李春哲
[摘要]本文針對轉基因食品分析檢測技術的研究現(xiàn)狀做了簡單的論述,總結了目前應用效果較好的技術。從技術發(fā)展角度而言,轉基因食品分析檢測技術呈現(xiàn)技術手段多樣化、適用范圍不斷擴大的特點。隨著轉基因食品的不斷增加,檢測手段也會有進一步的發(fā)展。
[關鍵詞]轉基因食品;分析檢測技術;新發(fā)展
中圖分類號:TS210.7 文獻標識碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20180810
現(xiàn)階段,轉基因食品已經(jīng)成為多個國家環(huán)境和健康的中心議題。轉基因食品指的是在實驗室中,將動植物的基因采取相應的手段加以改變后制造出的食品。目前,市場上轉基因食品不斷增加,社會上對于轉基因食品有著不同的看法,分為贊同和畏懼兩派,食品安全問題是人們關注的重點,因此加大檢測力度、做好對轉基因食品的安全把關有著重要的意義。
1轉基因食品的隱患
從安全角度而言,轉基因食品存在一定的隱患。
(1)毒性問題。部分研究學者認為采取人工的方式進行基因提煉以及添加,可能會增加食物中微量毒素的含量。
(2)過敏反應。在轉基因食品中常常含有能夠引起部分人過敏的基因,比如轉基因玉米極易造成某類人群出現(xiàn)過敏的情況。
(3)對環(huán)境的威脅。部分基因改良品種中含有從桿菌中提取的細菌基因,對部分昆蟲以及害蟲會產(chǎn)生危害,造成其死亡或者不正常發(fā)育。
(4)對生態(tài)系統(tǒng)的威脅。以轉基因大豆為例,其可能會給生物資源以及生態(tài)系統(tǒng)造成一定的風險,影響生物的多樣性,或者引起耐除草劑雜草的蔓延等。
因此為了做好轉基因食品的安全把控,行業(yè)人員要不斷加大對轉基因食品分析檢測技術的研究,努力研發(fā)出系列技術。本文現(xiàn)結合具體情況對轉基因食品分析檢測技術進行研究。
2轉基因食品分析檢測技術的研究進展
2.1蛋白質印跡檢測技術
從技術原理角度而言,蛋白質印跡檢測技術是借助聚丙烯酰胺凝膠電泳,分離外源蛋白質,并與顯色酶反應,通過結合反應實現(xiàn)分離檢測。對轉基因食品進行不可溶蛋白質的分析時,采用蛋白質印跡檢測技術,能夠檢測出蛋白質含量,并且與蛋白質預定限值作對比分析,進而明確轉基因食品的質量和安全性。
2.2復合擴增PCR技術
從檢測實際情況而言,多重PCR檢測技術被廣泛地應用在轉基因食品檢測分析實踐中。就技術原理角度而言,聚合酶鏈式反應通常只可以對1個DNA片段開展放大擴增檢測分析。如果想通過檢測分析,掌握更多的基因序列相關信息,那么在檢測實踐時,可基于PCR反應原理開展多重檢測,達到檢測的目的。在實際應用中,利用此技術對轉基因食品進行分析檢測,能夠提高檢測的效率。除此之外,能夠實現(xiàn)多個靶位點的同步快速檢測,保證檢測結果的準確性以及可靠性。部分學者針對植物源性轉基因食品PCR檢測技術進行了研究,通過設計合成特異的引物,利用此技術進行了植物源性轉基因食品的檢測分析,驗證了基于35S啟動子以及NOS終止子基因序列的PCR檢測技術,在實際應用中,能夠快速、簡便地進行檢測,有著不錯的效果。
2.3光譜分析技術
在進行分析檢測時,運用光譜分析技術,主要是利用近紅外線的穿透能力實現(xiàn)檢測分析,獲得轉基因食品分子機構信息。在實際應用中,利用光譜分析技術繪制光譜圖,借助計算機模擬軟件,通過對比分析轉基因食品和非轉基因分子結構,根據(jù)對比的結果進行非期望效應分析,為轉基因食品非期望效應評價的開展提供相應的依據(jù)?,F(xiàn)有的研究中,光譜分析技術已經(jīng)成功被應用于鑒別轉基因番茄以及玉米等的檢測分析。從技術應用效果而言,光譜分析技術不僅能夠實現(xiàn)無損快速檢測,還具有非破壞性和無污染等特點,在食品分析以及農(nóng)產(chǎn)品分析等方面被積極推廣應用。
2.4組學分析技術
從技術組成角度而言,組學分析技術包括轉錄組學分析技術和蛋白組學分析技術。在實際應用中,運用轉錄組學分析技術手段,能夠實現(xiàn)基因片段的檢測,獲得其在轉基因生物體中的轉錄表達情況。轉錄組學分析技術常應用于轉基因生物體分析檢測中,為非期望效應分析評價提供了技術保障。利用蛋白組學分析技術手段,能夠掌握生物在一段時間內和某些環(huán)境條件下蛋白質的表達情況,適用于定性檢測分析或者定量檢測分析。除此之外,蛋白組學分析技術還能夠分析生物體生理狀態(tài)下的所有蛋白以及病理狀態(tài)下的所有蛋白,進而掌握生物體所具有的生命活動特征。
2.5基因芯片檢測技術
在轉基因食品分析檢測中,利用基因芯片檢測方法,以轉基因生物體為檢測對象,測定基因組序列,把轉基因食品的DNA按照一定規(guī)律排布在玻片上或硅片上,形成微距陣。利用計算機軟件對基因序列進行計算處理,進而掌握轉基因食品的相關特征信息,比如基因特征以及生物信息。在實際應用中,利用基因芯片檢測技術,能夠精準檢測基因表達特征,在轉基因食品分析檢測中發(fā)揮著積極的作用。
2.6數(shù)字POFI檢測技術
在轉基因食品分析檢測技術中,數(shù)字PCR檢測技術是繼定性以及實時熒光PCR技術后的第三代PCR技術,結合運用了分子生物學以及統(tǒng)計學,為應用效果不錯的檢測技術。PCR采取將樣品大倍稀釋的方式,使得反應孔中的模板分子只有一個。傳統(tǒng)PCR條件下,經(jīng)過擴增后,產(chǎn)生熒光信號的反應孔,也就是樣品的具體含量。若樣品的濃度比較高,使得各個孔中含有不止一個分子,依據(jù)泊松概率分布原理,能夠計算出試驗樣品的濃度或拷貝數(shù)。此方法為不依賴擴增曲線以及標準曲線的定量檢測方法,在基因分型以及單細胞等領域,獲得了不錯的技術突破。從轉基因檢測角度,若想實現(xiàn)定量檢測,必須要獲得試驗樣品中外源基因的拷貝數(shù)。Corbisier等的研究均獲得了數(shù)字PCR和實時熒光PCR一致并且具有較高的準確性、靈敏度的結論,不需要標準物質,數(shù)字PCR可以實現(xiàn)絕對定量。數(shù)字PCR技術具體包括芯片數(shù)字PCR以及微數(shù)字PCR,在實際應用中,微數(shù)字PCR通過把樣品分散到諸多微孔中,進而實現(xiàn)擴增反應。采用的芯片法具有通量高的優(yōu)勢,并且能夠利用探針來反映熒光信號計數(shù),實現(xiàn)定量分析。
2.7其他檢測技術
(1)核酸檢測技術。在轉基因食品分析檢測實踐中,此方法的應用具有靈敏度高和適用性廣等特點,為國內外轉基因食品檢測實踐中應用最為廣泛的檢測技術。依據(jù)檢測原理,此方法主要包括核酸體外擴增技術以及核酸分子雜交檢測技術。
(2)多光譜無損檢測技術。在農(nóng)產(chǎn)品質量以及安全檢測實踐中,如污染物監(jiān)測以及缺陷識別等方面,多光譜無損檢測技術發(fā)揮著積極的作用,在實際應用中通過監(jiān)測以及成分分析,能夠進行食品品質的精準評價。
(3)毛細管凝膠電泳技術。在轉基因產(chǎn)品分析檢測實踐中應用毛細管凝膠電泳技術,可以達到0.01%的檢測靈敏度。除此之外,能夠和競爭性定量PCR聯(lián)用,進而實現(xiàn)對轉基因產(chǎn)品的定量檢測分析。
(4)色譜技術。如果轉基因作物中的組分產(chǎn)生變化,比如蛋白質含量以及油分含量等,采用色譜檢測技術,能夠實現(xiàn)精準分析以及定量檢測。
(5)新材料輔助的轉基因定量檢測技術。從近年來的轉基因食品分析檢測技術研究實踐而言,提出了使用新材料輔助進行檢測的技術,比如納米技術不僅能夠降低背景值,還能夠提高檢測的準確性。除此之外,利用氧化石墨烯、納米金粒子以及量子點等,輔助檢測作業(yè)。Zhu等基于GD的特點,優(yōu)先結合單鏈DNA的能力,構建了檢測系統(tǒng),驗證了GD的應用價值。
3轉基因食品分析檢測技術的研究方向
3.1定性與定量檢測技術
以食品大豆油為例,在經(jīng)過復雜的加工后,使得DNA降解以及破壞極為嚴重,增加了轉基因食品檢測的難度,極易出現(xiàn)假陰性情況?;诖?,在提取前根據(jù)DNA可溶于水溶液的基本特性,在食用油脂內添加一定量的TE溶液,對其進行洗滌,以此確保DNA成功提取。在具體實踐中,通過改進DNA提取方法以及利用各類檢測技術手段等,排除假陰性,同時提高轉基因檢測的靈敏度,使得大豆油轉基因成分的檢測技術,即核酸檢測技術水平得以提升。除了此技術以外,在轉基因檢測中利用實時熒光定量PCR檢測技術,不僅有著較高的靈敏度還具有快捷檢測的優(yōu)點,使得轉基因檢測不僅實現(xiàn)了定性檢測還能夠定量檢測。定性和定量檢測為轉基因食品檢測發(fā)展的主要趨勢,目前國際上尚未構建統(tǒng)一的關于植物油轉基因食品的檢測方法,為急需解決的主要問題。隨著轉基因食品,尤其是食用大豆油轉基因食品的增加,加快定量檢測技術的研究有著重要的意義。
3.2精準檢測技術
轉基因作物未來將會普遍存在于人們的生活中,甚至會成為主要食品,如黃金大米為轉基因作物的典型。全世界大約2.5億兒童缺乏維生素A,每年有近百萬人死亡,黃金大米的出現(xiàn),有效改善了此問題。研究人員通過在大米中加入土壤細菌以及水仙花基因,合成維生素A以及β-胡蘿卜素,使得各類食物的顏色呈現(xiàn)橙色,使得大米成為金黃色,將水仙花基因轉化為玉米基因,能夠增加β-胡蘿卜素的含量。雖然公眾對轉基因食品的反應不同,分為正方和反方兩種,但是不能否認的是部分轉基因食品如黃金大米,能夠解決部分現(xiàn)實問題。再比如轉基因大豆,經(jīng)過設計用于產(chǎn)生高水平的油酸,利用不飽和脂肪酸能夠降低LDL膽固醇。人們對健康的重視程度不斷加強,會帶動轉基因食品的增加,如何保衛(wèi)公眾的健康,加強轉基因食品分析精準檢測技術的研究成為重點內容。通過提升檢測技術水平成為公眾把好安全關,現(xiàn)有的技術雖然能夠獲得不錯的檢測效果,但是轉基因食品的類型不斷增加,檢測難度也在增大,因此要不斷加強技術的研究。
4結論
現(xiàn)有的轉基因食品分析檢測技術,適用的范圍和優(yōu)勢不同,能夠為各項檢測分析工作的開展提供技術支持和保障。隨著轉基因食品的不斷增加,為保證食品安全,還需要進行相關分析檢測技術的研究,提出有效的檢測方法。