趙雯瑋,王珊珊,朱肖翔,朱紅波,曹葉偉,尹志娜
(1.西藏自治區(qū)食品藥品檢驗研究院,西藏拉薩 850000;2.廣東藥科大學(xué),廣東廣州 510006)
關(guān)鍵字:牦牛肉;摻偽;PCR檢測
牦牛(Bos grunniens)因其能夠適應(yīng)寒冷、缺氧等極端惡劣的條件,長期以來一直是高原山區(qū)畜牧業(yè)的主要畜類資源之一[1-2]。我國的牦牛資源總量非常豐富,占全世界牦??倲?shù)的95%以上,主要分布于甘肅青海、四川阿壩、西藏自治區(qū)等擁有高山地貌的地區(qū)[3-4]。牦牛肉蛋白質(zhì)含量豐富[5-7],必需氨基酸占氨基酸總量的35%以上,且大多數(shù)必需氨基酸的得分與聯(lián)合國糧農(nóng)組織和WHO推薦的氨基酸模式接近[8],同時其生長于綠色無污染的天然放牧環(huán)境,含有大量對人體有益的微量元素,具有極好的營養(yǎng)價值,故被譽為“牛肉之冠”,價格昂貴[9]。大量的投機者以甘肅集中舍飼牦?;蚱胀ㄅH馍踔潦瞧渌庠疵俺潢笈H饣蛘哧笈V破帆@利,產(chǎn)生的后果是牦牛肉產(chǎn)品大街小巷到處可見,價格低廉,口感和營養(yǎng)與真實牦牛肉相差甚遠(yuǎn)。西藏牦牛肉形象驟降,直接或間接對西藏特色產(chǎn)品對外輸出產(chǎn)生的經(jīng)濟價值造成巨大影響。PCR(Polymerase Chain Reaction)技術(shù)即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理,在生物體外大量擴增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。PCR技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類動物食品的鑒定和檢驗,是未來快速高效的檢測方法的重要研究基礎(chǔ)和發(fā)展方向。
最早TARTAGLIA等[10]利用PCR在飼料中進(jìn)行牛源性成分的檢測。此后又衍生了PCR-RFLP[11](Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片段長度多態(tài)性)和PCR-SSCP(Single Strand Confor- mation Polymorphism,單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析)等技術(shù)。常規(guī)PCR具有快速、簡便、特異性強的優(yōu)點,是一種應(yīng)用廣泛的方法,原理是根據(jù)目的片段設(shè)計引物在DNA聚合酶和相應(yīng)儀器作用下體外擴增部分或全部目的片段。缺點是對于檢測技術(shù)人員的要求比較高,操作冗繁,需要嫻熟的技術(shù)人員進(jìn)行操作,不容易出結(jié)果。段慶梓等人[12]通過牦牛與其他常見物種Cytb基因的序列比對,設(shè)計牦牛特異性引物,并對PCR體系中不同條件、參數(shù)進(jìn)行考察,最終建立了牦牛源性檢測的PCR方法。通過牦牛與豬肉、水牛和黃牛不同比例混合肉樣檢測方法的研究,該體系對牦牛源性的檢測低限可達(dá)到1%。同時,建立的牦牛特異性PCR鑒別體系對市售的牦牛肉制品有較好的方法適應(yīng)性。杜倩男[13]等人用PCR-SSCP方法大規(guī)模檢測九龍公牦牛β-酪蛋白基因型,實驗結(jié)論為九龍牦牛公牛中CSN2基因的A1A1、A1A2和A2A2的基因型頻率分別為6.9%,0.09.8%, 83.3%,A2A2型(n=85)占絕對優(yōu)勢;A1和A2等位基因頻率分別為13.2%和86.8%,說明PCR-SSCP方法可靠,能大規(guī)模檢測九龍牦牛β-CN的基因型。胡強[14]等人采用一對通用引物擴增細(xì)胞色素b基因中一段長度為 421 bp的序列,并進(jìn)行了克隆測序。結(jié)果顯示,通用引物能很好地擴增不同動物細(xì)胞色素b基因,擴增片段序列在牦牛與黃牛之間存在差異較大,能用于這兩種肉的鑒定;而在金堂黑山羊、白玉黑山羊和美姑黑山羊之間差異非常小。以上研究建立了PCRRFLP方法鑒定牦牛和黃牛肉,這對于動物保護(hù)以及來源不明的肉類產(chǎn)品的區(qū)分具有實際應(yīng)用價值。細(xì)胞色素b基因同源性比較顯示:在所擴增的細(xì)胞色素b基因的保守區(qū)中,牦牛與黃牛間的序列差異為7.9%,與金堂黑山羊、白玉黑山羊和美姑黑山羊的序列差異在16.5%~17.2%,表明動物種屬間序列差異較大;牦牛與犏牛的序列相同,犏牛為牦牛(母)與黃牛(公)雜交后代,表明線粒體DNA為嚴(yán)格的母系遺傳;金堂黑山羊、白玉黑山羊和美姑黑山羊間的序列差異在0.2%~0.7%,表明山羊品種間的序列差異極小。實驗結(jié)果表明,采用設(shè)計的通用引物便于進(jìn)行動物種屬鑒定,但是無法區(qū)分山羊的品種或牦牛的雜交后代。
實時熒光定量PCR技術(shù)是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基因,利用熒光信號累積實時監(jiān)測整個PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進(jìn)行定量分析的方法。具有以下優(yōu)點:經(jīng)過特定比對后設(shè)計出的引物和探針可減小假陽性的發(fā)生概率;即使肉制品經(jīng)過深度加工而導(dǎo)致其DNA發(fā)生一定程度的裂解,目標(biāo)基因的擴增也不會受到影響,可進(jìn)行快速批量檢測,適用于樣品量較大的肉源性檢測工作[15]。定量實時PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)的產(chǎn)生,免去了PCR技術(shù)后續(xù)凝膠電泳的步驟,同時能對整個PCR反應(yīng)過程進(jìn)行實時監(jiān)測,因此該方法目前已成為一種較普及的用于鑒別肉制品真?zhèn)蔚姆椒╗16]。蘇葳藝[17]應(yīng)用多重PCR方法鑒別牛肉中摻雜其他肉類,試驗建立的復(fù)式PCR方法特異性強,操作簡便,對于牛肉中摻雜雞肉、豬肉、鼠肉的檢出限均達(dá)到1%摻雜量。目前已有的關(guān)于肉源性成分鑒別的方法已經(jīng)較多[18-19],優(yōu)點是能快速識別不同源性成分及其摻假比例。但目前部分方法仍存在靈敏度相對不高的情況,同時儀器成本較高,導(dǎo)致應(yīng)用和覆蓋度不高。
傳統(tǒng)的牦牛肉真?zhèn)螜z測主要進(jìn)行感官評價、營養(yǎng)成分分析或者采用其他電化學(xué)及免疫化學(xué)法,但都不如PCR技術(shù)專一、高效和準(zhǔn)確。傳統(tǒng)PCR存在著操作復(fù)雜、耗時長、操作技術(shù)水平要求高以及不穩(wěn)定因素多等缺點。而實時熒光定量PCR技術(shù)則具有快速、敏感、特異以及操作簡單等優(yōu)點,同時能夠鑒別出是源性成分種類以及摻假比例等,是目前最先進(jìn)和最穩(wěn)定的檢測方法。但實時熒光定量PCR檢測設(shè)備價格昂貴,在甘肅等大型養(yǎng)殖場尚且可以推廣,而西藏地理結(jié)構(gòu)特殊,主要采用自然放牧散養(yǎng)規(guī)模類型,因此并不適合推廣和應(yīng)用。課題組試圖探索到一些對西藏本土企業(yè)比較適用、成本價格以及技術(shù)要求相對比較低的方法。課題組已建立了等溫擴增技術(shù)LAMP鑒別牦牛肉的方法,雖然目前正在克服假陽性的問題,但針對西藏地區(qū)的需求考慮,其優(yōu)越性也是顯而易見的。