史艷宇,劉金華,王 瑩,邴 煒,華 蕾,劉曉暉,王 穎,周 亮,王 瀟
(1.吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,吉林 長春 130022;2.吉林出入境檢驗(yàn)檢疫局,吉林 長春 130062)
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)快速檢測畜肉食品中鴨源性成分
史艷宇1,劉金華2,王 瑩1,邴 煒1,華 蕾1,劉曉暉1,王 穎1,周 亮1,王 瀟1
(1.吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,吉林 長春 130022;2.吉林出入境檢驗(yàn)檢疫局,吉林 長春 130062)
目的:建立一種快速、特異、靈敏的鴨源性成分檢測方法。方法:以鴨細(xì)胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)基因序列為靶位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物,進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增,建立鴨源性成分檢測方法;以常見畜禽肉,包括羊肉、牛肉、雞肉、鵝肉、豬肉、兔肉、馬肉、鹿肉等參考動(dòng)物物種進(jìn)行特異性檢測;以50 mg/kg羊肉DNA作為稀釋液,對鴨肉DNA進(jìn)行梯度稀釋,檢測靈敏度。結(jié)果:該方法能夠有效的對鴨源性成分進(jìn)行快速檢測,具有較強(qiáng)的特異性,靈敏度較高(0.1 μg/kg),且羊肉成分的存在對鴨肉靈敏度檢測沒有影響,可以快速、準(zhǔn)確檢測畜肉食品中摻雜的鴨源性成分。
鴨源性成分;細(xì)胞色素C氧化酶Ⅲ基因;聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng);檢測
市售牛羊肉及肉制品中,很多都摻雜鴨肉以冒充牛羊肉進(jìn)行銷售;為彌補(bǔ)羊肉味不足,有些不法商家甚至摻入羊肉粉、羊肉精膏等添加劑來粉飾其摻假行為。為了確定畜肉食品的真實(shí)性,已經(jīng)有很多動(dòng)物源性成分鑒別的方法,包括物理、化學(xué)、免疫學(xué)和分子生物學(xué)等方法,其中尤以分子生物學(xué)方法中聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)最為快速且靈敏[1-16],其中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也很多,涵蓋牛、羊、豬、狗、雞、馬、驢、鹿、兔、駱駝等動(dòng)物種類[17-22],但尚無對鴨源性成分鑒別檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),滿足不了檢測需求。
研究中建立的畜肉食品中鴨源性成分鑒別檢測方法,采用主要選擇鴨細(xì)胞色素C氧化酶Ⅲ(COⅢ)DNA作為研究對象,設(shè)計(jì)了PCR特異性引物,建立了PCR技術(shù)鑒別檢測鴨源性成分的方法,適用于不同類型的樣品檢測,操作簡便,準(zhǔn)確可靠,靈敏度高,實(shí)用性強(qiáng)。
1.1 材料與試劑
家鴨(雁形目鴨亞科河鴨屬的綠頭鴨[23])、羊肉、牛肉、雞肉、鵝肉、豬肉、兔肉、馬肉、鹿肉均購于長春市地方市場;冰凍羊肉卷、肉板、醬鴨脖、醬鴨腸等畜肉加工食品購于長春市超市。
AxyPrepTMDNA提取試劑盒 美國Axygen公司;Ex TaqDNA聚合酶、dNTP(各10 mmol/L)、10×緩沖液、6×Loading buffer、100 bp DNA Ladder Marker、PCR引物合成 寶生物工程(大連)有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
Microfuge 22R高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman公司;IKA M20食物研磨器 德國IKA公司;Biometra T gradient-96PCR擴(kuò)增儀 德國Biometra公司;BioSpecmini DNA/RNA/蛋白分析儀 日本島津公司;SAVANT PS500A電泳儀 美國Axygen公司;EDAS290凝膠成像系統(tǒng) 美國柯達(dá)公司;HH-S恒溫水浴鍋 上海博珍儀器設(shè)備制造廠。
1.3 方法
1.3.1 樣品前處理
取500 mg固體樣品加入50 mL離心管,加入約2 倍體積的雙蒸水,充分混勻,12 000 r/min離心5 min并棄去上清液,重復(fù)1次,必要時(shí)用三氯甲烷清洗樣品1次。醬汁等懸乳濁或濁狀的液體食品樣品可以通過添加電解質(zhì)(無機(jī)酸、堿、鹽類)等物理方式破壞膠體穩(wěn)定性再分離、濃縮。取500 mg樣品加入2 mL離心管,12 000 r/min離心5 min并棄去上清液,再次加入500 mg樣品,12 000 r/min離心5 min并棄去上清液,必要時(shí)用三氯甲烷清洗樣品1 次。
1.3.2 DNA提取
按試劑盒說明書提取DNA,并用DNA分析儀檢測其純度及濃度。
十六烷基三甲基溴化銨(hexadecyltrimethylammon iumbromide,CTAB)法提取DNA:取200 mg研磨成粉狀的樣品于1.5 mL離心管中,加入600 μL CTAB、15 μL蛋白酶K、65 ℃溫育30 min;加入500 μL酚-氯仿-異戊醇(25:24:1,V/V)混合液劇烈振蕩,12 000 r/min離心15 min;吸取上清液加入等體積異丙醇,劇烈振蕩后12 000 r/min離心10 min,棄上清液;用70%乙醇洗滌2~3次,棄上清液;用200 μL TE緩沖液溶解;加等體積氯仿-異戊醇(24:1,V/V)重復(fù)上述步驟純化DNA。用DNA分析儀檢測其純度及濃度。
1.3.3 引物設(shè)計(jì)
在GenBank中檢索到的1個(gè)潛鴨族基因全序列(accession AF090337)、其綠頭鴨的mtDNA部分序列(accession L22476、L16770、L22477)及家鴨線粒體COⅢ基因序列(accession DQ655706)。用Lasergene軟件中的MegAlign對基因序列進(jìn)行序列同源性比較分析,根據(jù)基因序列中同源性較高部分用Primer Express 3.0設(shè)計(jì)引物。在GeneBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ BLAST)中,經(jīng)BLAST軟件對相似序列搜索后,篩選出一套最優(yōu)且與常見畜禽肉無交叉反應(yīng)的引物。正向引物:5’-CATCTATCCTGCTAGCCGCC-3’,反向引物:5’-GGCTTGAGTGGAAGAATGCC-3’,擴(kuò)增片段201 bp。
1.3.4 反應(yīng)體系和反應(yīng)條件
反應(yīng)體系(共25 ?L):10×Ex Taq Buffer(Mg2+plus)2.5 ?L,dNTP s Mixture(各10 mmol/L)0.5 ?L,上下游引物(10 ?mol/L)各1 ?L,Ex Taq(5 U/?L)0.2 ?L,模板DNA 2 ?L,補(bǔ)水至25 ?L。
反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共35個(gè)循環(huán);最后72 ℃延伸10 min。
1.3.5 特異性實(shí)驗(yàn)
分別用羊肉、牛肉、雞肉、鵝肉、豬肉、兔肉、馬肉、鹿肉等對引物進(jìn)行特異性實(shí)驗(yàn)。
1.3.6 靈敏度實(shí)驗(yàn)
用羊肉DNA(50 mg/kg)溶液對鴨肉DNA進(jìn)行10倍梯度稀釋,使羊肉DNA中分別含有100、10、1 mg/kg和100、10、1、0.1 ?g/kg的鴨肉DNA,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,觀察該方法靈敏度及羊肉成分的存在對鴨肉檢測靈敏度的影響。
2.1 引物特異性
在優(yōu)化好的PCR反應(yīng)體系和反應(yīng)條件下,以羊肉、牛肉、雞肉、鵝肉、豬肉、兔肉、馬肉、鹿肉等DNA為特異性實(shí)驗(yàn)對照進(jìn)行PCR檢測。電泳結(jié)果顯示,僅有家鴨被擴(kuò)增出條帶,而其他對照以及空白對照均未擴(kuò)增出條帶(圖1)。
圖1 PCR特異性檢測結(jié)果Fig.1 Specificity of the PCR method
2.2 靈敏度
圖2 PCR靈敏度檢測結(jié)果Fig.2 Sensitivity of the PCR method
對用羊肉DNA溶液稀釋的各質(zhì)量濃度鴨肉DNA進(jìn)行PCR檢測,結(jié)果顯示,設(shè)計(jì)的引物對鴨肉的檢測敏感度可達(dá)到0.1 ?g/kg。同時(shí),高質(zhì)量濃度羊肉DNA的存在并不影響鴨肉的檢測靈敏度(圖2)。
2.3 市售羊肉卷和肉板中鴨源性成分的檢測
應(yīng)用特異引物對2份市售的羊肉卷及肉板(經(jīng)證明已摻入鴨肉)進(jìn)行PCR檢測,結(jié)果表明該方法能有效檢測出試樣中摻入的鴨源性成分(圖3)。
圖3 檢測樣品中的鴨源性成分Fig.3 Qualitative detection of duck-derived materials in commercial meat products
2.4 市售加工肉制品中鴨源性成分的檢測
加工肉制品由于需要經(jīng)過高溫處理或添加鹽類等調(diào)料制品,這些處理方式對DNA的提取效果均有影響。應(yīng)用特異性引物對市售的鴨脖、鴨腸制品進(jìn)行PCR檢測,結(jié)果表明樣品通過洗滌方式去除樣品中的鹽、糖和色素后,經(jīng)PCR擴(kuò)增仍能夠檢測出鴨源性成分(圖4)。
圖4 檢測加工制品中的鴨源性成分Fig.4 Qualitative detection of duck-derived materials in processed meat products
本研究根據(jù)鴨COⅢ基因序列設(shè)計(jì)特異性引物,成功建立了鴨源性成分的PCR檢測方法,填補(bǔ)了鴨源性成分檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)的空白。
在本研究中,對所設(shè)計(jì)引物進(jìn)行特異性預(yù)測及實(shí)際檢驗(yàn),結(jié)果表明所用引物與常見畜禽物種間無同源性,引物具有較高的特異性。另外,采用50 mg/kg羊肉DNA溶液對鴨肉DNA進(jìn)行稀釋,結(jié)果表明較高質(zhì)量濃度羊肉DNA的存在不影響鴨肉檢測的靈敏度(0.1 μg/kg),能夠滿足實(shí)際檢測需要。另外,肉制品經(jīng)加工等工序后,DNA會(huì)受到影響,特別是加熱時(shí)DNA片段會(huì)變短,因此要求引物擴(kuò)增的目的片段較短[24-25]。本研究中設(shè)計(jì)的引物所擴(kuò)增的目的片段為201 bp,適于加工的肉制品中鴨源性成分的檢測。本研究中所采用方法可應(yīng)用于肉制品摻假診斷、食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染監(jiān)控及食品監(jiān)督部門檢測等各個(gè)領(lǐng)域,為檢測食品中摻假、造假提供技術(shù)支持,同時(shí)為食品安全工作順利開展打下良好技術(shù)基礎(chǔ)。
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A Polymerase Chain Reaction Method for Rapid Detection of Duck-Derived Materials in Meat Products
SHI Yan-yu1, LIU Jin-hua2, WANG Ying1, BING Wei1, HUA Lei1, LIU Xiao-hui1, WANG Ying1, ZHOU Liang1, WANG Xiao1
(1. Jilin Product Quality Supervision Inspection, Changchun 130022, China; 2. Jilin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Changchun 130062, China)
This report describes a rapid polymerase chain reaction (PCR) method to detect duck-derived DNA by using primers corresponding to the duck COⅢ gene. The method was duck specific, free from interference from lumb DNA (50 mg/kg). Its sensitivity was sufficient to detect as low as 0.1 μg/kg duck-derived materials. It can provide a rapid and accurate way to identify duck-derived materials adulteration in meat products without interference of mutton DNA.
duck-derived materials; cytochrome oxidase Ⅲ (COⅢ) gene; polymerase chain reaction (PCR); detection
S853.74
A
1002-6630(2014)08-0163-03
10.7506/spkx1002-6630-201410030
2013-07-10
國家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012QK169)
史艷宇(1977—),女,高級工程師,博士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail:shiyanyu219@163.com