酶作为一类具有高特异性和优异催化效率的生物催化剂，在生物体的代谢活动、营养摄取以及能量转换等关键生理过程中发挥着至关重要的调节和推动作用。在食品分析领域，天然酶通过催化靶向生化反应的方式，实现对食品中关键成分的精确检测和定量分析，已发展成为应用广泛的“酶法食品分析”技术。酶法分析原理具有特异性强、干扰少、操作简便、样品和试剂用量少、测定快速精确、灵敏度高等特点。尽管如此，酶法在食品分析领域的应用也面临一系列挑战，例如工具酶来源有限、成本高昂，并且酶的催化活性常受到食品基质、温度或pH值等影响，导致其传感性能难以满足食品检测的实际需求。因此，基于酶法分析原理，探索既经济又简便可靠的高性能检测技术，已成为酶法食品分析领域发展的迫切需求。
纳米酶是一类具有内在类酶性质的纳米材料，被认为是新一代的人工酶。它由具有特定纳米结构的材料构成，不仅能够催化天然酶底物的生化反应，还保留了类似化学催化剂的材料属性。自2007年发现Fe3O4纳米颗粒（NPs）具备内在辣根过氧化物酶（HRP）模拟活性以来，纳米酶作为天然酶的替代物得到了广泛关注，迄今已有来自全球超50 个国家的400余家科研单位进行纳米酶研究。纳米酶先后被国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）以及世界经济论坛遴选为全球十大新兴技术之一，强调了其在生物医学、分析传感、环境保护、农业与食品、新能源等多个行业的可持续应用潜能。目前，已有1 200多种纳米酶被报道，可模拟六大酶系（氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶和连接酶）的催化活性。其中，具有过氧化物酶（POD）和氧化酶（OXD）活性的纳米酶研究最为深入，极大促进了纳米酶传感技术的发展。
作为新兴的生物纳米催化剂，纳米酶有望实现对食品成分和污染物残留的高性能检测，为酶法食品分析原理的发展注入新的活力。除了具有优异的生物催化活性外，纳米酶还表现出丰富的来源、长的使用寿命和高稳定性，并且其成本低于天然酶。相对于天然酶，纳米酶可以通过表面改性与化学修饰等手段按需实现其类酶活性的功能化，定向提升其作为生物传感器的潜在性能。同时，纳米酶具有优异的酸碱、温度、有机溶剂及底物耐受性能，能够在较宽的参数范围内发挥催化作用，从而表现出良好的可重复性。此外，除催化外，纳米酶还兼具光、声、热、磁、电等方面的独特纳米效应，有助于提升传感过程的便捷性、多功能性和适用性。纳米酶的上述优异特性使其能够通过多种传感手段改善酶法食品分析的性能，包括比色法、免疫法、荧光法、化学发光法、电化学法、局部表面等离子体共振（LSPR）和表面增强拉曼散射（SERS）等。
纳米酶作为新型类酶催化材料，可用于检测复杂食品基质中的多种分析物，在食品成分分析与安全检测领域展现出重要应用价值。自Huang Lunjie等系统阐述纳米酶在食品检测中的基本原理以来，国内外学者对该领域的研究进展持续关注并多次综述报道。随着理论体系的完善与应用实践的深入，纳米酶在食品分析领域的系统应用催生了一个新兴交叉技术领域“纳米酶法食品分析（Nanozymatic Food Analysis）”。四川大学轻工科学与工程学院的程昊、迟原龙*、黄伦杰*从“纳米酶法食品分析”的技术概念和研究进展出发，简述纳米酶法食品分析的基本原理与检测手段，侧重对基于纳米酶法食品分析技术的最新进展（新原理、新方法和新应用）进行全面阐述，以阐明纳米酶法食品分析技术的发展现状和未来前景（图1）。
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检测原理
酶法分析原理在食品分析中的应用主要体现在两个方面：其一，以酶本身作为分析对象，根据实际需求对生物药物生产过程中所使用的酶以及生物样品中所含酶的含量或酶活力进行测定；其二，基于酶的高度专一性和高效催化特性，将酶作为分析工具或分析试剂，用于检测生物样品中采用常规化学方法难以测定的物质，如底物、抑制剂、激活剂或辅因子类似物，该类方法统称为酶法分析。但天然酶的制备和使用成本较高、规模化生产难度大、分离纯化过程复杂，且不利于长期储存，这在一定程度上制约了其工业化和工程化应用。
作为食品纳米酶学的重要组成部分，纳米酶法食品分析是指利用纳米酶（具有类酶催化活性的纳米材料）作为核心分析元件，通过催化特定反应实现目标物识别、信号转换与放大，进而实现食品中目标分析物定性定量分析的交叉技术领域。与传统酶法食品分析相比，该技术兼具天然酶的催化特异性与纳米材料的物化稳定性，突破了酶源稀缺、易失活、成本高昂等技术瓶颈，为食品安全监测与品质评价提供了更高效、经济、稳健的分析手段，正成为纳米科学、酶学与食品分析深度融合的前沿研究方向。
基于纳米酶的食品分析建立在一套具有普适性的分析原理与技术策略之上，其中纳米酶可承担识别受体、信号标签、信号放大器及多功能传感元件等多重功能，从而实现目标分析物与检测信号之间的有效匹配。作为天然酶的功能模拟物，纳米酶的催化行为受底物类型及反应条件调控，可通过对底物转化、产物生成及活性位点特性的调节，或包括离子、小分子、生物分子在内的分析物对纳米酶活性的调节，实现对分析物响应过程及信号输出方式的精细控制，为以纳米酶为识别核心的检测体系构建提供理论依据。此外，纳米酶法食品分析还充分结合信号放大策略，其催化反应可引发显著的信号变化，如纳米颗粒聚集、发光增强或荧光猝灭等，从而显著提升检测的灵敏度与可靠性。
1.1 底物识别
1.1.1 直接底物型
作为一种类酶材料，纳米酶的催化反应可与分析物浓度建立关联，从而基于其催化产物或反应物信号变化完成对分析物的识别。直接底物识别法通过其对特定底物的催化转化直接生成可检测信号，并可通过调控催化底物类型、催化产物形式及活性位点，实现信号输出的可设计化与精准调控。类POD纳米酶可在H2O2存在的条件下催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）、邻苯二胺（OPD）或Amplex Red、鲁米诺等底物产生比色、荧光或化学发光响应，从而实现H2O2的快速检测。而类有机磷水解酶、类漆酶、类葡萄糖氧化酶能够催化有机磷农药、酚类、葡萄糖等分析物直接生成可检测到的颜色信号，构建用于食品分析的生物传感系统。
1.1.2 级联生成型
级联反应是指包括两个及以上连续反应的串联反应体系，其中每一后续反应的反应物是前一反应的产物，整个级联反应过程在“一锅”中进行，不受外部因素变化影响且中间产物无需分离纯化。纳米酶法食品分析在级联体系中构建目标物触发、中间体生成、催化放大与信号输出相衔接的连续反应路径，将样品中难以直接检测的分析物转化为可被放大的响应单元，实现检测过程的模块化与流程化设计。在一项代表性研究中，Chen Miao等构建了级联传感平台，其中有机磷农药首先在具有类磷酸酶活性的Ce-UiO-66/Zn催化下水解为无色的4-溴-2-氯酚，随后经具有类漆酶活性的Ce-CDs/MnO2氧化，其产物与4-氨基安替比林偶联生成红色醌亚胺，从而产生直观比色信号，构建了一种简便、快速且高效的农药检测级联策略。此外，食品体系中能够特异性消耗H2O2的组分（如抗氧化剂），这会间接影响纳米酶催化产生的信号强度，因此可将此类物质作为反映H2O2消耗程度的指标，从而实现对其的定量分析。
1.2 信号标签
为促进纳米酶对非底物相关分析物的特异性识别，通常需要引入DNA序列、适配体、抗体和噬菌体等合适的生物识别元素对纳米酶标记，形成基于纳米酶的信号标签。这些纳米酶信号标签可选择性地与目标物发生亲和相互作用，形成纳米酶-生物识别元素-目标物复合体，增强检测信号对待检测目标物的选择性响应，从而建立基于信号标签的选择性检测方法。
1.2.1 ELISA
ELISA是一种广泛应用于生物医学、环境监测和食品安全领域的免疫检验方法，其利用抗原抗体的特异性结合以及体系中的酶催化特定底物产生比色信号，实现对目标物的快速分析。而具有优异类POD和类OXD活性的纳米酶可以作为信号标签，作为传统ELISA中HRP的替代物，与抗体进行更高效的结合，从而对生物标志物进行高性能传感。Jiang Shaojuan等构建了由双金属-有机框架（MOF）与过渡金属氧化物复合形成的FeCoMOF/Co3O4@PDA纳米酶，该材料同时展现类过氧化氢酶（CAT）、类超氧化物歧化酶（SOD）和类POD三重催化活性，且借助聚多巴胺（PDA）的优异黏附性，可在无需交联剂的条件下实现与生物分子的稳定偶联。基于其与抗体的直接结合，简化了传感器构建过程，建立了大肠杆菌O157:H7的比色-智能双模检测平台，在101～108 CFU/mL范围内保持良好线性响应，检测限（LOD）低至2 CFU/mL，为食源性病原体的灵敏检测提供了新的技术路径。
1.2.2 LFIA
除了ELISA，基于金纳米颗粒（Au NPs）或其他材料的LFIA是另一种常用于食品中微生物污染的免疫检测技术。LFIA的视觉信号主要来自标记物固有颜色的聚集效应，但如果LFIA测试条带的灵敏度低或标记物的浓度太低而不能大量聚集，将出现假阳性或假阴性结果。因此，以性能优异的纳米酶作为探针材料，将其用作信号标签与传统LFIA结合，构建基于纳米酶的N-LFIA分析系统，可以有效提高LFIA检测的灵敏度。另外，具有特异催化活性的纳米酶可与兼具磁性、光热或其他特性的纳米材料结合，形成多功能纳米复合探针，产生比色与额外的催化信号，以构建便携式的多模式侧流免疫层析（mLFIA），并通过智能手机实现对样品的高灵敏度便携检测。Huang Rui等构建了具有类POD活性的CoSAN纳米酶，并通过PDA涂层提升抗体固定效率与界面稳定性，该材料除具备优于传统Au NPs的本征比色特性外，还可显著增强化学发光信号输出。基于CoSAN的多功能特性，他们进一步搭建了mLFIA平台，在试纸条中实现了四环素的快速比色筛查、催化信号放大与化学发光定量。该平台的LOD分别为0.091、 0.062 ng/mL和0.056 ng/mL，相较于基于Au NPs的液相免疫分析方法，灵敏度分别提升约43、63 倍和70 倍。
1.3 信号放大
与以纳米酶作为信号标签的原理不同，基于纳米酶的信号放大策略的重点是实现NPs的聚集以增强可读出的比色信号，或者利用纳米酶与其他功能性纳米材料的催化反应的适应性协同作用增强分析应用。常见策略是将纳米酶参与的免疫或适配体识别过程与纳米结构的生成、生长或聚集行为相耦合，使纳米酶活性直接调控信号纳米材料的形成动力学过程，例如通过类POD催化H2O2介导Au NPs成核与生长，将微弱识别信号放大为比色、LSPR或光学响应。除了颜色信号，基于纳米酶的传感器可利用其类CAT活性催化生成气体的压力增强手段放大检测信号，从而构建基于信号放大的食品安全检测传感器。Luo Siyu等以具有POD活性的Cu-C3N4纳米酶作为信号放大单元，构建了一种简便、低成本且高灵敏度的光电化学方法用于金黄色葡萄球菌检测。适配体修饰的Cu-C3N4与目标菌体特异结合后共同锚定于配体修饰的光电极表面，其空间位阻效应可有效削弱电极界面的光电流响应。同时，在H2O2存在下，Cu-C3N4催化4-氯-1-萘酚发生氧化反应，在电极表面生成苯并-4-氯己二酮沉淀层，进一步放大光电流衰减信号。基于上述双重调控机制，所构建的光电化学传感器实现了对金黄色葡萄球菌的高选择性超灵敏检测，其线性范围为101～108 CFU/mL，LOD低至3.40 CFU/mL。通过将生物识别事件与纳米结构演化及多模态信号输出紧密结合，纳米酶信号放大体系具备良好的可设计性与平台化拓展潜力，为复杂食品基质中痕量污染物的精准分析提供了重要方法学支撑。
1.4 活性调节
1.4.1 识别元件间接响应
为了确保天然酶能在各种生物环境中高效、精准地发挥其催化作用，天然酶的催化性能可通过多种机制进行有效调节。受天然酶活性调节机制的启发，除了针对催化活性对纳米酶进行结构优化（大小、形态、缺陷等）外，合理的表面工程手段（改性、涂层、修饰等）也有利于构建目标依赖性的刺激响应性纳米酶。纳米材料表面为通过多种结合模式引入识别基团以调控纳米酶活性提供了结构基础，借助其尺寸与界面微环境的可设计性，可通过大分子修饰或组装适配体、抗体等识别元件定制纳米酶的构型与催化行为。基于识别元件与同源目标在纳米酶表面的可逆配对作用，能够精确调控活性位点的暴露与空间分布，将分子识别过程转化为可量化的催化信号输出，从而实现分析物的特异性检测。Meng Xin等制备了具有类POD活性的Pt/CeO2，并将其通过Pt—S键共价连接至吸附在电极表面的单链DNA的末端硫醇基团，随后基于GR-5 DNA酶对Pb2+的特异性识别，开发了一种用于检测Pb2+的新型传感器，LOD分别为0.14 pmol/L（电化学）与0.47 nmol/L（比色）。整合了成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）的专一性与纳米酶的催化特性的电化学/比色双模系统，使其在复杂食品基质中的应用具有高稳定性与重复性。
1.4.2 直接激活/抑制效应
近年来发现的多种离子、小分子及生物分子可作为纳米酶活性的调节因子，通过与纳米酶表面的吸附、静电或疏水作用改变其活性位点微环境，从而实现对催化活性的激活或抑制，并将该调控过程转化为分析信号。纳米酶在目标调节因子存在时呈现靶标依赖性的催化变化，形成调控、放大、读出一体化的食品分析机制。借助纳米材料可调的表面化学特性，这类活性调节策略能够将原本不具备底物属性的食品成分转化为可量化信号，实现灵敏而通用的检测。Jesuraj等构建了具有类POD活性的BiCu-MOF，并将其应用于纸基比色传感平台，用于食品中毒死蜱的便携检测，LOD低至6 nmol/L。毒死蜱可与BiCu-MOF中的Bi/Cu金属位点发生络合，阻断纳米酶与H2O2间的电子传递并屏蔽活性中心，从而抑制纳米酶对TMB的氧化显色反应，使体系颜色由蓝色逐渐减弱至无色，该方法在苹果和黄瓜样品中实现了良好的回收率。
1.5 多功能特性
除了纳米酶的催化活性外，纳米材料本身独特的磁性、荧光、光敏性、电化学和其他重要特性促进了对各种目标分析物传感平台的构建。由于具有高导电性和生物兼容性，磁性纳米粒子（MNPs）可通过与特定抗体结合达到快速富集细菌的效果，并大大缩短检测时间，完成对各种病原体的高效检测。并且基于MNPs的免疫磁分离技术具有操作简单、分离效率高、靶向特异性强等优点，可有效减少工艺过程中的交叉污染。除了磁性材料的优异特性外，部分纳米酶的催化机理与荧光的发射或猝灭有关，为构建基于目标分析物介导的荧光生物传感器提供了可能。另外，在食品安全领域，纳米酶介导的电化学生物传感器则通过改变目标分析物与电极固定的识别元件之间的化学作用产生的输出电信号来工作，进而对目标分子进行定性和定量检测，具有成本低廉、效率高、灵敏度高等优点。具有聚集诱导发射效应的纳米酶能提供稳定的荧光，通过荧光信号和多种检测信号的级联实现多样化食品分析。此外，通过将纳米酶与SERS技术结合，将纳米酶作为优良的SERS底物，可以实现目标分析物对SERS信号的选择性增强，从而提高分析的准确性和灵敏度。除上述功能特性外，部分纳米酶还能对特定波段的光照强度做出响应，利用光能对其活性的激活作用，实现对多种生物组分的检测或降解。LSPR诱导的近场增强、热载流子生成和光热效应能显著提升纳米酶催化活性及其在食品中的生物传感性能。超声波的特定振动频率也可以通过加速催化活性位点的传质过程来提高纳米酶的催化活性从而完成对分析物的定量。此外，结合凝胶、微针阵列、高通量分析等先进技术可帮助构建多功能食品分析平台，实现多模态信号输出、简化操作流程，具备巨大的器件制造潜力。
1.6 干扰因素及规避策略
在纳米酶法食品分析中，复杂食品基质是影响方法可靠性与可重复性的核心因素之一。食品体系中共存的天然色素、蛋白质、脂质、多糖及多酚等组分，易在光学、电化学或光电化学层面引入本底吸收、散射或非特异性电流响应，并可能对比色、荧光或化学发光产物产生遮蔽与猝灭作用，从而降低信噪比并压缩线性范围。同时，抗坏血酸、谷胱甘肽（GSH）及酚类等具有氧化还原特性的共存物质可直接参与底物或中间体的非特异反应，绕开纳米酶既定催化路径产生旁路信号，导致假阳性或信号漂移；在以H2O2为核心中间体的类POD体系中，此类组分还会竞争性消耗H2O2或猝灭活性氧（ROS），进一步削弱检测灵敏度。从界面与传质行为看，食品样品中的大分子及无机盐易在纳米酶表面发生非特异吸附或配位竞争，遮蔽活性位点并改变局部微环境、电荷分布与电子传递路径，进而引起催化活性和选择性下降；对于以纳米酶作为信号标签或放大单元的体系，基质还可能破坏纳米颗粒的分散稳定性，诱导聚集、沉降或表面重构。在活性调节型、多功能元件或级联放大体系中，前端识别或调控步骤受到的轻微干扰即可在后续信号转化与放大过程中被进一步累积放大，最终表现为背景升高、灵敏度下降或非线性偏差。因此，在真实样品应用中，如何在保持底物识别灵敏性的同时有效抑制基质干扰，是推动纳米酶法食品分析由模型体系向食品场景拓展的关键问题。
为缓解复杂食品基质引发的非特异吸附与催化失稳问题，近年来在材料设计、体系构建及检测策略等层面已形成多维度的调控思路。在材料层面，通过表面工程引入亲水分子、两性离子或仿生涂层，可有效抑制非特异吸附，保持纳米酶活性位点的可及性与催化稳定性；同时，构建核壳结构或刺激响应包覆层，有助于缓冲食品体系中pH值与离子强度波动，在活性中心周围形成相对稳定的微环境。在体系层面，将磁性组分或可分离载体集成至传感平台，可实现样品的预富集与基质快速去除，从而降低背景信号与传质阻力；结合适配体、分子印迹或特异配体构建选择性识别界面，可进一步削弱共存组分对活性调节与信号标签的旁路干扰。在检测策略层面，通过引入内标体系、比值型信号输出或多模态读出方式，可对基质依赖性的信号衰减进行自校正，提高定量结果的可靠性；同时配合针对不同食品体系的pH值调整、稀释、过滤及简易净化步骤，有助于提升分析物回收率与方法重现性。上述多层次调控策略的协同应用，为纳米酶法食品分析在复杂样品中的稳定运行与精准检测提供了重要的方法学支撑。
综上，纳米酶凭借其在底物识别、信号标签、信号放大、活性调节及多功能集成等方面的独特优势，已成为构建高性能食品检测平台的理想工具。基于上述技术原理，纳米酶在食品分析中展现出广阔的应用前景（图2）。下文将从食品基质分析与食品安全分析两个方面，系统综述纳米酶在食品检测中的最新应用进展。
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纳米酶在食品分析中的应用
2.1 食品基质分析
食品基质涵盖了食品的特性指标及构成食品的多种组分。鉴于食品成分的多样性和环境因素的复杂性，食品基质分析往往需要较高的稳定性和特异性，这使得拥有天然优势的纳米酶在食品基质分析中得到了广泛的应用（表1）。
2.1.1 新鲜度
食品新鲜度的检验能有效预防过期或变质食品引起的健康风险，也有助于维持食品品质，保障食品的营养价值。为实现海产品质量安全的有效监测，Wang Wenjing等构建了一种Au NPs@FeP-COS纳米酶体系，并将其与聚乙烯醇/透明质酸微针贴片辅助萃取技术及适配体传感器相结合，实现了海鲜样品中组胺的现场提取与定量分析。该适配体传感器表现出优异的灵敏度和选择性，在2～800 nmol/L的浓度范围内可实现对组胺的准确检测，其LOD低至1.89 nmol/L，并在三文鱼和虾等真实样品分析中取得了良好效果，为海产品质量控制与安全评估提供了重要技术参考。Li Zhuoran等合成了一种具有高类POD活性的新型Fe7Ni3 MOF纳米酶，并利用黄嘌呤氧化酶/纳米酶级联系统开发了一种可靠、经济的次黄嘌呤快速检测方法，该方法检测范围为3～70 μmol/L，LOD低至1.39 μmol/L。另外，该方法还被成功应用于多种水产品中次黄嘌呤的检测，包括鲈鱼、黄鱼、虾和扇贝等，凸显了其未来在水产品变质早期阶段进行现场检测的应用潜力。
2.1.2 抗氧化能力
食品抗氧化能力的测定不仅有助于理解食品的营养价值和保鲜效果，还可以预防氧化引起的食品品质下降，防止自由基引起的多种疾病。Liu Shuai等合成了具有显著OXD活性的Ce-UiO-66纳米酶，并利用叔丁基对苯二酚（TBHQ）在氧化过程中生成的叔丁基对苯醌（TBBQ）与乙二胺之间的显色反应，实现了对TBHQ的快速、特异性检测，LOD低至0.8 μg/mL。在此基础上，他们将Ce-UiO-66集成于醇凝胶体系中，构建了一种便携式、低成本的传感器平台，并结合智能手机实现TBHQ的现场检测，该方法在食用油和水样等实际样品分析中表现出良好的回收率和应用潜力。此外，Chen Ting等报道了一种MOF基纳米酶微型机器人（MIL-88A@Fe3O4），利用其OXD活性在无H2O2与光照条件下实现真实蔬果中总抗氧化能力（TAC）的绿色快速检测（图3）。得益于Fe—O活性位点诱导的ROS生成及磁驱运动产生的自搅拌效应，该平台在检测效率与抗干扰性上显著优于传统比色体系，为微机器人参与食品功能评价提供了新的技术路径。
2.1.3 葡萄糖
作为一种人体不可或缺的营养成分，葡萄糖摄取量的适宜与否直接关联着生理稳态的维持。因此，基于纳米酶的优异性能，开发食品中葡萄糖含量的精确测定方法对于指导特定人群的饮食调整具有重要价值。Feng Jianxing等制备了一种具有强底物亲和力和高POD催化活性的高熵合金纳米酶MnFeCoNiCu，并构建了具有优异抗干扰性能的葡萄糖比色检测平台，实现了对葡萄糖的高精度定量分析，LOD为4.00 μmol/L。该传感平台已成功应用于饮料样品检测，检测结果符合相关食品安全标准，显示出良好的实际应用潜力。此外，Jiang Jing等通过在PB改性碳布上原位合成沸石咪唑框架-8（ZIF-8），制备了一种封装葡萄糖氧化酶和β-半乳糖苷酶多酶的复合材料ZGGPC。与游离酶相比，ZGGPC显著保护了天然酶的活性，并对极端条件具有较强的耐受性。ZGGPC的级联生物催化反应使其能够通过比色法检测食品中的葡萄糖和乳糖，LOD分别为1.2 μmol/L和1.7 mmol/L。该传感器具有成本低、制备简便、选择性高和稳定性好的优点，在牛奶样品中取得了良好的回收率，为基于级联催化的多目标高效比色传感提供了新的思路。
2.1.4 氨基酸
食品中氨基酸的检测对于保障营养质量和确保消费者健康至关重要。Hu Hongtong等基于具有类POD活性的MIL-88B(Fe)-NH2和谷氨酸氧化酶（GLOX），建立了一种新型的纳米酶/天然酶混合生物传感器，用于谷氨酸的灵敏检测。与游离的GLOX相比，MIL-88B(Fe)-NH2@GLOX具有优异的可重复性、贮存稳定性和耐高温性。另外，在加工食品中的成功应用表明该生物传感器具有商业检测的潜在可能性。此外，Talebi等成功构建了对接钒的可见光敏性卟啉共价有机框架（COF-366），并进一步评估了其以OPD为比色探针时的类OXD光活性。研究结果证实了所提出的光致比色传感策略在检测食品样品中的L-精氨酸和其他类似生物大分子方面的安全性和可行性，拓宽了开发基于可见光响应型纳米酶在环境友好型食品分析中的应用。
2.1.5 乙醇
对于酒精饮料中乙醇含量的评估不仅能确保产品符合安全标准，也可以为特殊人群预防酒精中毒提供膳食建议。Stasyuk等采用电化学沉积技术，集成了乙醇氧化酶（AOX）与类POD活性的双金属纳米铂钌nPtRu，构建了一种针对乙醇检测的安培生物传感器。该传感器表现出较高的灵敏度（336 A·L/（mol·m2））、较宽的线性范围（25～200 µmol/L）和对目标底物的良好选择性，对葡萄酒和酸牛乳酒中的乙醇测定结果与参考方法的高度相关性进一步证明了所构建平台的可行性和实用性。除了电化学方法，有研究结合可重复使用的富含AOX的海藻酸盐珠和类POD活性的纳米铂铜nPtCu，开发了一种新型比色法并对其进行了优化。该方法简便廉价，对乙醇的灵敏度高，适用的线性范围为0.01～0.15 mmol/L，LOD低至3.3 μmol/L，适用于酒精饮料中乙醇的常规和微量检测，凸显了具有类POD活性的纳米酶在食品分析应用中的潜力。
2.1.6 胆碱
食品中胆碱的准确评估有助于评估食品的营养价值和功能性，同时也可以保护神经系统健康与肌肉功能。Huang Hui等集成了胆碱氧化酶（ChOx）与类POD活性的Cu(II) MOF，构建了用于胆碱测定的一步级联比色法，其检测范围为6～300 μmol/L，LOD为2 μmol/L。此外，与游离酶相比，该ChOx@MOF复合材料不仅展现出显著的可回收利用性与对恶劣条件的优越耐受力，而且已成功应用于牛奶中胆碱的分析。Qian Jing等合成了具有良好POD活性的Fe3O4纳米微球（NSs）/rGO纳米复合材料（NCs），并利用乙酰胆碱酯酶（AChE）和ChOx的特异性催化反应检测乙酰胆碱，检测范围为100 nmol/L～10 mmol/L，LOD低至39 nmol/L。由于Fe3O4 NSs/rGO NCs的稳定性、易于生产、分离和储存简单等特点，所构建的比色平台在食品检测领域具有广阔的应用前景。
2.1.7 其他分析物
除了食品中含量较多的常见组分外，其他特征食品组分的测定也对食品营养与健康有着重要意义。Wang Xueqin等设计并构建了一种具有显著类POD活性的介孔二氧化硅包覆的纳米颗粒（MMSN），并通过将其与胆固醇氧化酶的偶联实现了对胆固醇的目视比色检测，LOD低至7.12 μmol/L。此外，所制备的MMSNs能有效检测牛奶及蛋黄样本中的胆固醇含量，这预示着其在动物源性食品中胆固醇的快速检测领域具有重要的应用潜力。Pan Hongshuo等合成了一种具有POD活性的金纳米簇，并引入Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+ 4 种金属离子作为激活剂或抑制剂对其催化行为进行调控，从而构建了5 种不同的传感器元件（图4）。结合多种机器学习算法，该可调谐传感器阵列成功实现了对12 种不同蛋白质的有效区分，并对11 种不同种类和品牌的蛋白粉进行了高精度识别，为实现稳健、低成本的食品质量控制提供了一种新的技术途径。
综上所述，纳米酶法食品分析已在食品基质关键品质与营养指标检测中展现出良好适用性，实现了对新鲜度、抗氧化能力以及葡萄糖、氨基酸、乙醇和胆碱等成分的快速定量。依托纳米酶稳定性高、易功能化及信号放大能力强等优势，该类方法有助于提升复杂食品体系中成分解析的效率与准确性。
2.2 食品安全分析
食品安全问题通常由食品体系中的外源性食品添加剂和污染物两大类物质引发，这些物质虽然比例较小，但影响却极为显著，并且往往表现为负面影响。为了有效控制食品质量并预防食品安全问题，纳米酶能够凭借其特异性、高效性和便携性，实现对多种污染组分的快速准确检测（表2）。
2.2.1 食品添加剂
食品添加剂是在食品中添加的用于改善食品色泽、口感、保质期等特性的物质，通过对食品添加剂进行含量分析可以减少添加剂的过量与滥用，从而保障食品安全与消费者的健康。Qin Zirong等开发了一种基于TiO2/rGO纳米复合材料的电化学传感器，可用于同时检测食品中的胭脂红和柠檬黄。伏安响应的显著增强实现了胭脂红和柠檬黄的灵敏测定，在较宽的响应范围（0.01～0.50 μmol/L）内，胭脂红和柠檬黄的LOD分别为4.0 nmol/L和6.0 nmol/L，有望实现对各种饮料和食品中添加色素的原位检测。
2.2.2 非法添加物
除了关注超出安全标准的食品添加剂外，纳米酶法食品分析也聚焦于食品中非法添加的各种物质。丙烯酰胺是一种具有基因毒性、致癌性、神经毒性和生殖毒性的食品加工污染物，主要在热加工过程中通过美拉德反应形成。Chen Sen等构建了具有三维催化中心的花状类POD纳米酶FeCuzyme，并结合GSH对TMB氧化反应的猝灭效应及其与丙烯酰胺的迈克尔加成反应，建立了丙烯酰胺比色检测平台，检测范围为0.50～18.00 μmol/L，LOD低至0.236 μmol/L。该方法进一步融合FeCuzyme与智能手机或电脑，实现了面包、薯片和咖啡等实际样品中丙烯酰胺的可视化识别与现场定量分析。三聚氰胺作为2008年中国奶制品污染事件的源头，对人体尤其是婴幼儿健康有着严重危害。Amalraj等利用类POD活性的CeO2-MIL(Fe)开发了一种用于目视检测三聚氰胺的高灵敏度比色传感器。三聚氰胺对H2O2的消耗使得该方法对三聚氰胺的检测范围为0～0.1 μmol/L，LOD低至8 nmol/L。此外，这种基于CeO2-MIL(Fe)的比色检测具有肉眼可快速分辨的颜色变化，可用于测定真实食品样品的三聚氰胺，在未来的食品质量控制方面具有广阔前景。瘦肉精能够抑制动物脂肪生成并促进瘦肉生长，但非法添加会诱发人体中毒甚至死亡。Hu Huilan等制备了类POD活性的超小型Cu-Au双金属纳米酶USCG，并将其作为信号标签应用于LFIA中，建立了双读数测定盐酸克伦特罗（CLE）的高灵敏度方法。在最佳条件下，该检测方法的LOD为0.03 ng/mL，并且被成功应用于牛奶、猪肉和羊肉样品中CLE的检测，检测时间缩短至7 min，回收率为98.53%～117.79%。
2.2.3 农药残留
农药是主要用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，但过量使用会导致其在农作物中发生不同程度的残留，对人体致癌、致畸或产生神经毒害。Lee等开发了一种高活性纳米酶Zn-m-ceria，并利用其类有机磷水解酶活性对甲基对氧磷结构中P—O键的破坏，成功检测出了甲基对氧磷，其灵敏度、选择性和准确性都较高，并且可以在无法使用天然酶的恶劣环境中进行实际应用（图5）。Chai Huining等构建了一种MOF-on-MOF嵌套式双纳米酶级联体系，将具有儿茶酚氧化酶样活性的MOF-818与具有POD活性的PMOF(Fe)有序集成，驱动TMB或鲁米诺发生显色或化学发光反应，实现双模信号输出。依托空间限域效应，该仿生级联与适配体结合成功用于氯吡硫磷的高灵敏、高选择性检测，为构建多级放大型仿生级联传感平台提供了新的设计思路。为了满足生态环境的可持续发展，Yue Ning等利用农业废弃的藻类衍生生物炭合成了高POD活性的生物炭纳米酶，并制作了生物炭纳米酶传感器阵列。利用多种农药对生物炭纳米酶活性的不同影响，所构建的比色传感器阵列在1～500 μmol/L的浓度范围内对5 种农药具有良好的分辨性能，并推广到多种果蔬样品的实际应用中，为农药的检测和鉴别提供了新视角。
2.2.4 金属离子
食品中金属离子的存在严重威胁着人体健康，可能导致急慢性中毒、器官损害乃至致癌风险，而纳米酶为多种金属离子的检测提供了独特手段。另外，Tang Yulian等开发了一种银铂双金属量子点纳米酶FA@Ag-Pt QDs，并基于微量的I-或Hg2+对其类POD活性的增强用于多通道监测I-和Hg2+。该平台应用于实际饮料或含碘农产品中I-和Hg2+的可视化监测时，检测回收率分别为93.9%～105.3%和96.8%～104.3%，LOD分别低至6.56×10-8 mol/L和4.00×10-10 mol/L，为监测食品的多种分析物提供了一种高效可靠的方法。Wu Shuo等 合成了3 种具有POD活性的纳米酶，分别为AuPt@Fe-N-C、AuPt@N-C和Fe-N-C，并将其作为信号识别元件构建传感器阵列，用于识别Hg2+、Pb2+、Co2+、Cr6+和Fe3+ 5 种重金属离子。通过引入机器学习算法中的线性判别分析，对不同重金属离子引起的比色响应数据进行精细区分，并结合基于智能手机的RGB比色检测平台，实现了实际海水和鲑鱼样品中重金属离子的现场快速检测。
2.2.5 兽药残留
当前用于畜牧业中的兽药通常用于预防动物疾病或加快食用动物生长，但不合理的使用可能导致动物产品中出现兽药残留，给公众健康带来难以承受的风险。Prakashan等利用Au NPs标记的青霉素抗体作为共轭混合物，制作了一种竞争性LFIA，用于快速、灵敏、特异地检测食品样品中的青霉素。这种便携廉价的一次性检测条在青霉素添加样品中的可见LOD为10 nmol/L。试纸条在食品样品中的成功应用与其长期保存特性使其可用于对食品样本的现场大规模筛查。为了检测食品中的卡那霉素（KAN），Jiao Fu等通过在Au NPs表面固定对KAN具有特异性的适配体，提出了一种集成红外热成像技术和智能手机的新策略用于选择性检测KAN。KAN与适配体竞争性结合并调节Au NPs的催化能力，从而影响oxTMB的光热转换能力，使KAN浓度转化为可测量的热信号。这种便携式传感器检测迅速、操作简单、价格低廉，LOD为1.55 ng/mL。针对抗菌药物残留，Sun Junyong等设计并制备了空心碳多面体Zn@HNCPs，并通过其内在催化活性和中空多孔纳米结构的良好扩散实现了对磺胺脒（SG）和邻苯二甲酸磺乙酰胺（PSA）的高效电催化活性。新型Zn@HNCPs与二维Ti3C2Tx纳米片的结合提高了同时监测SG和PSA的协同电催化性能，并且在水产品中SG和PSA的定量方面也表现优异，为下一代便携式商业化食品分析传感器的开发提供了新的见解。
2.2.6 微生物
日常食物或食品在加工中被多种微生物污染会引起人体中毒或者疾病，造成感染和营养不良的恶性循环，而纳米酶对食品中各种微生物的检测可以有效保障消费者的身体健康。Li Hang等通过磁性共价有机框架（MCOF）与Au NPs及聚集诱导发射发光基因的自组装，构建了检测鼠伤寒沙门氏菌的比色/荧光双通道传感平台，LOD分别为1 000 CFU/mL和10 CFU/mL。此外，该方法在监测牛奶中沙门氏菌水平的良好表现与结合智能手机的智能系统为现场快速预测细菌污染水平提供了新的可能性。为了预防黄曲霉菌在多种农产品中的滋生，Liang Meijuan等通过将Cu NPs的催化活性位点与天然光热PDA支架相结合设计了一种PCu纳米酶。作为多模态LFA的高效信号元件，PCu具有类POD活性和光热特性，可同时提供比色、放大比色和光热检测黄曲霉的三重信号读数，从而确保了检测的准确性和灵敏度。此外，PCu还被成功应用于实际样品的检测中，为食品安全监测提供了一种新颖高效的分析工具。
诺如病毒是一种高传染性的自限性食源性病原，可引起人和动物的急性肠胃炎（呕吐、腹泻等）。Wang Tao等合成了兼具高POD活性与磁响应特性的Fe3O4@COF纳米酶复合材料，并以单克隆抗体作为信号探针，设计出结合比色分析和磁性弛豫开关的诺如病毒可视化精准检测策略，检测范围为0.001～100 ng/mL。该方法可在25 min内实现0.7 pg/mL的低LOD检出，并且成功应用于牡蛎和扇贝样本分析，回收率达92.82%～110.63%。类似地，为了构建兼具高灵敏度比色信号与精准SERS信号的免疫化学分析技术，Li Jiaxuan等 制备了一种具有单分散性、强POD活性及高密度高效SERS热点的DSAIA纳米酶。通过将DSAIA作为多功能标记物，该平台可在20 min内实现多种目标病毒的现场筛查与精准定量，其中诺如病毒和腺病毒的视觉LOD分别达0.001 ng/mL和102 PFU/mL，而基于SERS模式时，二者的LOD值分别为0.14 pg/mL和11 PFU/mL。
2.2.7 生物毒素
生物毒素是生物体内产生的代谢产物或病原体产生的毒素，会导致人体系统损坏甚至死亡，对食品安全及公共健康构成严重威胁。Zhu Lin等以Fe3O4@Au-Pt纳米酶作为绿色量子点（g-QDs）的载体，并基于Fe3O4@Au-Pt对g-QDs荧光的猝灭效应，开发了一种用于灵敏、准确检测石房蛤毒素（STX）的磁性荧光适配体传感器。该方法对STX的LOD为0.6 nmol/L，可选择性地识别并检测5 种海洋毒素中的STX，回收率为82.0%～102.6%，为检测海产品中生物毒素的荧光探针制备提供了候选方法。
除了动物毒素外，纳米酶对食品中的各种微生物毒素检测对于食品安全防控也有着重要指导作用。Li Qiulan等成功合成了具有弱类POD活性的S-CDs/Au NPs，并结合甲基汞对其类POD活性的选择性激活与赭曲霉毒素A（OTA）对比色信号和SERS信号的同时抑制，建立了以Au@HgNPs为探针的比色-SERS双模式OTA检测策略，LOD分别为0.29 µg/L和0.16 µg/L。这项工作成功用于测定咖啡样品中的OTA，为食品中OTA残留的定量开辟了一条新途径。黄曲霉毒素B1是最广为人知的一种真菌毒素，可污染花生、大豆、玉米等，引发人体的严重损害。Zhao Yongkun等以聚苯乙烯装载原位合成的Pt-Pd双金属纳米酶，开发了一种自动反应设备和纳米酶增强ELISA（Auto-NEISA）。Auto-NEISA方法实现了对黄曲霉毒素B1的灵敏、准确检测，线性检测范围为10～104 pg/mL，LOD低至5.52 pg/mL。此外，Auto-NEISA还成功地用于检测真实食品样品中的黄曲霉毒素B1，为鉴定食品霉菌毒素提供了一个商业化潜力巨大的平台。
2.2.8 食品过敏原
除了食品本身可能具有的安全隐患外，不同人群可能对食物的固有组分出现过敏症状，造成人体功能障碍或组织损伤。Zhang Xianlong等利用双功能核壳Au@PBNP纳米酶开发了一种高灵敏度的智能手机/SERS双读出微流控免疫分析仪。通过将微流控装置、智能手机和便携式拉曼光谱仪结合，所建立的传感平台在婴儿配方奶粉中α-乳清蛋白（α-LA）的检测效果良好，可靠性较高。Zhang Xianlong等则以GSH和CuCl2为前体制备了具有优异催化活性的新型漆酶模拟物。以此纳米酶构建的ELISA结合智能手机检测平台，在α-LA检测中实现了高特异性和0.056 ng/mL的低LOD，展示了在食品样本分析中的优越应用潜力。
综合现有研究，纳米酶法食品分析为食品安全风险因子的高效识别提供了新的技术路径，覆盖食品添加剂、非法添加物、农药与兽药残留、金属离子、微生物、生物毒素及食品过敏原等多类型目标。凭借其快速响应、灵敏检测及现场化潜力，该类方法在食品安全筛查与监管监测中具有良好的应用前景。
3
用于食品分析的新兴纳米酶与平台
3.1 新兴纳米酶类型
随着纳米研究的不断拓展，更多的新型纳米材料被报道显现出类酶活性，并逐步应用于食品分析。代表性的新型纳米酶包括单原子催化剂、MXenes、COF与HOF等。
单原子纳米酶（SAzymes）具有可定向的构筑特征，其高度分散且界定清晰的金属活性中心及明确的配位环境，为解析复杂催化过程提供了可靠模型。由于原子级分散能够最大化活性中心的利用效率，SAzymes通常表现出优于常规纳米酶的类酶催化性能，在食品分析应用中具有重要研究价值。Wang Xinrou等制备了具有类OXD和类漆酶活性的Fe@CN-20，并基于单宁酸与底物TMB的竞争，开发了用于检测单宁酸的新型比色传感器，检测范围为5～100 mg/L，LOD为0.13 mg/L，检测时间约为30 min。该比色传感系统已成功应用于白兰地中单宁酸的定量，具有简单、可视性强与可回收利用等优势，为食品监管提供了一种新方法。
MXenes是一类具有原子层状结构并富含表面官能团的二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物，兼具高电导率与可调表面化学特性，能够促进界面电子高效传递，因而在纳米酶法食品分析中展现出良好应用潜力。Chi Jingtian等构建了基于DNA编码多孔Ti3C2纳米酶（Apt-P-Ti3C2）的智能手机辅助比色适配体传感平台，用于海洋毒素冈田酸（OA）的实时检测（图6）。该体系中，多孔Ti3C2 MXene具有优异的类POD活性，其丰富的不饱和钛中心增强了适配体吸附与信号转导能力，从而实现了对OA的超灵敏识别，LOD低至0.38 ng/mL，在扇贝、贻贝和牡蛎等实际样品的分析中表现优异。
类似于MOFs，COFs与HOFs等多孔有序框架材料因结构可设计性强、孔道环境可调，已成为构筑高性能纳米酶的重要来源，其经热解或化学转化获得的衍生纳米酶能够在保留高比表面积与多级孔结构的同时，调控金属配位环境与电子结构，从而实现类酶活性的定向优化。面向食品分析应用，该类纳米酶有助于构建兼具高催化效率与良好传质特性的分析界面，提升复杂食品基质中检测的灵敏度与选择性。Liu Jin等融合MOFs与COFs的结构优势，构建了两种基于环状三核单元的金属-共价有机框架材料（Cu3-TDH COF与Cu3-BDU COF），该类材料具有良好的稳定性及优异的漆酶样催化活性，可实现对酚类污染物的高效氧化响应。基于上述框架材料构建的双通道纳米酶传感器阵列能够对6 种酚类污染物进行区分识别，不仅可分辨不同浓度及同浓度下不同类型的酚类目标，LOD低至1 μmol/L，还在实际水样与未知样本分析中表现出良好适用性。Zhu Danqing等以HOF为载体，引入血红素构建了具有优异POD活性的Hemin@HOF纳米酶，并将其嵌入水凝胶基质中，发展出一种智能手机辅助的纳米酶增强型生物传感平台用于有机磷农药检测。该体系结合AChE实现信号放大，对毒死蜱的LOD低至3.04 ng/mL，同时兼具良好稳定性与现场应用潜力，为HOF基纳米酶在食品中农药快速监测提供了可行技术路径。
3.2 纳米酶设计与反应工程
随着纳米酶法食品分析由实验室验证逐步迈向复杂样品应用，其发展重点已由单一材料性能提升转向体系化方法学构建与工程化适配。从材料层面看，活性位工程与界面调控成为核心策略，通过单原子分散、缺陷工程及异质结构筑等手段调节配位环境与电子结构，不仅提高活性位点的可利用率，而且能够优化底物吸附与电子传递行为，从源头上增强类酶催化效率与选择性。与此同时，针对食品基质成分复杂、干扰物多的问题，表面功能化、空间限域及分子识别协同策略的引入，在纳米酶表面构建选择性屏障或耦合适配体、抗体与分子印迹层，从而减弱非特异吸附并提升抗干扰能力。在体系层面，级联纳米反应器逐渐成为信号增强的重要方向，其通常包括纳米酶与天然酶级联、纳米酶与另一种纳米酶级联以及单一纳米酶的自级联放大3 种形式，通过空间限域与结构集成手段，将多个催化单元、识别单元或功能模块在纳米尺度内有序组织，使底物在局部环境中按照既定路径连续转化，从而实现多步反应协同放大与信号高效输出的纳米反应体系。在工程化与应用层面，可降解与绿色合成策略、低能耗制备工艺及批量一致性控制逐渐受到重视，有利于降低成本并提升方法的可重复性与安全性，从而推动纳米酶法食品分析由概念研究向标准化、规模化和智能化应用转变。整体而言，这些多维度策略协同作用，使纳米酶法食品分析在活性位利用率、结构可设计性、复杂基质适应性、信号转导效率及可量产能力等方面不断突破。
3.3 纳米酶快检平台及器件
随着纳米酶法食品分析由实验室验证逐步向现场化与智能化应用拓展，其与智能手机、便携式读出装置、微流控系统及纸基芯片的深度融合已成为重要发展方向。基于智能手机的图像采集与算法分析平台能够将纳米酶触发的比色、荧光或化学发光信号快速转化为可量化数据，在降低仪器依赖的同时提升检测的便携性与普适性。Guo Xinli等基于具有POD活性的apt-TMNzyme构建了用于食品中四环素类残留检测的比色探针体系，在实现目标物有效识别与响应的基础上同步兼顾了较高的处理容量与实用性。鉴于肉眼判读微弱色差的局限性，研究进一步引入智能手机应用对比色信号进行图像采集与算法分析，使色度信息得以精准量化，展现出在食品监测与公共卫生安全领域的应用潜力。同时，便携式光度计、荧光/化学发光检测仪、手持电化学工作站及阻抗分析模块等专用读出平台不断涌现，使纳米酶传感体系在现场条件下仍可保持较高的灵敏度与信噪比。此外，嵌入式读出模块、无线传输接口以及自包含式比色或电化学传感卡片的引入，使纳米酶法食品分析逐步向自读出与智能互联转变，为食品安全与品质评价的现场快速检测提供了新的技术 路径。Liu Xingyu等构建了基于B7O9I3/In2O3 II型异质结与等温扩增策略的便携式光电化学生物传感平台，并引入Zr-MOF作为信号放大元件，实现了牛奶中大肠杆菌O157:H7的光电化学/比色双模现场定量分析，其中微型U盘式电化学工作站结合便携LED光源完成激发与信号采集，在102 CFU/mL量级范围内获得稳定响应。该平台进一步通过蓝牙接口与智能终端对接，实现工作站输出信号的实时读取与处理，在真实乳制品样品中表现出良好的回收率与重复性。进一步地，将纳米酶反应单元集成于微流控芯片与纸基分析装置中，可实现样品前处理、反应与信号输出的一体化操作，在降低样品消耗与人为误差的同时提高检测通量与自动化水平。Zhang Ting等基于三元金属有机框架ZnCo-ZIFs@MIL-101(Fe)构建了比色纳米酶传感体系，并将其嵌入纸基微流控芯片中，实现样品自动进样、毛细驱动传输、原位催化反应与信号输出的一体化流程控制，其中金属中心的协同电子调控显著提升了催化性能，使草甘膦在0.02～40 μg/mL范围内获得稳定响应。进一步结合智能手机对芯片比色区信号进行图像采集与算法分析，可在无需复杂仪器的条件下完成现场可视化与定量判读，从而将多金属MOF纳米酶检测由实验室操作转化为基于微流控流程与智能终端读出的低成本、快速响应现场检测平台。
然而，上述融合应用仍面临若干共性限制。一方面，复杂食品基质中的色素、浑浊度与共存组分易对光学类便携读出造成干扰，影响信号稳定性与结果可比性；另一方面，不同便携平台之间缺乏统一的校准标准与算法体系，使跨设备数据一致性仍有待提升。对于电化学与微流控集成系统而言，其结构可靠性及用户操作友好性仍需进一步优化。同时，纳米酶在长期储存、温度变化及批量制备条件下的活性一致性问题，也在一定程度上制约了平台化应用的推广。近年来，喷墨或气溶胶喷射打印、软光刻以及激光诱导三维图案化等微纳制造技术为纳米酶与生物芯片的大面积集成提供了可行路径，但其工艺成熟度与成本控制仍需综合权衡。此外，建立清晰的审批流程与标准化评价体系，对于缩短技术转化周期、推动纳米酶法食品分析由概念验证向规范化、规模化和智能化应用演进具有关键意义。
4
结 语
本文系统梳理了纳米酶在食品分析领域的研究进展，并在此基础上归纳与界定了“纳米酶法食品分析”这一交叉技术方向的概念内涵，为该领域的理论发展与技术创新提供了较为系统的框架。纳米酶凭借其独特的类酶催化活性、优异的物化稳定性、低成本及易功能化等特性，已在食品安全监测、营养评价、品质控制等方面展现出传统酶法分析难以比拟的技术优势，推动了众多创新检测平台与分析策略的构建。然而，纳米酶法食品分析技术要真正实现从实验室走向实际应用，仍面临诸多挑战。
1）纳米酶性能优化与理性设计。纳米酶的微观结构、表面化学状态与界面性质是决定其催化活性、选择性及稳定性的关键因素。未来应充分利用原位表征技术（如原位透射电镜、同步辐射等）、第一性原理计算、分子动力学模拟与机器学习等先进手段，系统解析纳米酶催化活性位点的电子结构与反应机制，建立构效关联数据库，实现纳米酶的预测性设计与智能化高通量筛选。同时，发展具有多种类酶活性的多功能纳米酶、级联催化纳米酶体系，以及探索纳米酶的固定化技术、可控纯化与循环再生方法，将有效拓展纳米酶的催化种类与应用场景。此外，基于生物材料的绿色合成路径与可生物降解纳米酶的理性设计，是实现环境友好型分析技术、降低生物安全风险的重要途径。
2）复杂体系多组分同步分析。当前研究主要聚焦于食品液体样品（如饮料、乳制品）中单一目标物的检测，而实际食品体系往往涉及固态基质（如粮食、肉类）、多组分污染物共存、基质干扰复杂等真实场景。面向实际应用需求，应重点突破基于纳米酶的多靶标同步检测技术、复杂基质样品前处理与抗干扰策略，以及实时监测、原位分析、智能化数据处理等关键技术，构建高通量检测体系与阵列传感平台，实现从单一指标检测向系统性食品安全评估的技术跨越，满足食品全产业链质量控制的多元化需求。
3）多功能集成检测平台构建。将纳米酶与抗体、核酸适体、噬菌体、分子印迹聚合物等生物识别元件进行功能化修饰与定向偶联，并与磁性纳米颗粒、贵金属纳米材料、量子点、碳纳米材料等功能纳米结构进行有机整合，可实现对目标物的高特异性识别、富集与信号放大，显著提升检测体系的选择性、灵敏度与稳定性。进一步融合多模式信号转换技术（比色、荧光、表面增强拉曼、电化学、光热等）与智能化检测终端（智能手机、便携式光谱仪、生物芯片传感器），构建集样品处理、信号检测、数据分析于一体的多模态、多通道新型生物传感平台，满足食品分析对高性能、长寿命、便携化传感器的实际需求。
4）标准化与产业化。尽管纳米酶在食品分析中展现出巨大潜力，但多数研究仍停留在实验室阶段，实用化与产业化进程明显滞后。亟需从标准化体系建设与产品研发转化两方面协同推进：建立并完善纳米酶材料表征、活性评价、稳定性测试的统一标准与规范化方法，构建纳米酶传感器性能评价指标体系与质量控制规范，健全纳米酶生物安全性与环境影响评估体系；同时，加速纳米酶快速检测试纸条、微流控芯片、便携式检测装置、配套试剂盒等产品的研发与商业化进程。通过标准引领、产品跟进的策略，推动纳米酶法食品分析技术真正走向市场应用，为食品安全监管与公众健康保障提供可靠的技术支撑。
第一作者：
程 昊 硕士研究生
四川大学轻工科学与工程学院
四川大学轻工科学与工程学院食品工程系2023级硕士研究生，主要研究方向为食品纳米酶学，相关成果发表于Sensors and Actuators B: Chemical、Advanced Materials等期刊。
通信作者：
迟原龙 教授
四川大学轻工科学与工程学院 院长
博士生导师。2004年毕业于四川大学食品科学与工程专业，获工学学士学位；2007年毕业于四川大学农产品加工与贮藏工程专业，获工学硕士学位；2012年毕业于四川大学生物质化学与工程专业，获工学博士学位；2016年赴英国牛津大学圣埃德蒙学院交流访学。2007年~2008年，2012年至今在四川大学轻工科学与工程学院从事教学科研工作。长期从事传统发酵食品质量与安全调控，发酵食品优良菌株资源发掘、解析与产业应用方面工作。
黄伦杰副研究员
四川大学轻工科学与工程学院食品工程系
硕士生导师。研究方向聚焦纳米食品研究（食品纳米酶学）及食物资源高值化利用。多次入选Elsevier-斯坦福大学年度“全球前2%顶尖科学家榜单”。入选2023年度博士后创新人才支持计划。主持国家自然科学基金、四川省自然科学基金等项目7 项。研究成果发表在Chemical Society Review、Advanced Materials、Food Chemistry等多个食品领域相关高水平期刊，论文总被引次数超4 900 次，H-index指数为41（Scopus数据库）。现为中国食品科学技术学会、中国化学会、中国生物物理学会（纳米酶分会）会员。担任Journal of Future Foods、Food Innovation and Advances、Food Wellness等期刊青年编委，Foods期刊客座编辑，以及多个期刊审稿人。
引文格式：
程昊, 迟原龙, 黄伦杰. 纳米酶法食品分析的技术原理与研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(9): 18-35. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251230-272.
CHENG Hao, CHI Yuanlong, HUANG Lunjie. Nanozymatic food analysis: technical principle and recent progress[J].Food Science, 2026, 47(9): 18-35. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251230-272.
实习编辑：辉煌；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率，综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。中国食品杂志社拟定于2026年8月13—14日在安徽合肥举办“第13届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”，为期两天。
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为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到） 在 中国 安徽 合肥 召开。
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为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向，推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级，由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟（IUFoST）、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办，湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办，中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造，AI赋能科技进步”，将于2026年9月19-20日（9月18日会议报到）在中国 湖南 长沙召开。
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