在國內(nèi)及國際貿(mào)易中,我國肉制品摻雜、以次充好的欺騙行為屢見不鮮,嚴重損害了消費者的利益,并且對我國出口肉制品在國際市場上的聲譽造成損害。要杜絕這些摻雜使假的現(xiàn)象,關(guān)鍵手段是要建立一種能快速準確鑒別動物種源成分的檢測方法,為上述產(chǎn)品的質(zhì)量做本質(zhì)上的把關(guān),提高執(zhí)法的科學(xué)性和高效性,進一步提高檢驗檢疫通關(guān)速度。因此,建立一種快速、靈敏、特異的檢測肉類種源的檢測方法一直是有待解決的難題。
目前,動物源性成分鑒別的主要方法有物理、化學(xué)、免疫學(xué)和分子生物學(xué)方法。
物理學(xué)鑒別方法常用鏡檢法,通過觀察來區(qū)分禽類、哺乳動物和魚類,但該方法本身卻并不能區(qū)分動物的種類。在檢測的過程中,需要有經(jīng)驗的檢驗員進行操作,可以定量檢測0.1%以下的骨片段。
化學(xué)方法進行動物源性分析主要有色譜法和光譜法兩種,但是化學(xué)方法的樣品制備比較復(fù)雜,檢測儀器相對較貴,無法分析高度處理過的樣品。
免疫學(xué)方法以檢測蛋白質(zhì)為基礎(chǔ),主要有同工酶檢測、酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)以及電泳方法等,但其由于缺乏較高重現(xiàn)性和靈敏度以及受樣品性質(zhì)影響而受到限制。免疫學(xué)鑒別方法主要用于鑒別粗加工肉類的動物種類,只有少數(shù)的方法可以用于檢測蒸煮肉類的蛋白質(zhì),因此很多的免疫學(xué)鑒別方法都不能用于熱處理肉品。
分子生物學(xué)方法主要有常規(guī)PCR、多重PCR、實時熒光PCR等,同時DNA雜交技術(shù)、PCR-電泳、PCR-限制性片段長度多態(tài)分析技術(shù)、隨機引物的擴增法、環(huán)介導(dǎo)等溫擴增技術(shù)、DNA基因檢測手段式PCR技術(shù)等也是目前發(fā)展較為領(lǐng)先的幾種分子生物學(xué)方法。
熒光定量PCR通過熒光染料或熒光標記的特異性探針,對PCR產(chǎn)物進行標記跟蹤,實時在線監(jiān)控反應(yīng)過程,結(jié)合相應(yīng)的軟件可以對產(chǎn)物進行分析,計算待測樣品模板的初始濃度。本方法檢測原理主要利用一對動物線粒體基因保守區(qū)域特異性引物,配以FQ-Buffer、耐熱DNA聚合酶(Taq酶)、四種核苷酸單體(dNTPs)等成分,通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)-熒光法進行體外擴增,從而達到快速檢測的目的。
基于熒光定量分析技術(shù),根據(jù)常見動物如豬、驢、牛、羊的DNA序列,設(shè)計并最后確定了特異引物,建立了熒光定量PCR檢測方法,可以用于豬、驢、牛、羊肉及肉制品的種源成分快速鑒定檢測分析,具有高效、快速、準確的特點,可進行批量樣本快速檢測。方法主要用于檢測動物組織、血液以及食品、肉類制品、飼料中有動物種源性特定成份鑒定,是適用于政府檢測機構(gòu)、食品加工企業(yè)、進出口貿(mào)易企業(yè)的優(yōu)秀的檢測分析方法。并且檢測結(jié)果能夠達到與國家要求的行業(yè)檢測標準相一致,與歐盟、美國FDA檢測標準相符合。
熒光定量PCR技術(shù)用于食品肉類種源檢測方法建立
1 檢測原理
本檢測方法用一對線粒體基因保守區(qū)域特異性引物,配以FQ-Buffer、耐熱DNA聚合酶(Taq 酶)、四種核苷酸單體(dNTPs)等成分,通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)-熒光法進行體外擴增,從而達到快速檢測的目的,實現(xiàn)對動物組織、血液以及食品、肉類制品、飼料中動物源性成分的定性、定量分析。
2 熒光定量PCR檢測方法建立
對豬、驢、牛、羊等動物源樣品進行預(yù)處理,進而對引物和探針設(shè)計、合成及使用,經(jīng)過對動物源樣品進行DNA提取與測定,構(gòu)建熒光定量PCR反應(yīng)體系,并在熒光定量PCR儀中進行反應(yīng),通過對反應(yīng)體系、檢測手段的不斷優(yōu)化,最終形成完善的熒光定量PCR檢測方法。
3 熒光定量PCR檢測方法驗證
以驢源檢測方法為例,進行熒光定量PCR檢測方法驗證。將動物組織經(jīng)過勻漿、離心等預(yù)處理,進行DNA提取。應(yīng)用熒光定量PCR快速檢測方法對動物組織中驢源成分進行檢測。取出驢-qPCR MIX、Taq酶系,配制測試反應(yīng)體系。向每管中加入處理后樣品或驢-陽性質(zhì)控品和陰性質(zhì)控品,并將各反應(yīng)管放入定量PCR儀器的反應(yīng)槽內(nèi),按對應(yīng)順序設(shè)置陰性控品,陽性質(zhì)控品以及未知標本,并設(shè)置樣品名稱和循環(huán)條件,進行梯度循環(huán)反應(yīng),并對方法的特異性、靈敏性進行驗證。反應(yīng)結(jié)束后,判斷反應(yīng)結(jié)果。
檢測結(jié)果表明,本研究建立的熒光定量PCR方法具有良好的特異性,與國標方法的檢測結(jié)果符合率為100%,未出現(xiàn)假陽性或假陰性結(jié)果。
用試劑盒分別檢測不同濃度驢肉組織的樣品,分別為:約1/2檢測限濃度(0.05%)樣品10個、檢測限濃度(0.1%)樣品10個和2倍高于檢測限濃度(0.2%)樣品10個測定(見表1)。
檢測結(jié)果:1/2檢測限濃度(0.05%)樣品的陽性率為40%(4/10);檢測限濃度(0.1%)樣品的陽性率為100%(10/10);2倍檢測限濃度(0.2%)樣品的陽性率為100%(10/10)。結(jié)果表明,該試劑盒對驢源性成分的檢測限能達到的0.1%。
利用本方法檢測陰性樣品20份,包括豬肉、羊肉、牛肉、驢肉樣本各5份,對出現(xiàn)陽性結(jié)果的樣本重復(fù)檢測一次,通過陰陽性來判斷試劑盒的特異性。檢測結(jié)果表明,該方法對豬肉、羊肉、牛肉、驢肉源性成分的檢測假陽率為0。
同時,檢測含量等于或大于檢測限的豬肉、羊肉、牛肉、驢肉樣品30份,計算出假陰性率。對可疑陰性樣本重復(fù)檢測一次,統(tǒng)計假陰性數(shù),計算假陰性率。按照下列公式計算假陰性率:假陰性率=假陰性數(shù)/30×100%,結(jié)果顯示該方法對豬肉、羊肉、牛肉、驢肉源性成分的檢測假陰性率為0。
此外,通過建立20多種動物樣本的物種資源庫(包括:大鼠、小鼠、豚鼠、貓、雞、鴨、鵝、鵪鶉、牦牛、馬、狐貍、貂、貉、兔、貓、豬、羊、驢、鹿等),利用熒光定量PCR檢測方法進行物種間鑒定識別,結(jié)果顯示,本方法能夠有效識別樣本物種來源,種屬間特異性檢測結(jié)果表現(xiàn)良好。
4 方法對比
通過實驗驗證可得,熒光定量PCR技術(shù)檢測動物性食品中驢源性成分具有較高的準確性與穩(wěn)定性,通過熒光信號的檢測可以直接對產(chǎn)物進行定量。相比較于傳統(tǒng)的檢測方法,熒光定量 PCR檢測方法具有高通量和低成本的優(yōu)勢,具有廣闊的應(yīng)用前景。
維德維康保障食品種源安全
北京維德維康生物技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事食品安全檢測、獸藥殘留快速檢測技術(shù)、動物疫病快速診斷技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè),在獸藥、非法添加劑、毒素、細菌蛋白等化合物的抗原和抗體制備方面具有豐富的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。公司堅持自主創(chuàng)新,現(xiàn)已建成了針對小分子化合物的抗體資源庫,庫容量近千種,整合自身的工藝優(yōu)勢,實現(xiàn)了產(chǎn)品的高效產(chǎn)業(yè)化,迅速推出了當前市場緊缺的檢測產(chǎn)品,為食品安全檢測市場提供了更多更優(yōu)的選擇。
目前,北京維德維康生物技術(shù)有限公司已取得完備的熒光定量PCR技術(shù)成果:提取制備了相應(yīng)的豬、驢、牛、羊源DNA模版,設(shè)計并合成出匹配的引物、探針,形成了完善的熒光定量PCR檢測方法,并對其特異性、穩(wěn)定性、靈敏性等指標進行了檢驗,為國內(nèi)肉及肉制品行業(yè)食品安全保駕護航。