□ 溫善萍 蔣小英 趙玉芬 浙江醫(yī)藥股份有限公司昌海生物分公司
如今轉(zhuǎn)基因食品受到了多個國家的重視,轉(zhuǎn)基因食品包括對植物基因升級改造的農(nóng)作物,和對轉(zhuǎn)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(guān)注,人們對轉(zhuǎn)基因食品抱有不同態(tài)度,在贊嘆科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時,也在擔(dān)憂轉(zhuǎn)基因食品的安全性,對轉(zhuǎn)基因食品存在一定偏見。
轉(zhuǎn)基因作物是通過基因工程改變農(nóng)作物的基因組,形成新的生物體。將轉(zhuǎn)基因生物體進一步加工即為轉(zhuǎn)基因食品。其中最常見如轉(zhuǎn)基因豆油、轉(zhuǎn)基因玉米等。目前我國轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因棉花、番茄、玉米等。
隨著轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物進入市場,其安全性引起了社會公眾的關(guān)注。轉(zhuǎn)基因食品的安全爭議主要集中在:①種植農(nóng)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(huán)境。②轉(zhuǎn)基因食品對人體健康的影響,是否存在副作用和毒害物質(zhì),導(dǎo)致后代不育等?,F(xiàn)階段我國對轉(zhuǎn)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(tài)環(huán)境受到威脅,我國針對轉(zhuǎn)基因生物安全設(shè)定了多條管理辦法,嚴格要求各企業(yè)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品做出標(biāo)志,在市場監(jiān)管中嚴格管理。
檢測轉(zhuǎn)基因時面臨著諸多挑戰(zhàn),首先是檢測復(fù)合轉(zhuǎn)基因品系,如今復(fù)合轉(zhuǎn)基因已經(jīng)出現(xiàn)由五個轉(zhuǎn)化體雜交得來的品系,以轉(zhuǎn)基因玉米為例,已經(jīng) 培 育 出Bt11 與MIR604、GA21、TC1507 以 及MIR162 雜 交 的 品 種,現(xiàn)階段檢測技術(shù)并不能對轉(zhuǎn)基因品系進行區(qū)分。檢測轉(zhuǎn)基因材料含量降低的食品時,尤其是深加工食品,由于DNA 經(jīng)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(fā)階段的轉(zhuǎn)基因作物,在非法途徑下轉(zhuǎn)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(fā)生漏檢的情況。
目前針對轉(zhuǎn)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(shù),能夠提供較為準確的檢測結(jié)果。目前市場上轉(zhuǎn)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(shù),通過擴增產(chǎn)物,完成測序分析,對其安全性進行判斷[1]。
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(jié)構(gòu),對比非轉(zhuǎn)基因食品,展開非期望效應(yīng)研究。將分析結(jié)果作為評價依據(jù),得到最終檢測結(jié)果。目前該技術(shù)主要應(yīng)用于玉米和番茄的檢測,可實現(xiàn)無損快速檢測,檢測過程對環(huán)境無污染,已經(jīng)在多個食品分析中廣泛應(yīng)用[2]。
3.1.2 蛋白質(zhì)印跡檢測法
蛋白質(zhì)印跡檢測主要是利用電泳技術(shù)分離外源蛋白質(zhì),然后實現(xiàn)分離檢測。檢測轉(zhuǎn)基因食品中的不可溶蛋白質(zhì)時,可使用該技術(shù),測定蛋白質(zhì)含量,同時與蛋白質(zhì)標(biāo)準進行對比,判斷轉(zhuǎn)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(biāo)序列,檢測擴增產(chǎn)物,可分為定性PCR 技術(shù)、PCR—ELISA 技術(shù)及復(fù)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(chǎn)物,借助于凝膠成像系統(tǒng)觀察分離情況,該技術(shù)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(shù)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(guī)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(zhuǎn)基因食品的安全性。
3.1.5 組學(xué)分析技術(shù)
結(jié)合蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)以及轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù),針對個體展開組學(xué)分析,對單個細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的表達情況進行分析。組學(xué)分析法作為新型技術(shù),可評價樣本非期望效應(yīng),識別轉(zhuǎn)基因食品危害性。該技術(shù)具有適應(yīng)性強的優(yōu)勢,可在食品檢測中推廣應(yīng)用。
3.1.6 生物傳感器技術(shù)
將電子裝置和生物特性結(jié)合,充分發(fā)揮生物分子之間的互相作用,并將其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因成分進行檢測。
3.2.1 實驗材料
準備轉(zhuǎn)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(huán)境中儲存?;罨瘍龃婢?,提取陽性質(zhì)粒分子,在—20 ℃環(huán)境中儲存。
3.2.2 設(shè)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(shè)定為0.25 μL。
3.2.3 電泳檢測
在PCR 儀器中經(jīng)過升溫和降溫過程循環(huán)后,會產(chǎn)生氣溶膠擴增產(chǎn)物。打開管蓋前將PCR 管放置在通風(fēng)櫥內(nèi),通風(fēng)3 min后拿出產(chǎn)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(chǎn)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(shè)置對照組,使用凝膠成像儀對電泳結(jié)果進行觀察。
3.2.4 實驗結(jié)果
通過對比空白對照組,可發(fā)現(xiàn)大豆基因組擴增后和預(yù)期產(chǎn)物相近,滿足質(zhì)量檢查結(jié)果。對轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因成分的定性檢測。
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(jié)合。進行PCR 時,當(dāng)PCR 循環(huán)數(shù)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(zhuǎn)基因食品的質(zhì)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(huán)境中保存。將轉(zhuǎn)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(shè)置兩組重復(fù)試驗,并繪制擴增曲線,建立大豆基因標(biāo)準曲線,測定轉(zhuǎn)基因品系含量,從而判斷轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的質(zhì)量。
綜上所述,隨著轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展,檢測技術(shù)也需要進一步升級優(yōu)化,利用先進的檢測技術(shù)能夠提高檢出效率,確保食品安全。