轉(zhuǎn)基因植物食品檢測(cè)技術(shù)研究

李 梁

（唐山市食品藥品綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心，河北 唐山 063000）

1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)與轉(zhuǎn)基因植物食品特性

1.1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)原理

在生物學(xué)研究視域下，生物體主要依靠DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯實(shí)現(xiàn)遺傳，轉(zhuǎn)基因是指針對(duì)生物體中的DNA進(jìn)行修飾改造，使其遺傳性狀產(chǎn)生改變，以基于DNA限制性?xún)?nèi)切酶的基因工程技術(shù)、基因克隆為代表的項(xiàng)目即為轉(zhuǎn)基因技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用層面的具體體現(xiàn)。

1.2 轉(zhuǎn)基因植物食品特點(diǎn)

將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于植物食品加工生產(chǎn)領(lǐng)域，首要前提是完成目的基因的分離，隨后將目的基因與細(xì)菌載體的DNA拼接、形成重組基因，接下來(lái)運(yùn)用基因槍等方式將重組體分子導(dǎo)入到受體植物細(xì)胞中，最后篩選出包含外源基因的轉(zhuǎn)化細(xì)胞，通過(guò)無(wú)性繁殖實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株的誘導(dǎo)，并經(jīng)由種植、加工、生產(chǎn)等流程形成轉(zhuǎn)基因植物食品。由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中需導(dǎo)入含有目的基因的外源DNA與載體DNA，部分情況下需選取一個(gè)能編碼的蛋白質(zhì)DNA片段連接在目的基因上、用于篩選出轉(zhuǎn)化細(xì)胞，因此多數(shù)轉(zhuǎn)基因植物食品的外源基因遺傳結(jié)構(gòu)具有相似性特點(diǎn)，可選取外源基因作為轉(zhuǎn)基因植物食品檢測(cè)與鑒別的重要依據(jù)。

2 轉(zhuǎn)基因植物食品檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 核酸擴(kuò)增技術(shù)

核酸擴(kuò)增技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)為PCR技術(shù)，以特定基因片段作為模板，選取人工合成寡聚核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸分別作為引物和底物，在耐熱DNA聚合酶的作用下實(shí)現(xiàn)DNA變性、模板單鏈DNA與引物的退火、引物的延伸，通過(guò)多次循環(huán)上述流程實(shí)現(xiàn)DNA片段的快速有效擴(kuò)增，在專(zhuān)一性、靈敏性等方面占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)。利用PCR技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)，主要包含以下三個(gè)步驟：其一是外源基因的分離與提純，采用切、搗、研磨、粉碎等處理方法使選取食品樣品中的細(xì)胞產(chǎn)生破碎，從中分離出外源基因，隨后選用緩沖劑萃取其中游離的DNA，再利用乙醇萃取出蛋白質(zhì)。其二是在PCR儀中完成擴(kuò)增反應(yīng)，以萃取出的外源基因作為模板，依據(jù)基因特點(diǎn)選取適當(dāng)引物，經(jīng)由變性、退火、延伸等流程生成PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。其三是產(chǎn)物成分檢測(cè)，常用檢測(cè)技術(shù)包含多重PCR技術(shù)、微流控技術(shù)、數(shù)字PCR技術(shù)等。以多重PCR技術(shù)為例，針對(duì)3類(lèi)物種的4種外源基因、1種內(nèi)源基因共設(shè)計(jì)10對(duì)引物，形成5重PCR擴(kuò)增，循環(huán)兩輪后即可檢測(cè)出低含量的DNA，將其應(yīng)用在大豆蛋白粉等深加工植物食品檢測(cè)中，能夠有效實(shí)現(xiàn)高通量篩選與快速檢測(cè)，具有高靈敏性、高效性特點(diǎn)。

2.2 蛋白檢測(cè)技術(shù)

通常豆類(lèi)食品中富含植物蛋白，其原料經(jīng)由加工處理后外源蛋白將發(fā)生降解或變形，一定程度上增大了目標(biāo)DNA提取的難度，易造成漏檢問(wèn)題。蛋白免疫技術(shù)是一種基于免疫反應(yīng)的高靈敏檢測(cè)方法，僅需獲取到粗提物便可以快速完成測(cè)定、符合檢測(cè)需求，利用蛋白免疫原理進(jìn)行深加工植物食品檢測(cè)，可有效獲取到特異性抗體，實(shí)現(xiàn)對(duì)外源抗原蛋白的有效檢測(cè)。同時(shí)，還可以運(yùn)用蛋白芯片法進(jìn)行檢測(cè)，該技術(shù)以抗原抗體反應(yīng)作為檢測(cè)原理，通過(guò)制備特異性單克隆抗體、將其偶聯(lián)在化學(xué)材料修飾的芯片上，針對(duì)芯片的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，即可獲取到轉(zhuǎn)基因成分?jǐn)?shù)值，適用于初加工植物食品的外源基因檢測(cè)。

2.3 測(cè)序技術(shù)

測(cè)序技術(shù)主要以食品樣品的全基因組作為分析對(duì)象，經(jīng)由高通量大規(guī)模檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中轉(zhuǎn)基因成分的判定，檢測(cè)精度較高、可信度較高。以大豆食品檢測(cè)為例，利用測(cè)序技術(shù)針對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行一次性高通量測(cè)序，將獲取到的全基因組序列信息進(jìn)行比對(duì)，即可判斷出被測(cè)樣品中有無(wú)轉(zhuǎn)基因序列與轉(zhuǎn)基因序列的種類(lèi)。在此基礎(chǔ)上，利用第二代DNA測(cè)序技術(shù)將獲取到的短DNA片段的雙端測(cè)序結(jié)果與基因文庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，能夠直接篩選出可疑的插入位點(diǎn)與序列，配合PCR技術(shù)即可完成快速驗(yàn)證。

2.4 分子標(biāo)記技術(shù)

分子標(biāo)記包含PAPD、ISSR、AFLP、SCAR、SNP等多種技術(shù)手段，能夠反映出特異性DNA片段，適用于植物油的品種鑒定與轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)。以橄欖油為例，選用第三代分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行橄欖油成分分析，其SNP擴(kuò)增片段小，與毛細(xì)管電泳、微陣列分析等方法進(jìn)行配合使用，能夠有效達(dá)成高通量檢測(cè)目標(biāo)，完成對(duì)混合品種植物油中轉(zhuǎn)基因成分的檢測(cè)，重復(fù)性較好、分辨率較高。

3 結(jié)論

當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性仍持有保留意見(jiàn)與探討空間，社會(huì)公眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的接受度存在較大差異。因此務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因植物食品檢測(cè)技術(shù)的研究，建立科學(xué)的食品檢測(cè)體系與鑒別標(biāo)準(zhǔn)，綜合運(yùn)用多種技術(shù)方法進(jìn)行食品成分、基質(zhì)的檢測(cè)評(píng)價(jià)，為食用農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展與我國(guó)食品安全提供保障。