処理することにより作製することができる。
被検試料から抽出液を用いて抽出したアレルゲンの測定サンプルを調製する際に用いられる抽出液における、陰イオン性界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩などを挙げることができ、具体的にはドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を好適に例示することができる。チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウムなどを挙げることができ、具体的にはチオ硫酸ナトリウムを好適に例示することができる。非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができ、具体的にはポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(Tween20)を好適に例示することができる。上記陰イオン性界面活性剤の濃度は0.1〜2.0%、好ましくは0.25%〜1%であり、チオ硫酸塩の濃度は0.01〜5.0%、好ましくは0.05%〜0.5%であり、非イオン性界面活性剤の濃度は0.01〜1.0%、好ましくは0.
1〜0.5%であり、これらの濃度範囲の陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含む抽出液を用いると、抽出効率が高く且つ非特異反応を抑制しうる点で好ましい。
上記測定サンプルを担持させることができるサンプル用担体としては、ガラスウール製のサンプルパッドを例示することができる。そして、このサンプル用担体、前記金コロイド標識抗体担持体、前記展開支持体、好ましくはこの展開支持体の他端に展開液の吸収する吸収パッド等の吸収体を順次連結することによりイムノクロマト測定用試験片とすることができる。そして、サンプル用担体に測定サンプルをスポットし、ウシ胎児血清を含む展開液に浸漬すると、測定サンプル中のアレルゲンは毛管現象等により移動し、金コロイド標識抗体と結合し、この抗原抗体複合体は展開支持体上をなおも毛管現象等により移動して、金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識する変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体が固定された所定位置で抗原抗体複合体が捕捉されて、金コロイドの集積により所定位置に現れる着色ラインの有無により、アレルゲンを検出することができる。
上記変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体としては、大豆の主要アレルゲンとしての7Sグロブリン、ごまの主要アレルゲンとしての11Sグロブリンから選ばれる変性及び未変性のアレルゲンを、特異的に認識する2種類のモノクローナル抗体を好適に例示することができる。
より好ましくは、本発明者らにより作製された、抗大豆7Sグロブリンモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生する抗大豆7Sグロブリンモノクローナル抗体PDSY1や、ハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生する抗大豆7Sグロブリンモノクローナル抗体PDSY2を挙げることができ、抗ごま11Sグロブリンモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生する抗ごま11Sグロブリンモノクローナル抗体PDSE1や、ハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生する抗ごま11Sグロブリンモノクローナル抗体PDSE2を挙げることができる。また、大豆7Sグロブリンに対する2種類のモノクローナル抗体の組合せとしては、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2を好適に挙げることができ、ごま11Sグロブリンに対する2種類のモノクローナル抗体の組合せとしては、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2を好適に挙げることができる。ハイブリドーマ(NITE BP−02039)、ハイブリドーマ(NITE BP−02040)、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)、及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)はs、2015年5月7日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE) 特許微生物寄託センター(NPMD)(住所:千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8 122号室)に受領されている。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
1.抗大豆7Sグロブリンモノクローナル抗体の確立
(1)大豆7Sグロブリンの調製
大豆をミルサーにより粉砕し、アセトンを用いて脱脂したのち一晩室温により風乾し、アセトンを除去したものを脱脂大豆粉末とした。この脱脂大豆粉末をプレップセル960(BioRad社製)を用いて精製を行った。7Sグロブリン画分を透析後、凍結乾燥を行った。これらの凍結乾燥粉末を用い、生理食塩水で0.1%の7Sグロブリン溶液を作製し、1ml容エッペンドルフチューブに500μlずつ分注して抗原溶液とし、免疫に供するまで−40℃にて凍結保管した。
(2)免疫
供試動物として、6週齢のBALB/cマウス(日本クレア株式会社製)5尾を用いた。初回免疫には、完全フロイントアジュバント(Difco社製)を0.1%の7Sグロブリン溶液が500μl入ったエッペンドルフチューブに等量加え、ボルテックスミキサーにて攪拌して作製したエマルジョンを供試した。このエマルジョンを1尾当たり150μl腹腔内に注射した。また、追加免疫は、3週間の間隔で2回行った。免疫には、不完全フロイントアジュバント(Difco社製)を0.1%の7Sグロブリン溶液が500μl入ったエッペンドルフチューブに等量加え、ボルテックスミキサーにて攪拌して作製したエマルジョンを供試した。このエマルジョンを1尾当たり150μl腹腔内に注射した。
(3)血中抗体価の測定
初回又は追加免疫で7Sグロブリンを注射した1週間後に、各BALB/cマウスの尾部静脈より採血を行った。採血した血液は室温にて2時間放置後、遠心分離を行い、血清を得た。これらの血清の10倍希釈段を作製し、非競合法ELISAによりマウス血中の抗7Sグロブリン抗体価を調べた。なお、二次抗体にはアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG(H+L)抗体(Jackson ImmunoReserch Laboratories Inc.製)を用いた。
(4)ハイブリドーマの作製
ハイブリドーマの作製は、ケラーとミルシュタインの方法(1975)に従った。すなわち、十分に抗体価が上がったマウスに、0.1%7Sグロブリン溶液100μlを尾部静脈より注射した。静脈注射から4日後、マウスより脾臓を無菌的に摘出した。脾臓を細切後、RPMI1640で洗浄して、滅菌ナイロンメッシュ(Cell Strainer、70mm、Becton Dickinson社製)を通し、脾臓細胞懸濁液を得た。1000rpm×10分の遠心分離により脾臓細胞を集め、再度RPMI1640で再懸濁し細胞数をカウントした。この脾臓細胞懸濁液とマウスミエローマ細胞(P3X63Ag8.653)懸濁液を細胞数が10:1になるように混合し、再度1000rpm×10分の遠心分離を行い、ペレットを得た。このペレットに平均分子量3350の45%ポリエチレングリコールを滴下し細胞融合を行った。細胞溶液にRPMI1640を加え希釈後、遠心分離でペレットにした。このペレットに、ハイブリドーマ用培地(10%牛胎児血清、40mMの2−メルカプトエタノール、100U/mlのペニシリン、100mg/mlのストレプトマイシンを含むRPMI1640培地)に100μMのヒポキサンチン、0.4μMのアミノプテリン、16μMのチミジンを含むHAT選択培地を加え、5×10細胞/ウェルとなるように24ウェルの細胞培養用プレート(Becton Dickinson社製)に分注し、5%CO下37℃にて培養した。
(5)限界希釈法によるクローニング
細胞培養用プレートの各ウェルの培養上清について、ELISAの一次抗体として供試し、抗7Sグロブリン抗体を産生しているハイブリドーマの存在を調べた。ELISAにより7Sグロブリンに対して陽性を示したウェルのハイブリドーマについて、0.9細胞/ウェルとなるように96ウェルの細胞培養用プレート(Becton Dickinson社製)に移し、限界希釈法によるクローニングを行った。なお、フィーダー細胞として、4週齢BALB/cマウス胸腺細胞を5×10細胞/ウェルとなるように96ウェル細胞培養用プレートの各ウェルに加えた。クローニングされたハイブリドーマの培養には、10%牛胎児血清、40mMの2−メルカプトエタノール、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシンを含むRPMI1640培地を用いた。
(6)抗体のスクリーニング
モノクローナル抗体のスクリーニングは、大豆7Sグロブリンを含む未変性大豆粗タンパク質(以下「N−SOY」という)と、大豆7Sグロブリンを含む尿素処理大豆粗タンパク質(以下「D−SOY」という)の2種類のタンパク質に対する反応性の違いを調べることで特異性の異なるクローンを得ることとした。D−SOYは、脱脂大豆粉末を1mg量り、5%EDTA100μl、尿素6.0g、2−メルカプトエタノール0.2ml、50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.6)1ml、蒸留水1.5mlを加え、アルミフォイルで蓋をした後、100℃で1時間オイルバスで加熱、変性処理を行った。精製抗体のN−SOYとD−SOYとに対する反応性をそれぞれダイレクトELISAにて調べ、N−SOY及びD−SOYに対して陽性を示す抗体を5種類選抜した。
(7)腹水の採取及びMAbの精製
Jonesら(1990)に従い、まず、BALB/cマウスに不完全フロイントアジュバントを0.2ml腹腔内に注射した。1週間後、一尾当たり5×10細胞のクローニングされた、上記選抜された抗体を産生する各ハイブリドーマを接種した。腹水貯留後、シリンジにより腹水を採取した。採種した腹水をProteinGカラム(GEヘルスケア社製)により精製し、変性及び未変性の大豆7Sグロブリンに対して特異性を有する5種類の精製モノクローナル抗体(MAb)を取得し、A、B、C、PDSY1、及びPDSY2と呼ぶこととした。
(8)抗大豆7SグロブリンMAbの特性
大豆7Sグロブリンに対して陽性を示す5種類の精製した抗体の特異性を確認した。固相の大豆7Sグロブリンを含む未変性大豆粗タンパク質(N−SOY)又は、大豆7Sグロブリンを含む尿素処理大豆粗タンパク質(D−SOY)に対する反応性をそれぞれ図1に示す。
(結果)
図1から明らかなとおり、5種類の抗体、A、B、C、PDSY1、及びPDSY2のいずれも、未変性大豆7Sグロブリン及び変性大豆7Sグロブリンを認識することが確認されたが、未変性大豆7Sグロブリンと変性大豆7Sグロブリンとに対する特異性の強度はそれぞれの抗体において異なっていた。
(9)抗体の組合せの検討
上記精製された5種の抗体について、サンドイッチELISAに供試するため、それぞれHRP標識を行った。Peroxidase Labeling Kit−SH(株式会社同仁化学研究所製)の取扱説明書に従い、HRP標識されたモノクローナル抗体を得た。固相の抗原に対し陽性反応を示した5種のMAbをそれぞれ固相又はHRP標識抗体として、MAbの組合せを、サンドイッチELISAにおける検出感度の点から選出した。測定対象として脱脂大豆粉末に0.5%SDS、0.1%チオ硫酸ナトリウム、0.2%Tween20が含まれるPBSを加えて沸騰水中で10分間加熱したもの(以下「S−SOY」という)を作製し適宜希釈したものを用いた。反応性が異なるMAbの組合せ5種の抗体の、サンドイッチELISAによる反応性(S−SOY 1ppmでの吸光値)の結果を以下の表1に示す。
(結果)
表1から明らかなとおり、S−SOYを検出できる組合せの中で最も感度の高い組合せとして、プレート固定化抗体PDSY1(NITE BP−02039)とHRP標識抗体PDSY2(NITE BP−02040)を選択した。
2.イムノクロマトグラフィーによる陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤で抽出した大豆アレルゲンの検出
(1)金コロイド標識抗体の作製
2mMホウ酸緩衝液(pH9.0)で1mg/mlとなるようにPDSY2(NITE BP−02040)のMAb溶液を調製した。あらかじめ0.2M炭酸カリウム溶液でpH9.0に調製した金コロイド溶液(シグマ社製)5mlにMAb溶液を500μl加え、室温で30分間反応した後、10%BSA溶液を635μl加え、さらに15分間反応させた。遠心分離を行い、1%BSA溶液でOD525=1.0になるよう調製した。
(2)抗体固定化メンブレンの作製
PBSで4mg/mlとなるようにPDSY1(NITE BP−02039)のMAb溶液を調製し、ニトロセルロースメンブレンに直線状に塗布し乾燥させた。その後、1%スキムミルクを含むTBSで37℃にて1時間ブロッキング後、TBSで洗浄し乾燥させた。
(3)イムノクロマトストリップの組立
抗体固定化メンブレンに加えて、被検液スポット用のガラスウール製サンプルパッド、被検液吸収用のガラスウール製吸収パッドを別途用意し、サンプルパッド、抗体固定化メンブレン、吸収パッドの順にそれぞれ貼り付け、イムノクロマトストリップとした。検出用サンプルには、以下のモデル食肉製品を供試した。
(4)大豆タンパク質の調製 大豆をミルサーで粉砕し、アセトンで脱脂した粉末を大豆タンパク質とした。
(5)モデル食肉製品
試験のためのモデル食肉製品としてハムとハンバーグとを選択し、それぞれ表2と表3とに示す配合にて各濃度の大豆タンパク質を含むモデルハムとモデルハンバーグを作製した。各配合に従い添加物を計量し、フードプロセッサーにて混合後、塩ビチューブに充填を行った。
(6)加熱温度・時間
モデルハムは、75℃にて30分加熱し、モデルハンバーグは沸騰水で10分加熱した。加熱後、フードプロセッサーにて均一としたものを検出用サンプルとした。
(7)サンプルの前処理
検出用サンプル1gを量り取り、それに抽出液として、0.5%SDS、0.1%チオ硫酸ナトリウム、及び0.2%Tween20が含まれるPBSを19ml加え撹拌し、沸騰水中で10分間加熱し、冷却遠心後、上清を測定サンプルとした。
(8)イムノクロマトグラフィーによる検出の確認
調製した金コロイド標識抗体を20μl、展開液として牛胎児血清(FBS)を30μl、測定サンプルを50μl加え、イムノクロマトストリップに供試し、検出を確認した。
(結果)
次に検出結果を表4に示す。判定はラインの強い方から順に++、+と表記し、陰性を−表記とした。
表4に示すように全ての測定サンプルで2ppmまで陽性と判定され、0ppmでは非特異反応はなかった。精度のよいイムノクロマトキットを構築することが可能となった。
以上の結果より、大豆7Sアレルゲンに対するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体を担持させた金コロイド標識抗体担持体と、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識する大豆7Sアレルゲンに対するモノクローナル抗体が固定された展開支持体と、被検試料から、アレルゲンを抽出するための陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含有する緩衝液と、抽出した大豆7Sアレルゲンの測定サンプルを担持させることができるサンプル用担体と、ウシ胎児血清(FBS)又はウシ胎児血清(FBS)を含む展開液とを備える検出キットを作製することにより、大豆7Sアレルゲンを検出するための精度のよいイムノクロマトキットを構築することができた。また、かかるイムノクロマトキットは、製造年月日から1年以上常温にて保存した場合においても、実用性に耐えうる精度を維持することができることが確認されている。
1.抗ごま11Sグロブリンモノクローナル抗体の確立
(1)ごま11Sグロブリンの調製
ごまをミルサーにより粉砕し、アセトンを用いて脱脂したのち一晩室温により風乾し、アセトンを除去したものを脱脂ごま粉末とした。この脱脂ごま粉末をプレップセル960(BioRad社製)を用いて精製を行った。11Sグロブリン画分を透析後、凍結乾燥を行った。これらの凍結乾燥粉末を用い、生理食塩水で0.1%の11Sグロブリン溶液を作製し、1ml容エッペンドルフチューブに500μlずつ分注して抗原溶液とし、免疫に供するまで−40℃にて凍結保管した。
(2)免疫
供試動物として、6週齢のBALB/cマウス(日本クレア株式会社製)5尾を用いた。初回免疫には、完全フロイントアジュバント(Difco)を0.1%の11Sグロブリン溶液が500μl入ったエッペンドルフチューブに等量加え、ボルテックスミキサーにて攪拌して作製したエマルジョンを供試した。このエマルジョンを1尾当たり150μl腹腔内に注射した。また、追加免疫は、3週間の間隔で2回行った。免疫には、不完全フロイントアジュバント(Difco社製)を0.1%の11Sグロブリン溶液が500μl入ったエッペンドルフチューブに等量加え、ボルテックスミキサーにて攪拌して作製したエマルジョンを供試した。このエマルジョンを1尾当たり150μl腹腔内に注射した。
(3)血中抗体価の測定
初回又は追加免疫で11Sグロブリンを注射した1週間後に、各BALB/cマウスの尾部静脈より採血を行った。採血した血液は室温にて2時間放置後、遠心分離を行い、血清を得た。これらの血清の10倍希釈段を作製し、非競合法ELISAによりマウス血中の抗11Sグロブリン抗体価を調べた。なお、二次抗体にはアルカリフォスファターゼ標識抗マウスIgG(H+L)抗体(Jackson ImmunoReserch Laboratories Inc.製)を用いた。
(4)ハイブリドーマの作製
ハイブリドーマの作製は、ケラーとミルシュタインの方法(1975)に従った。すなわち、十分に抗体価が上がったマウスに、0.1%11Sグロブリン溶液100μlを尾部静脈より注射した。静脈注射から4日後、マウスより脾臓を無菌的に摘出した。脾臓を細切後、RPMI1640で洗浄して、滅菌ナイロンメッシュ(Cell Strainer、70mm、Becton Dickinson社製)を通し、脾臓細胞懸濁液を得た。1000rpm×10分の遠心分離により脾臓細胞を集め、再度RPMI1640で再懸濁し細胞数をカウントした。この脾臓細胞懸濁液とマウスミエローマ細胞(P3X63Ag8.653)懸濁液を細胞数が10:1になるように混合し、再度1000rpm×10分の遠心分離を行い、ペレットを得た。このペレットに平均分子量3350の45%ポリエチレングリコールを滴下し細胞融合を行った。細胞溶液にRPMI1640を加え希釈後、遠心分離でペレットにした。このペレットに、ハイブリドーマ用培地(10%牛胎児血清、40mMの2−メルカプトエタノール、100U/mlのペニシリン、100mg/mlのストレプトマイシンを含むRPMI1640培地)に100μMのヒポキサンチン、0.4μMのアミノプテリン、16μMのチミジンを含むHAT選択培地を加え、5×10細胞/ウェルとなるように24ウェルの細胞培養用プレート(Becton Dickinson社製)に分注し、5%CO下37℃にて培養した。
(5)限界希釈法によるクローニング
細胞培養用プレートの各ウェルの培養上清について、ELISAの一次抗体として供試し、抗ごま11Sグロブリン抗体を産生しているハイブリドーマの存在を調べた。ELISAによりごま11Sグロブリンに対して陽性を示したウェルのハイブリドーマについて、0.9細胞/ウェルとなるように96ウェルの細胞培養用プレート(Becton Dickinson社製)に移し、限界希釈法によるクローニングを行った。なお、フィーダー細胞として、4週齢BALB/cマウス胸腺細胞を5×10細胞/ウェルとなるように96ウェル細胞培養用プレートの各ウェルに加えた。クローニングされたハイブリドーマの培養には、10%牛胎児血清、40mMの2−メルカプトエタノール、100U/mlのペニシリン、100μg/mlのストレプトマイシンを含むRPMI1640培地を用いた。
(6)抗体のスクリーニング
モノクローナル抗体のスクリーニングは、ごま11Sグロブリンを含む未変性ごま粗タンパク質(以下「N−SSM」という)、ごま11Sグロブリンを含む尿素処理ごま粗タンパク質(以下「D−SSM」という)の2種類のタンパク質に対する反応性の違いを調べることにより特異性の異なるクローンを得ることとした。D−SSMは、脱脂ごま粉末を1mg量り、5%EDTA100μl、尿素6.0g、2−メルカプトエタノール0.2ml、50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.6)1ml、蒸留水1.5mlを加え、アルミフォイルで蓋をした後、100℃で1時間オイルバスで加熱、変性処理を行った。精製抗体のN−SSMとD−SSMとに対する反応性をそれぞれダイレクトELISAにて調べ、N−SSM及びD−SSMに対して陽性を示す抗体を6種類選抜した。
(7)腹水の採取及びMAbの精製
Jonesら(1990)に従い、まず、BALB/cマウスに不完全フロイントアジュバントを0.2ml腹腔内に注射した。1週間後、一尾当たり5×10細胞のクローニングされた、上記選抜された抗体を産生する各ハイブリドーマを接種した。腹水貯留後、シリンジにより腹水を採取した。採種した腹水をProteinGカラム(GEヘルスケア社製)により精製し、変性及び未変性の11Sグロブリンに対して特異性を有する6種類の精製モノクローナル抗体(MAb)を取得し、D、E、F、PDSE1、及びPDSE2と呼ぶこととした。
(8)抗ごま11SグロブリンMAbの特性
ごま11Sグロブリンに対して陽性を示す6種類の精製した抗体の特異性を確認した。固相のごま11Sグロブリンを含む未変性ごま粗タンパク質(N−SSM)又は、ごま11Sグロブリンを含む尿素処理大豆粗タンパク質(D−SSM)に対する反応性をそれぞれ図2に示す。
(結果)
図2から明らかなとおり、6種の抗体、D、E、F、PDSE1、及びPDSE2のいずれも、未変性ごま11Sグロブリン及び変性ごま11Sグロブリンを認識することが確認されたが、未変性ごま11Sグロブリンと変性ごま11Sグロブリンとに対する特異性の強度はそれぞれの抗体において異なっていた。
(9)抗体の組合せの検討
上記精製された6種の抗体について、サンドイッチELISAに供試するため、それぞれHRP標識を行った。Peroxidase Labeling Kit−SH(株式会社同仁化学研究所製)の取扱説明書に従い、HRP標識されたモノクローナル抗体を得た。固相の抗原に対し陽性反応を示した各MAbをそれぞれ固相又はHRP標識抗体として、MAbの組合せを、サンドイッチELISAにおける検出感度の点から選出した。測定対象として脱脂ごま粉末に0.5%SDS、0.1%チオ硫酸ナトリウム、0.2%Tween20が含まれるPBSを加えて沸騰水中で10分間加熱したもの(以下「S−SSM」という)を作製し適宜希釈したものを用いた。反応性が異なるMAbの組合せ6種の抗体の、サンドイッチELISAによる反応性(S−SSM1ppmでの吸光値)の結果を以下の表5に示す。
(結果)
表5から明らかなとおり、いずれの抗体の組合せにおいても、S−SSMは検出されており、サンドイッチELISAによる抗原捕捉能は確認されたが、S−SSMを検出できる組合せの中で最も感度の高い組合せとして、プレート固定化抗体PDSE1(NITE BP−02041)とHRP標識抗体PDSE2(NITE BP−02042)を選択した。
2.イムノクロマトグラフィーによる陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤で抽出したごまアレルゲンの検出
(1)金コロイド標識抗体の作製
2mMホウ酸緩衝液(pH9.0)で1mg/mlとなるようにPDSE2(NITE BP−02042)のMAb溶液を調製した。あらかじめ0.2M炭酸カリウム溶液でpH9.0に調製した金コロイド溶液(シグマ社製)5mlにMAb溶液を500μl加え、室温で30分間反応した後、10%BSA溶液を635μl加え、さらに15分間反応させた。遠心分離を行い、1%BSA溶液でOD525=1.0になるよう調製した。
(2)抗体固定化メンブレンの作製
PBSで4mg/mlとなるようにPDSE1(NITE BP−02041)のMAb溶液を調製し、ニトロセルロースメンブレンに直線状に塗布し乾燥させた。その後、1%スキムミルクを含むTBSで37℃にて1時間ブロッキング後、TBSで洗浄し乾燥させた。
(3)イムノクロマトストリップの組立
抗体固定化メンブレンに加えて、被検液スポット用のガラスウール製サンプルパッド、被検液吸収用のガラスウール製吸収パッドを別途用意し、サンプルパッド、抗体固定化メンブレン、吸収パッドの順にそれぞれ貼り付け、イムノクロマトストリップとした。検出用サンプルには、以下のモデル食肉製品を供試した。
(4)ごまタンパク質の調製
ごまをミルサーで粉砕し、アセトンで脱脂した粉末をごまタンパク質とした。
(5)モデル食肉製品
試験のためのモデル食肉製品としてハムとハンバーグを選択し、それぞれ表6と表7とに示す配合にて各濃度のごまタンパク質を含むモデルハムとモデルハンバーグを作製した。各配合に従い添加物を計量し、フードプロセッサーにて混合後、塩ビチューブに充填を行った。
(6)加熱温度・時間
モデルハムは、75℃にて30分加熱し、モデルハンバーグは沸騰水で10分加熱した。加熱後、フードプロセッサーにて均一としたものを検出用サンプルとした。
(7)サンプルの前処理
検出用サンプル1gを量り取り、それに抽出液として、0.5%SDS、0.1%チオ硫酸ナトリウム、及び0.2%Tween20が含まれるPBSを19ml加え撹拌し、沸騰水中で10分間加熱し、冷却遠心後、上清を測定サンプルとした。
(8)イムノクロマトグラフィーによる検出の確認
調製した金コロイド標識抗体を20μl、展開液として牛胎児血清(FBS)を30μl、測定サンプルを50μl加え、イムノクロマトストリップに供試し、検出を確認した。
(結果)
次に検出結果を表8に示す。判定はラインの強い方から順に++、+と表記し、陰性を−表記とした。
表8に示すように全ての測定サンプルで2ppmまで陽性と判定され、0ppmでは非特異反応はなかった。
以上の結果より、ごま11Sアレルゲンに対するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体を担持させた金コロイド標識抗体担持体と、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するごま11Sアレルゲンに対するモノクローナル抗体が固定された展開支持体と、被検試料から、アレルゲンを抽出するための陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含有する緩衝液と、抽出した11Sアレルゲンの測定サンプルを担持させることができるサンプル用担体と、ウシ胎児血清(FBS)又はウシ胎児血清(FBS)を含む展開液とを備える検出キットを作製することにより、ごま11Sアレルゲンを検出するための精度のよいイムノクロマトキットを構築することができた。また、かかるイムノクロマトキットは、製造年月日から1年以上常温にて保存した場合においても、実用性に耐えうる精度を維持することができることが確認されている。
大豆アレルゲン、ごまアレルゲン等の食物アレルゲンを、迅速かつ精度よく検出することのできる、本発明のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法や、それに用いることができる本発明のイムノクロマト用アレルゲンの検出キットは、食品産業において有用である。

Claims (13)

  1. 変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体と、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料から抽出液を用いて抽出したアレルゲンの測定サンプルと、ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも10重量%含まれている展開液とを用い、金コロイド標識抗体と測定サンプルと展開液との混合液を展開支持体に展開させた後、前記所定の位置における金コロイドの集積の有無により、アレルゲンを検出するイムノクロマト法において、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであり、前記抽出液が陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とするイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  2. ウシ胎児血清(FBS)が少なくとも30重量%含まれている展開液を用いることを特徴とする請求項1記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  3. 陰イオン性界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを用いることを特徴とする請求項1又は2記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  4. 非イオン性界面活性剤としてTween20を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  5. 大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  6. ごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体として、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のイムノクロマト法によるアレルゲンの検出方法。
  7. 変性及び未変性のアレルゲンを共に認識するモノクローナル抗体に金コロイドを結合した金コロイド標識抗体、変性及び未変性のアレルゲンを共に認識し、前記金コロイド標識抗体と異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体が所定の位置に固定された展開支持体と、被検試料からアレルゲンを抽出するための陰イオン性界面活性剤、チオ硫酸塩、及び非イオン性界面活性剤を含有する抽出液と、ウシ胎児血清(FBS)又はウシ胎児血清(FBS)を含む展開液とを備え、前記アレルゲンが大豆7Sグロブリン又はごま11Sグロブリンであることを特徴とするイムノクロマト用アレルゲンの検出キット。
  8. 陰イオン性界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを含有することを特徴とする請求項7記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キット。
  9. 非イオン性界面活性剤としてTween20を含有することを特徴とする請求項7又は8記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キット。
  10. 大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体が、ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キット。
  11. ごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体が、ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか記載のイムノクロマト用アレルゲンの検出キット。
  12. ハイブリドーマ(NITE BP−02039)が産生するPDSY1及びハイブリドーマ(NITE BP−02040)が産生するPDSY2を含むことを特徴とする大豆7Sグロブリンに対するモノクローナル抗体の組合せ。
  13. ハイブリドーマ(NITE BP−02041)が産生するPDSE1及びハイブリドーマ(NITE BP−02042)が産生するPDSE2を含むことを特徴とするごま11Sグロブリンに対するモノクローナル抗体の組合せ。
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