摘要為進一步了解潮州市售米粉轉(zhuǎn)基因成分的情況,隨機購買潮州城區(qū)主要市場售賣的米粉進行檢測與分析。通過十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法提取所購買的米粉樣品的DNA成分,采用常規(guī)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)和實時熒光PCR等技術(shù)對外源基因CaMV35S、tNOS進行檢測。結(jié)果表明,有接近50%的檢測米粉樣品含有轉(zhuǎn)基因成分,且均沒有任何轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識。因此,為了促進米粉等大米制品的生產(chǎn)和銷售的規(guī)范化,必須高度重視轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識制度的落實,建立起有效的轉(zhuǎn)基因大米制品的監(jiān)管體系。
關(guān)鍵詞米粉;轉(zhuǎn)基因成分;外源基因;內(nèi)源基因
中圖分類號TS212.7"文獻標(biāo)識碼A"文章編號0517-6611(2025)02-0206-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.041
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
DetectionandAnalysisofGeneticallyModifiedIngredientsinRiceNoodlesinChaozhouCity
WANGMao-xian,SHENLin-xin,F(xiàn)URuo-sietal
(SchoolofLifeScienceandFoodEngineering,HanshanNormalUniversity,Chaozhou,Guangdong521041)
AbstractTofurtherunderstandthepresenceofgeneticallymodifiedingredientsinricenoodlesinChaozhouCity,werandomlypurchasedricenoodlesinmajormarketsinChaozhoufortestingandanalysis.TheDNAcomponentsofthericefloursampleswereextractedbythecetyltrimethylammoniumbromide(CTAB)method,andtheexogenousgenesCaMV35SandtNOSweredetectedbyconventionalpolymerasechainreaction(PCR)andreal-timefluorescencePCR.Theresultsshowedthatnearly50%ofthedetectedricenoodlessamplescontainedgeneticallymodifiedingredients,andnoneofthemhadanygeneticallymodifiedfoodlabel.Therefore,inordertopromotethestandardizationoftheproductionandsaleofriceproducts,suchasricenoodles,itisnecessarytoattachgreatimportancetotheimplementationofalabelingsystemforgeneticallymodified(GM)foodproductsandestablishaneffectivesupervisionsystemforGMriceproducts.
KeywordsRicenoodle;Geneticallymodifiedingredient;Exogenousgenes;Endogenousgenes
隨著科學(xué)技術(shù)尤其轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷地發(fā)展,1996年轉(zhuǎn)基因作物開始商業(yè)化生產(chǎn),轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植規(guī)模迅速擴大。轉(zhuǎn)基因食品也在不斷地出現(xiàn)并深入到公眾日常生活的方方面面[1]。由于轉(zhuǎn)基因食品還沒有在科學(xué)界和公眾之間達成統(tǒng)一的共識,轉(zhuǎn)基因食品的安全問題已經(jīng)成為公眾持續(xù)關(guān)注的焦點。米粉,這里是指以大米為原料,經(jīng)浸泡、蒸煮、壓條等工序制成條狀、絲狀的米制品,而不是詞義上理解的以大米為原料研磨制成的粉狀物料。米粉是我國的傳統(tǒng)食品,結(jié)構(gòu)柔韌,富有彈性,水煮不糊湯,干炒不易斷,配以各種菜碼或湯料進行湯煮或干炒,爽滑入味,深受廣大消費者的喜愛[2]。對于其食用方法,有研究發(fā)現(xiàn)濕米粉品質(zhì)受大米淀粉凝膠效果的影響[3],其中,不僅涉及糊化程度,更關(guān)乎老化效果。
近年來,由于米粉的利潤具有很大優(yōu)勢,大量流入我國市場,又因為其種類繁多,人們幾乎可以隨意給米粉命名,導(dǎo)致其類別混亂[4]。米粉主要的銷售對象為個人或者餐飲企業(yè),為了進一步降低成本,或在原料方面把關(guān)不合格,部分售賣者購買轉(zhuǎn)基因米粉進行售賣,導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品大量流入市場[5]。深圳海關(guān)在監(jiān)管過程中發(fā)現(xiàn),出口大米成品中檢測出轉(zhuǎn)基因成分,說明我國某些地區(qū)在非法銷售未經(jīng)國家批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因水稻種子并有水稻的種植行為,部分轉(zhuǎn)基因水稻及其大米已經(jīng)流入市場[6]。在各種品牌米粉中不斷地被檢測出含有未經(jīng)批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因成分,人們不禁對自己日常生活中所吃米粉的食品安全問題感到擔(dān)憂。在轉(zhuǎn)基因檢測中,常需要檢測CaMV35S和tNOS基因。在檢測大米制品的轉(zhuǎn)基因成分時,除了檢測外源基因,還需要檢測內(nèi)源基因SPS的存在情況,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。此外,轉(zhuǎn)基因大米制品的檢測需要先進行高質(zhì)量DNA提取,對后續(xù)研究至關(guān)重要。提取方法的靈敏度和特異性也會直接影響后續(xù)試驗的成功[7-8]。由于大米及大米加工品中存在的大量淀粉、蛋白及其他形式的多糖,有可能對PCR產(chǎn)生抑制作用[9]。為了解潮州市售米粉的轉(zhuǎn)基因情況,該研究對潮州市售米粉進行抽樣檢驗,采用改良十六烷基三甲基溴化銨法(CTAB法)提取米粉基因組DNA,并利用常規(guī)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)、實時熒光PCR對米粉樣品中的內(nèi)源基因SPS和外源基因CaMV35S、tNOS進行雙重檢測,為相關(guān)的研究機構(gòu)提供一定科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1樣品。
此次試驗所采集的樣品來自潮州城區(qū)的楓春市場、南門市場、北門市場、西門市場、民福市場、上東平市場、臥石社光美食城、臥石綜合市場、西新市場共9個主要市場市售的米粉。米粉待檢樣品來源情況如表1所示。
1.1.2試劑和試劑盒。
Dzup柱式深加工產(chǎn)品基因組DNA抽提試劑盒,SGExcelFastSYBRqPCR預(yù)混液,TaqPCRMix預(yù)混液(2×,含DNA染料),核糖核酸酶A溶液,ProteinaseK,DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)Marker(25~500bp、100~10000bp),50×TAE緩沖液,4SGreen核酸染色劑,3對上下游引物(SPSr/f、CaMV35Sr/f、tNOSr/f),瓊脂糖,以上均購自生工生物(上海)工程股份有限公司。
1.1.3儀器與設(shè)備。實時熒光PCR儀器LightCycler96(瑞士Hoffmann-LaRoche有限責(zé)任公司);Bio-Rad凝膠成像系統(tǒng)(美國Bio-RadLaboratories,Inc.);水平電泳儀(北京六一生物科技有限公司);B-500型超微量紫外可見分光光度計(上海元析儀器公司);臺式高速冷凍離心機(濟南福的機械有限公司);恒溫水浴鍋(江蘇科析儀器有限公司);常溫冰箱(青島Haier公司)。
1.2試驗方法
1.2.1米粉基因組DNA提取。
1.2.1.1
樣品預(yù)處理。采用濕的、細的米粉,對于干的米粉可采用試驗前冷水浸泡30~60min,浸泡的水同樣也倒進離心管中進行提取。取足量的米粉切碎并稱取200mg的食品粉末至2mL離心管中,每次切完一個樣品后,需對刀片進行清洗并用干凈的紙巾擦干。
1.2.1.2
樣品基因組DNA抽提。采用Dzup柱式深加工產(chǎn)品基因組DNA抽提試劑盒,具體步驟詳見試劑盒說明書。抽提所得到的DNA溶液置于-20℃保存或者直接用于后續(xù)試驗。
1.2.2米粉基因組DNA純度和濃度的測定。
用核酸蛋白分析儀測量OD值,在波長為260和280nm處對DNA樣品的吸光度進行測量。純度高的DNA樣品OD260nm/280nm在1.8左右,當(dāng)OD260nm/280nm大于1.8時,說明樣品中還有部分RNA殘留;若OD260nm/280nm小于1.7,則表明樣品中受到酚或蛋白質(zhì)的污染。倘若OD260nm/280nm為1.8~2.0,DNA質(zhì)量濃度達到5~80ng/μL,則基本能夠進行后續(xù)的PCR檢測。為了后續(xù)試驗順利進行,通過基因組DNA凝膠電泳,檢測所提取的基因組DNA的質(zhì)量是否可用于后續(xù)的PCR檢測。
1.2.3常規(guī)PCR檢測和瓊脂糖凝膠電泳分析。
將已提取到的米粉基因組DNA進行常規(guī)PCR檢測。分別對內(nèi)源基因SPS和外源基因CaMV35S、tNOS進行擴增。常規(guī)PCR擴增體系(25μL):上游引物1.0μL、下游引物1.0μL、基因組10.5μL、TaqPCRMix預(yù)混液12.5μL。引物序列和反應(yīng)循環(huán)參數(shù)如表2所示。
瓊脂糖凝膠電泳分析:完成PCR擴增后,使用1×TAE電泳緩沖液和瓊脂糖制備3%的瓊脂糖凝膠(等凝膠融化后冷卻到約60℃左右時,加入4SGreen核酸染色劑)。將10μLPCR擴增產(chǎn)物分別加入對應(yīng)的凝膠孔中,再同時于凝膠孔中加入2.5μLDNA分子量標(biāo)準(zhǔn)Marker(25~500bp),凝膠電泳的電壓為90V,時間為45min。用凝膠成像分析系統(tǒng)進行觀察分析并記錄結(jié)果。其中SPS目的基因片段為104bp,CaMV35S目的基因片段為82bp,tNOS目的基因片段為165bp。
1.2.4實時熒光PCR檢測。
將提取到的米粉基因組DNA進行實時熒光PCR反應(yīng)。首先分別對內(nèi)源基因SPS和外源基因CaMV35S、tNOS進行擴增。實時熒光PCR反應(yīng)體系(20μL):基因組6μL、上游引物1μL、下游引物1μL、SGExcelFastSYBRqPCR預(yù)混液10μL,最后再用ddH2O根據(jù)DNA模板量變化補至20μL。空白對照以超純水代替模板DNA。
1.3數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)以實測有效數(shù)值來表示,且均采用相關(guān)分析儀器進行記錄處理,對不同樣本的實測有效數(shù)值進行歸一化處理后進行分析。
2結(jié)果與分析
2.1米粉基因組DNA的OD260nm/280nm及其濃度的測定
此次試驗的檢測樣品來自市場及其周邊的店鋪,由于米粉有粗有細,有干有濕,以及米粉屬于加工產(chǎn)品,在制作過程中(研磨、蒸煮等方式)對于樣品的處理可能已經(jīng)使得部分基因斷裂。前期試驗中對于提取米粉中DNA的方法多次進行嘗試探索,例如,將米粉樣品于65℃水浴加熱10min后用研缽研磨,然而得出的核酸濃度為負值;提前一晚浸泡米粉,浸泡時間過長,抽提的核酸濃度也較低。
經(jīng)過不斷改良摸索得出以下的操作注意事項:首先,在試驗前處理樣品要盡量用刀切碎,而不用加熱、研磨等方法處理,防止基因進一步斷裂;其次,使用較為濕潤的米粉樣品進行提取且米粉樣品要切得盡量碎,而且試驗結(jié)果也表明細的米粉提取出來的DNA濃度較高。而干米粉以及較粗的米粉基因組DNA可能在加工過程中耗損較大,因此在提取過程可以適當(dāng)延長水浴時間,由原本的0.5h延長至1.0h左右較為適宜。同時,在整個過程中一定要嚴(yán)格遵循試驗方法中提高DNA得率的措施。
由表3可知,樣品中基因組DNA均已成功提取,OD260nm/280nm為1.7~2.0,說明樣品中還有RNA沒有除盡,依舊有RNA殘留,但影響較小可忽略不計,且DNA質(zhì)量濃度為5~80ng/μL,基本能夠進行后續(xù)的PCR檢測。
2.2米粉樣品中提取的基因組DNA電泳結(jié)果
將提取到的米粉基因組DNA進行瓊脂糖凝膠電泳,結(jié)果如圖1所示。由圖1可見,均可看到條帶出現(xiàn),而MF14~MF17米粉中提取的DNA條帶不明顯,亮度很弱,可能因為核酸濃度不高,表明樣品的DNA存在降解,這也說明了商家制作米粉的方法可能會造成米粉部分DNA斷裂。
2.3常規(guī)PCR檢測結(jié)果分析
共檢測潮州市售米粉17份,經(jīng)常規(guī)PCR轉(zhuǎn)基因檢測,結(jié)果如表4所示。為了得到更加明顯的電泳結(jié)果圖,多次嘗試不同電泳時間與不同電壓的結(jié)合,最終獲得較為適宜的電泳條件。PCR擴增完成后,采用90V的電壓對其進行45min電泳,便能得到較為清晰的條帶,所得米粉外源基因常規(guī)PCR擴增結(jié)果如圖2所示。常規(guī)PCR檢測是常見的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測方法,通過觀察凝膠成像分析系統(tǒng),判斷是否存在特異性條帶,從而判斷樣品中是否存在轉(zhuǎn)基因成分。
根據(jù)常規(guī)PCR結(jié)果(圖2)可知,所有的米粉樣品均可擴增出SPS基因104bp的片段,其擴增條帶清晰明亮。在17份米粉樣品中,檢測出外源基因CaMV35S的米粉樣品數(shù)量為7份,檢測出外源基因tNOS的米粉樣品數(shù)量為0份,因此此次所檢測的米粉樣品轉(zhuǎn)基因比例為41.20%。
2.4實時熒光PCR檢測結(jié)果分析
共檢測潮州市售米粉17份,通過實時熒光PCR進行轉(zhuǎn)基因成分檢測,結(jié)果如表4所示。米粉外源基因的實時熒光PCR結(jié)果如圖3所示,此方法可以較好地克服基因組由于食品加工導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破碎、成分含量低,造成假陰性結(jié)果,進而使得試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性更高。試驗體系嚴(yán)格按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10]執(zhí)行,設(shè)置陰性對照,用于判斷系統(tǒng)是否存在著污染。
在陰性對照組沒有出現(xiàn)非特異性擴增現(xiàn)象的前提下,通過用外源基因CaMV35S和tNOS的上下游引物來擴增全部樣品,進而檢測與分析。所檢測的17份樣品中,其中有5份樣品檢測到含有外源基因CaMV35S,5份樣品檢測到含有外源基因tNOS,綜合分析可知,所檢測的17份樣品中共有8份樣品含有轉(zhuǎn)基因成分,即此次隨機檢測的米粉的轉(zhuǎn)基因成分比率為47.06%,這與常規(guī)PCR所檢測出的樣品轉(zhuǎn)基因成分比率(41.20%)以及所檢測出來的陽性樣品有一定的出入。成曉維等[6]研究表明,在抽檢出口樣品中檢出含轉(zhuǎn)基因成分的有9份,陽性率為5%,其中,含大米轉(zhuǎn)基因成分的樣品有6份,占總陽性樣品的67%。楊冬燕等[11]研究發(fā)現(xiàn),2011—2015年深圳市場的大米及大米制品所檢測出來的轉(zhuǎn)基因比率為0.74%,說明確實存在轉(zhuǎn)基因大米違規(guī)進入大米制品生產(chǎn)與加工等環(huán)節(jié)的現(xiàn)象,且這種現(xiàn)象正在呈現(xiàn)上升的趨勢。
3結(jié)論與討論
此次試驗對17份潮州市售米粉樣品進行檢測后發(fā)現(xiàn),樣品米粉中轉(zhuǎn)基因成分陽性比率大于40%,可見轉(zhuǎn)基因米粉占比偏高。此次試驗樣品均選自潮州市具有代表性的大型市場,但所有米粉均無是否含轉(zhuǎn)基因成分的食品標(biāo)識。我國政府對轉(zhuǎn)基因食品的安全法規(guī)非常重視,已經(jīng)初步建立了以行政法規(guī)和部門規(guī)章為主的較為嚴(yán)格的轉(zhuǎn)基因食品管制制度[12]。我國是世界上最大的稻米生產(chǎn)國和消費國,轉(zhuǎn)基因水稻相比傳統(tǒng)水稻而言,產(chǎn)量高、價格低,導(dǎo)致一些地方違規(guī)種植轉(zhuǎn)基因水稻,在市場上存在轉(zhuǎn)基因稻米[6]。由于人們普遍對轉(zhuǎn)基因食品安全性持有懷疑態(tài)度,很多人拒絕使用轉(zhuǎn)基因食品就是理所當(dāng)然的。在利益的驅(qū)動下,有些米粉制造商無視國家禁止轉(zhuǎn)基因稻米生產(chǎn)和流通等規(guī)定,違規(guī)采用轉(zhuǎn)基因大米作為米粉生產(chǎn)原料,也沒有轉(zhuǎn)基因標(biāo)識,這也嚴(yán)重侵犯消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)。
隨著人民群眾生活水平和食品安全意識的提高,轉(zhuǎn)基因水稻及其制品的食品安全問題愈發(fā)引起人們重視。如何尊重消費者對轉(zhuǎn)基因食品的知情權(quán)與選擇權(quán),這是轉(zhuǎn)基因食品監(jiān)管工作所要面對的現(xiàn)實問題[13]。國家應(yīng)加大對轉(zhuǎn)基因食品的市場監(jiān)管力度,完善市場監(jiān)管機制,同時加大對廣大消費者的教育和培訓(xùn)。此外,由于此次研究采用的試驗樣品為米粉,屬于加工食品,在試驗過程中也需考慮樣品的基質(zhì)效應(yīng)及食品加工過程中帶來的DNA斷裂、降解等產(chǎn)生的不確定度[14]。在后續(xù)的研究中,將考慮進行基因特異性檢測,合成引物檢測轉(zhuǎn)基因水稻中除CaMV35S啟動子、tNOS終止子之外,還有可能普遍存在的β-葡萄糖苷酸酶基因GUS、潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因Hpt、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)產(chǎn)生的毒蛋白基因BtCry1Ab等外源基因[15]。與現(xiàn)有的檢測方法相比,超快速PCR方法是一種使用試劑量少、經(jīng)濟環(huán)保的方法,檢測時間短,為常規(guī)PCR檢測時間的18%,為實時熒光PCR檢測時間的23%[16]。因此,還可以通過構(gòu)建特異性檢測和轉(zhuǎn)化體特異性等,對轉(zhuǎn)基因成分進行更為全面和有效的檢測。同時,隨著PCR技術(shù)的不斷改進和優(yōu)化等因素,轉(zhuǎn)基因成分檢測采取快速高效的PCR技術(shù)也是勢在必行的趨勢。
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