溫善萍 蔣小英 趙玉芬
摘 要:本文簡單介紹了幾種常見的檢測方法,并以轉基因大豆為例,詳細分析了熒光PCR檢測、定性PCR檢測的應用。以期利用先進檢測技術,保證轉基因食品安全,推動農業事業發展。
關鍵詞:轉基因;食品安全;檢測方法;PCR檢測
如今轉基因食品受到了多個國家的重視,轉基因食品包括對植物基因升級改造的農作物,和對轉基因植物進一步加工得到的供消費者食用的食品。隨著人們對食品安全的關注,人們對轉基因食品抱有不同態度,在贊嘆科學技術發展的同時,也在擔憂轉基因食品的安全性,對轉基因食品存在一定偏見。
1 我國轉基因農作物種植現狀
轉基因作物是通過基因工程改變農作物的基因組,形成新的生物體。將轉基因生物體進一步加工即為轉基因食品。其中最常見如轉基因豆油、轉基因玉米等。目前我國轉基因食品種植面積約為280萬公頃,在全世界排名第八,主要種植轉基因棉花、番茄、玉米等。
隨著轉基因農作物進入市場,其安全性引起了社會公眾的關注。轉基因食品的安全爭議主要集中在:①種植農作物是否會增加雜草和病蟲害問題,種植廢棄物是否會污染環境。②轉基因食品對人體健康的影響,是否存在副作用和毒害物質,導致后代不育等?,F階段我國對轉基因生物的管理十分嚴格,為了保護公民的健康和合法利益,避免生態環境受到威脅,我國針對轉基因生物安全設定了多條管理辦法,嚴格要求各企業對轉基因產品做出標志,在市場監管中嚴格管理。
2 轉基因食品檢測面臨的困難
檢測轉基因時面臨著諸多挑戰,首先是檢測復合轉基因品系,如今復合轉基因已經出現由五個轉化體雜交得來的品系,以轉基因玉米為例,已經培育出Bt11與MIR604、GA21、TC1507以及MIR162雜交的品種,現階段檢測技術并不能對轉基因品系進行區分。檢測轉基因材料含量降低的食品時,尤其是深加工食品,由于DNA經過了嚴重降解,并不能保證完整檢出。此外部分正處于田間試驗階段或者研發階段的轉基因作物,在非法途徑下轉到市場或田地,對于其并不具備較完善的檢測方法進行檢測,容易發生漏檢的情況。
目前針對轉基因作物的檢測主要從定性檢測和定量檢測兩方面展開,其中PCR檢測作為最常用的檢測技術,能夠提供較為準確的檢測結果。目前市場上轉基因植物主要是玉米和大豆,針對大豆、玉米及其深加工食品的檢測,主要使用PCR檢測技術,通過擴增產物,完成測序分析,對其安全性進行判斷[1]。
3 轉基因食品檢測方法
3.1常見檢測方法
3.1.1 光譜分析法
使用該檢測法,需要繪制光譜圖,在軟件幫助下模擬分子結構,對比非轉基因食品,展開非期望效應研究。將分析結果作為評價依據,得到最終檢測結果。目前該技術主要應用于玉米和番茄的檢測,可實現無損快速檢測,檢測過程對環境無污染,已經在多個食品分析中廣泛應用[2]。
3.1.2 蛋白質印跡檢測法
蛋白質印跡檢測主要是利用電泳技術分離外源蛋白質,然后實現分離檢測。檢測轉基因食品中的不可溶蛋白質時,可使用該技術,測定蛋白質含量,同時與蛋白質標準進行對比,判斷轉基因食品的安全性。
3.1.3 PCR檢測法
PCR檢測法是通過擴增目標序列,檢測擴增產物,可分為定性PCR技術、PCR-ELISA技術及復合定性PCR等。定性PCR是擴增特異DNA片段,利用瓊脂糖凝膠分離產物,借助于凝膠成像系統觀察分離情況,該技術具有較高的靈敏度。
3.1.4 基因芯片檢測法
使用基因芯片技術檢測食品,將食品生物體作為樣本,測定其基因序列,將DNA按照一定規律和順序排列,形成微矩陣。使用軟件對基因序列進行分析,了解基因特點和信息,對基因表達特征進行檢測,確認轉基因食品的安全性。
3.1.5 組學分析技術
結合蛋白組學、代謝組學以及轉錄組學技術,針對個體展開組學分析,對單個細胞內蛋白質的表達情況進行分析。組學分析法作為新型技術,可評價樣本非期望效應,識別轉基因食品危害性。該技術具有適應性強的優勢,可在食品檢測中推廣應用。
3.1.6 生物傳感器技術
將電子裝置和生物特性結合,充分發揮生物分子之間的互相作用,并將其轉換為顯示信號,如離子共振傳感器等,通過對折射率變化的檢測,對樣品轉基因成分進行檢測。
3.2 定性PCR檢測方法
3.2.1 實驗材料
準備轉基因大豆,使用研缽磨成粉末,取粉末100 g,使用CTAB法提取基因組。將提取后的DNA溶液放置在-20 ℃環境中儲存?;罨瘍龃婢?,提取陽性質粒分子,在-20℃環境中儲存。
3.2.2 設計PCR檢測引物
一般情況下引物選擇18~27 bp長度,含量約為40%~60%,保持上下游引物接近。PCR檢測過程中注意對DNA模板量加強控制,若模板量過大,會造成PCR擴增受抑制,過少會影響檢測準確性[3]。若樣品不足
200 ng/μL,加樣量設定為0.25 μL。
3.2.3 電泳檢測
在PCR儀器中經過升溫和降溫過程循環后,會產生氣溶膠擴增產物。打開管蓋前將PCR管放置在通風櫥內,通風3 min后拿出產物進行電泳檢測。電泳檢測中要使用新移液器添加樣本,移液器要攜帶濾芯,避免對氣溶膠造成污染。由于擴增產物處于100~200 bp,為了提高擴增效果,使用瓊脂糖凝膠電泳檢測,并設置對照組,使用凝膠成像儀對電泳結果進行觀察。
3.2.4 實驗結果
通過對比空白對照組,可發現大豆基因組擴增后和預期產物相近,滿足質量檢查結果。對轉基因大豆進行PCR檢測,基因序列具有高度特異性,可滿足定性檢測需求,完成轉基因成分的定性檢測。
3.3 探針熒光PCR檢測
使用探針熒光PCR時,探針退火溫度相對高,會比PCR引物先在模板上結合。進行PCR時,當PCR循環數增加,熒光信號增強,通過檢測熒光信號完成對檢測模板的定量分析。這種方法具有較高的特異性和靈敏度,檢測時長短,可準確測量轉基因食品的質量。樣本制作方法和前文一致,將DNA溶液稀釋至200 ng/μL,在-20℃環境中保存。將轉基因大豆基因組稀釋后,對基因進行熒光擴增,每個梯度均需要設置兩組重復試驗,并繪制擴增曲線,建立大豆基因標準曲線,測定轉基因品系含量,從而判斷轉基因產品的質量。
4 結論
綜上所述,隨著轉基因食品的發展,檢測技術也需要進一步升級優化,利用先進的檢測技術能夠提高檢出效率,確保食品安全。
參考文獻
[1]張振鐸.轉基因食品質量安全檢測技術的發展研究[J].現代食品,2019(24):135-137,148.
[2]梁景瀟.轉基因食品檢測方法研究[J].食品安全導刊,2019(30):150.
[3]常志遠.轉基因食品分子生物學檢測方法的建立及應用[D].長春:長春理工大學,2019.