姜 帥,陳 倩,孔保華
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)
?
DNA條形碼技術(shù)在肉及其制品中的應(yīng)用
姜帥,陳倩,孔保華*
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)
DNA條形碼技術(shù)作為一種新的分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)在鑒定和區(qū)分各物種和物種間親緣關(guān)系方面得到了廣泛應(yīng)用,該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)肉的快速、準(zhǔn)確檢測(cè)。DNA條形碼已成為生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最迅速的一種技術(shù),該技術(shù)基于廣泛的物種基因數(shù)據(jù)庫信息,在肉品研究中具有良好的應(yīng)用前景。本文簡(jiǎn)述DNA條形碼技術(shù)的基本原理,并基于DNA水平上與其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行比較,綜述其在物種鑒定、肉品質(zhì)量安全、商業(yè)欺詐等方面的應(yīng)用,并對(duì)該技術(shù)在今后肉品科學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)行展望。
DNA條形碼,肉品科學(xué),物種鑒定,質(zhì)量安全
條形碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)銷售時(shí)點(diǎn)信息系統(tǒng)(POS系統(tǒng))、電子數(shù)據(jù)交換(EDI)、電子商務(wù)及供應(yīng)鏈管理的技術(shù)基礎(chǔ),是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展的一種可以自動(dòng)識(shí)別的鑒定技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的自動(dòng)掃描,能夠有效、快速準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)。同黑白相間的商品條形碼相似,Hebert[1]于2003年在生物學(xué)領(lǐng)域提出來的“DNA條形碼”也用于”身份識(shí)別”,只不過DNA條形碼技術(shù)是基于DNA水平上存在于動(dòng)植物和微生物中。DNA條形碼與其他的分子測(cè)序技術(shù)相比,優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)大了應(yīng)用范圍和提高了標(biāo)準(zhǔn)化水平。本文從DNA條形碼技術(shù)的原理出發(fā),介紹其在肉品物種鑒定中的應(yīng)用,分析比較其與其他生物分子測(cè)序技術(shù)的優(yōu)劣,對(duì)DNA條形碼技術(shù)未來進(jìn)一步的創(chuàng)新和發(fā)展提供依據(jù)。
DNA條形碼技術(shù)主要是指一段能夠代表本物種的、有足夠變異的、標(biāo)準(zhǔn)的、易擴(kuò)增且相對(duì)較短的DNA片段,利用腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)4個(gè)堿基在基因中的排列順序來識(shí)別物種,與DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的基因進(jìn)行比較能夠準(zhǔn)確的鑒定區(qū)分各物種和物種間親緣關(guān)系。DNA條形碼以分子生物學(xué)為基礎(chǔ),選擇能夠擴(kuò)增絕大多數(shù)的動(dòng)物物種的線粒體基因?yàn)槟康幕騕2],進(jìn)行基因擴(kuò)增和測(cè)序。線粒體基因由于是母系遺傳的單倍體,沒有內(nèi)含子,沒有等位基因重組,且比核基因進(jìn)化速度快,為最佳的DNA鑒定目標(biāo)。對(duì)于大多數(shù)動(dòng)物物種提取線粒體DNA上的一段蛋白質(zhì)編碼基因長(zhǎng)度650堿基對(duì)(bp)的區(qū)域編碼細(xì)胞色素C氧化酶亞基I(Cytochrome oxidase subunit I,COI),該DNA序列變異性大、易擴(kuò)增、相對(duì)保守、具有系統(tǒng)進(jìn)化信息,采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)特異性擴(kuò)增COI基因序列并進(jìn)行測(cè)序。比對(duì)條形碼數(shù)據(jù)庫BOLD或者GentBank里的基因信息[1],利用DNAstar、DNAMAN等軟件對(duì)線粒體COI基因序列進(jìn)行分析,計(jì)算不同物種的堿基組成及種間遺傳距離和種內(nèi)遺傳距離,不同物種的種間距離明顯大于種內(nèi)距離,分別利用鄰接法和最大簡(jiǎn)約法繪制系統(tǒng)進(jìn)化樹,在系統(tǒng)發(fā)育樹中,推測(cè)具有一定相關(guān)性的個(gè)體聚集在一起,系統(tǒng)發(fā)生樹的特征在于通過特性相關(guān)的個(gè)體聚集成簇推斷其為同一物種,從而與其他物種區(qū)別開,并且每個(gè)簇被假定為代表一個(gè)獨(dú)立的物種,根據(jù)同源性關(guān)系,從而確定生物標(biāo)本。DNA條碼已成功地用于鑒定食品中的物種,包括肉類和海鮮[3],在食品認(rèn)證和食品追溯中有著廣泛的應(yīng)用。
DNA條形碼技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于能實(shí)現(xiàn)分子數(shù)據(jù)的快速采集。基于形態(tài)學(xué)特征鑒別物種耗時(shí)且許多情況下如在親緣物種間的鑒定也是不準(zhǔn)確的,在要求精確度較高的一些情況必須采用基于分子生物學(xué)水平上的鑒定。首先,在受損傷不完整的生物體中,基于器官或者組織(如貨物,食品和胃提取物)的基因片段來鑒別生物類別,DNA條形碼成為食品工業(yè)、法醫(yī)科學(xué)、防止非法貿(mào)易及偷獵和保護(hù)瀕危物種(如漁業(yè)、樹木和森林)中的重要工具。其次,由于生物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)時(shí)期的外觀形態(tài)不同,常用的檢測(cè)方法難以將其很好的區(qū)分,可能將處于幼齡期和處于成熟期的同一物種未匹配及一些隱形物種(cryptic species,形態(tài)相近而難以鑒別)造成混淆,而DNA條形碼能很好地解決具有多態(tài)性生命周期或者有顯著表觀性差異的物種。
2.1DNA條形碼技術(shù)在海洋魚類中的應(yīng)用
DNA條形碼成功的應(yīng)用到魚類及魚肉類制品,為確保海鮮產(chǎn)品的安全性、真實(shí)性和質(zhì)量,歐洲食品法律對(duì)從捕魚船只或者水產(chǎn)養(yǎng)殖廠到消費(fèi)者餐桌整個(gè)食品鏈,實(shí)施質(zhì)量管理和加工產(chǎn)業(yè)鏈控制的原則[4]。保證產(chǎn)品真實(shí)性對(duì)消費(fèi)者健康方面有著重要的意義,特別是針對(duì)含有物種特異性過敏原的魚類[5-6],這些魚類大多來自歐洲以外的一些地區(qū),可能是由于對(duì)污染水域缺乏控制[7],導(dǎo)致魚體內(nèi)的病原體和重金屬積累。甲基汞中毒主要由于魚的食用,這種金屬的生物鏈積累可能會(huì)增加人心肌梗死和神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)[7],消費(fèi)者必須通過權(quán)威的食品認(rèn)證來進(jìn)行食品消費(fèi),否則可能會(huì)影響信教者的宗教習(xí)俗,例如,鯰魚魚片可能被當(dāng)成價(jià)值較高的鱘魚來銷售,這也會(huì)增加穆斯林誤食教規(guī)禁食肉類的風(fēng)險(xiǎn)[8]。
目前市場(chǎng)上的加工或者預(yù)處理的魚類產(chǎn)品,尤其是當(dāng)形態(tài)特征已被刪除時(shí)很難進(jìn)行鑒定,海鮮標(biāo)簽必須包括商業(yè)名稱、學(xué)名、地理區(qū)域、制造方法以及作為產(chǎn)品是否先前已經(jīng)凍結(jié)。根據(jù)物種間的序列相似關(guān)系,DNA條形碼技術(shù)可將海產(chǎn)品鑒定到種屬水平。Wong[9]等對(duì)市場(chǎng)上的海產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)隨著物種DNA數(shù)據(jù)庫的不斷完善和檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,物種匹配度已達(dá)到97%以上,產(chǎn)品與標(biāo)簽不符率約為25%?;谑秤敏~肉制品的可追溯性,DNA條形碼將成為法醫(yī)鑒定的有利工具[10]。線粒體的COX1區(qū)域基于物種特異性和種間距離的差異能夠很好的區(qū)分魚類(98%的海洋物種和93%的淡水物種能夠被成功鑒定)[11]。
李新光等[12]用DNA條形碼技術(shù)對(duì)市場(chǎng)上的凍鱈魚片和烤魚片樣品進(jìn)行鑒定,結(jié)果表明市場(chǎng)上的凍鱈魚片存在將“白鱈魚”標(biāo)識(shí)為價(jià)格較低的“銀鱈魚”的現(xiàn)象;烤魚片樣品與其標(biāo)簽存在一半以上的不符,其中還有黑鰓兔頭鲀等體內(nèi)含有毒素的魚類,可造成人體中毒情況。用COI序列的相似度將不同品種的鱈魚與其易混淆魚進(jìn)行區(qū)分。Ward等[13]用COI基因中的655 bp片段對(duì)北大西洋、地中海和澳大利亞南部海域的魚類進(jìn)行比較,除海魴(Zeus faber)和大西洋叉尾帶魚(Lepidopus caudatus)有明顯的種內(nèi)差異及可能存在隱存種外,其它87%的魚類種內(nèi)差異都很小。緯度差異會(huì)導(dǎo)致北極地區(qū)鮭科魚類依據(jù)形態(tài)難以辨別,同一物種生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段也難以區(qū)分。Filonzi等[7]用DNA條形碼技術(shù)對(duì)市場(chǎng)上魚類的COI基因和細(xì)胞色素b(Cyt b)基因進(jìn)行直接測(cè)序,結(jié)果表明32%的樣品與標(biāo)簽不符,這些替代的物種中有26%的樣品存在著嚴(yán)重的商品欺詐,主要由來自非洲尼羅的羅非魚取代地中海石斑魚。王敏[14]等應(yīng)用DNA條形碼技術(shù)鑒別深圳批發(fā)市場(chǎng)和超市零售魚肉制品的種類來源,判別其產(chǎn)品標(biāo)簽是否正確。本研究調(diào)查的77份魚肉制品均能擴(kuò)增出特異性條帶,經(jīng)過列比對(duì)后相似度均在98%以上,28份樣品與產(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)示不符,“錯(cuò)貼”率高達(dá)36.36%,其中所有標(biāo)示“龍俐魚”的商品都是低價(jià)的“巴丁魚”。說明DNA條形碼技術(shù)可以精準(zhǔn)地對(duì)各種凍魚、魚片以及魚柳樣品進(jìn)行鑒定,可用于魚肉制品的來源物種鑒定。DNA條形在海鮮食品中得到廣泛的應(yīng)用,主要是海鮮物種的數(shù)量較高,比其他物種更喜歡聚居,特別是在深加工食品中,傳統(tǒng)的鑒定方法鑒別困難,基于DNA的分子鑒定可以有效的鑒別不同物種。
2.2DNA條形碼技術(shù)在鑒別摻假肉制品中的應(yīng)用
野味因具有低脂肪、低膽固醇、高蛋白、味道鮮美和口感好等特點(diǎn)[15]消費(fèi)量一直在增加,其在商業(yè)市場(chǎng)中有著極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,錯(cuò)貼標(biāo)簽的情況時(shí)有發(fā)生,可能是許多不法商家為謀取經(jīng)濟(jì)利益將較低價(jià)值的肉混入到較高價(jià)值的野生肉中進(jìn)行的商業(yè)欺詐,肉產(chǎn)品在屠宰、加工、運(yùn)輸過程中處理不當(dāng)造成的交叉污染,跨物種雜交物種性狀相似度極高造成的DNA的鑒別困難,野牛肉和牦牛肉[16]制品就存在這樣的情況。
Charles等[17]對(duì)美國(guó)市場(chǎng)上的肉制品的細(xì)胞色素C氧化酶亞基I的658堿基對(duì)進(jìn)行鑒定,與BOLD和GenBank生命條形碼數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì),研究表明18.5%的樣品存在錯(cuò)貼標(biāo)簽的可能,確定有9.3%的樣品非法的含有受保護(hù)的瀕臨滅絕的物種[18]。類似于以前對(duì)美國(guó)和土耳其的非野生肉類產(chǎn)品(包括香腸、碎肉、肉丸、腌肉和干肉制品等)進(jìn)行調(diào)查,其中報(bào)告貼錯(cuò)標(biāo)簽率分別為16.6%[19]和22.0%[20]。研究發(fā)現(xiàn)貼錯(cuò)標(biāo)簽可能是由于缺少市場(chǎng)的產(chǎn)品監(jiān)控,商家追求高利率而在產(chǎn)品中摻假。相比海鮮,肉制品貼錯(cuò)標(biāo)簽在目前的研究比率低于北美Wong[9]報(bào)道的25.3%海鮮制品。
消費(fèi)者用食品標(biāo)簽來幫助他們選擇想要的產(chǎn)品,不論是出于宗教目的(標(biāo)明清真食品認(rèn)證標(biāo)記則不含有豬肉)、是否含有過敏原、食品安全、還是公平貿(mào)易的原因,消費(fèi)者都有權(quán)利了解自己所購買的產(chǎn)品是否符合要求、以及自己是否受到商業(yè)欺詐。在南非的一個(gè)研究測(cè)試加工肉制品中發(fā)現(xiàn),68%含有的物種的樣品并沒有在包裝標(biāo)簽上聲明[21]。此外,歐洲的摻假馬肉丑聞,聯(lián)合國(guó)宣布在產(chǎn)品標(biāo)記為100%的牛肉中發(fā)現(xiàn)摻假馬肉并且含有馬肉的產(chǎn)品占61%[22]。這并不是無意的由于加工設(shè)備處理造成的交叉污染或者是屠宰運(yùn)輸過程中的偶然情況,而是明顯的商業(yè)欺詐行為。同樣,在愛爾蘭調(diào)查測(cè)試多個(gè)牛肉漢堡、碎牛肉產(chǎn)品和意大利臘腸,發(fā)現(xiàn)37%的產(chǎn)品包含未申報(bào)的馬肉和85%的產(chǎn)品包含未標(biāo)明的豬肉[23]。當(dāng)然如果樣品與實(shí)際標(biāo)簽存在少量不符,也不排除只是偶然,在碎肉中常見的多個(gè)物種的存在,實(shí)際表明,有極大的可能性是由于這些零售商在加工出售各物種的肉制品時(shí)共用一臺(tái)設(shè)備,未及時(shí)處理適當(dāng)?shù)那鍧崢悠吩O(shè)施所造成的交叉污染[20]。
Kane等[24]通過在線肉類分銷商獲得標(biāo)簽來自于澳大利亞標(biāo)記為袋鼠的混合品種樣品,與GenBank進(jìn)行比較,結(jié)果顯示與西部灰袋鼠遺傳相似度為96%。實(shí)時(shí)熒光定量PCR表明樣品中混合有牛肉、牛肉與袋鼠肉。袋鼠碎肉制品價(jià)格為牛肉的二倍,很可能是商家用價(jià)格相對(duì)低廉的牛肉替代昂貴的袋鼠肉而獲得高的利潤(rùn)。Kane運(yùn)用DNA條形碼和實(shí)時(shí)PCR結(jié)合技術(shù)對(duì)美國(guó)市場(chǎng)在售的碎肉制品進(jìn)行鑒定,結(jié)果顯示21%的樣品存在錯(cuò)標(biāo)現(xiàn)象,其中一個(gè)樣品和標(biāo)簽完全不符,碎肉制品中包含有牛肉、羊肉、火雞肉、豬肉和美國(guó)禁止食用的馬肉;從樣品的購買渠道看,從當(dāng)?shù)厝馄方?jīng)銷商那購買的樣品錯(cuò)標(biāo)率達(dá)18%,當(dāng)?shù)爻械腻e(cuò)標(biāo)率僅為5.8%,而從網(wǎng)上零售商購得的樣品錯(cuò)標(biāo)率達(dá)35%。由此不難看出,商品的購買渠道越正規(guī)出現(xiàn)的錯(cuò)標(biāo)現(xiàn)象就越少,也說明了在食品市場(chǎng)中食品溯源對(duì)于食品認(rèn)證的重要性。
DNA條形碼技術(shù)也應(yīng)用于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的教學(xué)實(shí)驗(yàn),謝莉萍[25]等用PCR擴(kuò)增從樣品中提取的DNA片段,再結(jié)合瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行分離鑒定,根據(jù)DNA分子量的大小與Genbank數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行測(cè)序比對(duì),從而快速鑒定出肉品成分。
基于DNA的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用最廣最普遍,優(yōu)勢(shì)在于DNA分子較穩(wěn)定,能耐壓耐熱,序列保守性強(qiáng),能夠用于加工產(chǎn)品的檢測(cè)。主要有限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性聚合酶鏈反應(yīng)(PCR-RFLP)、實(shí)時(shí)定量熒光PCR(Real-time PCR)、多重引物PCR(Multiplex PCR)和變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)等。
變性梯度凝膠電泳技術(shù)具有分辨率高、加樣量小、重復(fù)性好、節(jié)約時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),被用于微生物等領(lǐng)域分類鑒定。梁慧珍等[26]用提取線粒體中的16S rRNA基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,構(gòu)建DGGE鑒定參考階梯,通過豬牛羊及雞鴨鵝各種DNA擴(kuò)增條帶在凝膠中遷移不同距離而被清晰分開。但電泳圖中條帶易受DNA濃度和PCR延長(zhǎng)反應(yīng)程度[27]的影響,可能需要進(jìn)行TA克隆測(cè)序。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)結(jié)合光譜技術(shù)的高精確定量、PCR高靈敏性和DNA雜交的高特異性優(yōu)點(diǎn),直接探測(cè)PCR中熒光信號(hào)的變化,對(duì)特定區(qū)段擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行定量分析,不需電泳或PCR后處理步驟。朱燕等[28]用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)研究中國(guó)黃牛背最長(zhǎng)肌中capnl mRNA表達(dá)量與宰后3 d的牛肉嫩度相關(guān)性。然而,實(shí)時(shí)PCR測(cè)定具有比常規(guī)PCR使用更昂貴物種特異性引物和探針的缺點(diǎn)[29],昂貴的儀器設(shè)備和受過訓(xùn)練的專業(yè)人士也限制了該技術(shù)的使用[30]。
Safdar等[31]運(yùn)用多重PCR技術(shù),對(duì)市場(chǎng)上的牛、綿羊、山羊和魚類肉用飼料同時(shí)進(jìn)行篩選,對(duì)飼料樣品的熱處理和殺菌條件進(jìn)行評(píng)價(jià),每個(gè)物種檢測(cè)限為0.01%。Kitpipit等[32]選擇細(xì)胞色素c氧化酶I(COI),以及12S rRNA基因運(yùn)用多重PCR技術(shù)進(jìn)行引物設(shè)計(jì),能同時(shí)識(shí)別豬肉、羊肉等六種常用食用的肉類品種。該方法能同時(shí)測(cè)定多個(gè)物種,經(jīng)濟(jì)快速、可重復(fù)性好且特異性高。
DNA條碼技術(shù)能夠提供規(guī)范的物種鑒別方法,但仍存在一定的局限性,僅適用于肉類成分單一、加工條件比較溫和的肉制品的鑒別[3]。肉制品在加工過程中的高溫高壓、滅菌、酸堿度的改變等條件可引起樣品模板DNA的斷鏈或降解,用PCR擴(kuò)增DNA片段時(shí)增加不同肉類品種交叉反應(yīng)的可能性[33],并且許多制品中還加入油、鹽及各種添加劑,導(dǎo)致DNA提取率降低或者抑制PCR反應(yīng),影響DNA鑒定物種的準(zhǔn)確性[34]。在這些情況下,常規(guī)的方法主要有物種特異性PCR技術(shù)、多重PCR技術(shù)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)等,與DNA條形碼技術(shù)相結(jié)合可以克服僅能識(shí)別單一物種的缺陷,在鑒定領(lǐng)域也取得了廣泛的應(yīng)用。此外,DNA條形碼技術(shù)還可以和形態(tài)學(xué)、生態(tài)學(xué)等其他特征結(jié)合使用[35-36]。
DNA標(biāo)記可檢測(cè)有機(jī)材料中的微量成分,可檢測(cè)生物中低濃度低含量的摻假物的存在,DNA分子標(biāo)記和基于PCR的方法已迅速成為食品監(jiān)管領(lǐng)域最常用的工具,這些非連續(xù)的分子標(biāo)記物如隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)標(biāo)記、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(AFLP)標(biāo)記。DNA條形碼在植物中也有著廣泛的應(yīng)用,主要是在中草藥資源鑒定、生態(tài)學(xué)鑒定、法醫(yī)鑒定等方面,DNA條形碼在微生物領(lǐng)域也展開研究,尤其是在真菌類群上[37]。應(yīng)用DNA條形碼技術(shù)增加對(duì)物種關(guān)系、種屬界限的認(rèn)識(shí),對(duì)社區(qū)生態(tài)進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)框架進(jìn)行評(píng)估,對(duì)生物多樣性開展有效保護(hù)及發(fā)現(xiàn)新物種或隱存種等。此外,地方和國(guó)家支持DNA條形碼對(duì)瀕危物種和商業(yè)用途的動(dòng)植物的鑒定。DNA條形碼也能為刑事案件、自然災(zāi)害和人為災(zāi)害提供有用的依據(jù)。DNA條碼技術(shù)利用先進(jìn)的電子信息技術(shù)和遺傳學(xué)技術(shù),將更快速、低廉地鑒別已知的物種、檢索有關(guān)它們的信息及以前所未有的速度發(fā)現(xiàn)并命名新物種[38],成為識(shí)別生物多樣性的一個(gè)重要的新工具[39],它提供了比傳統(tǒng)的分類工作[40]更快速、準(zhǔn)確的分類方法。隨著DNA條形碼技術(shù)的不斷發(fā)展,可供參考的數(shù)據(jù)信息越來越多,最終將建成生命物種多樣性全球數(shù)據(jù)庫[41]。DNA條形碼技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的物種系統(tǒng)分類產(chǎn)生巨大的沖擊,只需將收集到的DNA序列片段與國(guó)際數(shù)據(jù)庫中的物種片段直接比對(duì),與所屬物種自行匹配即可[42-43]。
[1]Hebert P D N,Ratnasingham S,de Waard J R. Barcoding animal life:cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species[J]. Proceedings of the Royal Society of London B:Biological Sciences,2003,270(Suppl 1):S96-S99.
[2]莫幫輝,屈莉,韓松,等. DNA 條形碼識(shí)別Ⅰ DNA 條形碼研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J]. 四川動(dòng)物,2008,27(2):303-306.
[3]Hellberg R S R,Morrissey M T. Advances in DNA-based techniques for the detection of seafood species substitution on the commercial market[J]. Journal of the Association for Laboratory Automation,2011,16(4):308-321.
[4]Di Pinto A,Marchetti P,Mottola A,et al. Species identification in fish fillet products using DNA barcoding[J]. Fisheries Research,2015,170:9-13.
[5]Rona R J,Keil T,Summers C,et al. The prevalence of food allergy:a meta-analysis[J]. Journal of Allergy and Clinical Immunology,2007,120(3):638-646.
[6]Sharp M F,Lopata A L. Fish allergy:in review[J]. Clinical Reviews in Allergy & Immunology,2014,46(3):258-271.
[7]Filonzi L,Chiesa S,Vaghi M,et al. Molecular barcoding reveals mislabelling of commercial fish products in Italy[J]. Food Research International,2010,43(5):1383-1388.
[8]Changizi R,Farahmand H,Soltani M,et al. Species identification reveals mislabeling of important fish products in Iran by DNA barcoding[J]. Iranian Journal of Fisheries Sciences,2013,12(4):758-768.
[9]Wong E H K,Hanner R H. DNA barcoding detects market substitution in North American seafood[J]. Food Research International,2008,41(8):828-837.
[10]Barbuto M,Galimberti A,Ferri E,et al. DNA barcoding reveals fraudulent substitutions in shark seafood products:the Italian case of “palombo”(Mustelus spp.)[J]. Food Research International,2010,43(1):376-381.
[11]Ward R D,Hanner R,Hebert P D N. The campaign to DNA barcode all fishes,FISH-BOL[J]. Journal of Fish Biology,2009,74(2):329-356.
[12]李新光,王璐,趙峰,等. DNA 條形碼技術(shù)在魚肉及其制品鑒別中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué),2013,34(18):337-342.
[13]Ward R D,Costa F O,Holmes B H,et al. DNA barcoding of shared fish s pecies from the North Atlantic and Australasia:minimal divergence for most taxa,but Zeus faber and Lepid opus caudate seach probably constitute two species[J]. Aquat Biol,2008,3:71-78.
[14]王敏,劉葒,黃海,等. DNA條形碼技術(shù)在深圳魚肉制品鑒定中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué),2015,36(20):247-251.
[15]Fajardo V,González I,Rojas M,et al. A review of current PCR-based methodologies for the authentication of meats from game animal species[J]. Trends in Food Science & Technology,2010,21(8):408-421.
[16]Verkaar E L C,Nijman I J,Boutaga K,et al. Differentiation of cattle species in beef by PCR-RFLP of mitochondrial and satellite DNA[J]. Meat Science,2002,60(4):365-369.
[17]Quinto C A,Tinoco R,Hellberg R S. DNA barcoding reveals mislabeling of game meat species on the US commercial market[J]. Food Control,2016,59:386-392.
[18]US Department of Interior(USDI). Endangered and threatened wildlife and plants;endangered status for Gunnison Sage-Grouse. US Department of the Interior,Fish and Wildlife Service[J]. Federal Register,2013,78:2485-2538.
[19]Hsieh Y H P,Woodward B B,Ho S H. Detection of species substitution in raw and cooked meats using immunoassays[J]. Journal of Food Protection?,1995,58(5):555-559.
[20]Ayaz Y,Ayaz N D,Erol I. Detection of species in meat and meat products using Enzyme-Linked Immunosorbent Assay[J]. Journal of Muscle Foods,2006,17(2):214-220.
[21]Cawthorn D M,Steinman H A,Hoffman L C. A high incidence of species substitution and mislabelling detected in meat products sold in South Africa[J]. Food Control,2013,32(2):440-449.
[22]Bánáti D. European perspectives of food safety[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2014,94(10):1941-1946.
[23]Walker M J,Burns M,Burns D T. Horse meat in beef products—species substitution 2013[J]. Journal of the Association of Public Analysts,2013,41:67-106.
[24]Kane D E,Hellberg R S. Identification of Species in Ground Meat Products Sold on the US Commercial Market using DNA-Based Methods[J]. Food Control,2015,59:158-163.
[25]謝莉萍,徐廣銳,謝軍,等. 應(yīng)用PCR方法鑒別豬肉和牛肉[J]. 生物學(xué)通報(bào),2015,50(6):47-49.
[26]梁慧珍,崔麗華,張春輝,等. PCR-DGGE 技術(shù)及其在食品行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 釀酒科技,2008,10:89-91.
[27]Satokari R M,Vaughan E E,Akkermans A D L,et al. Bifidobacterial diversity in human feces detected by genus-specific PCR and denaturing gradient gel electro phoresis[J]. Applied and Environmental Microbiology,2001,67(2):504-513.
[28]朱燕,羅欣,徐幸蓮,等. 中國(guó)黃牛背最長(zhǎng)肌中capnl mRNA表達(dá)與嫩度的關(guān)系[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,29(2):89-93.
[29]Safdar M. Multiplex analysis of animal and plant species origin in feedstuffs and foodstuffs by modern PCR techniques:Qualitative PCR and real time PCR[D]. Turkey:Fatih University,2013.
[30]Heid C A,Stevens J,Livak K J,et al. Real time quantitative PCR[J]. Genome Research,1996,6(10):986-994.[31]Safdar M,Junejo Y. A multiplex-conventional PCR assay for bovine,ovine,caprine and fish species identification in feedstuffs:Highly sensitive and specific[J]. Food Control,2015,50:190-194.
[32]Kitpipit T,Sittichan K,Thanakiatkrai P. Direct-multiplex PCR assay for meat species identification in food products[J]. Food Chemistry,2014,163:77-82.
[33]Hird H,Chisholm J,Sánchez A,et al. Effect of heat and pressure processing on DNA fragmentation and implications for the detection of meat using a real-time polymerase chain reaction[J]. Food Additives and Contaminants,2006,23(7):645-650.
[34]Primrose S,Woolfe M,Rollinson S. Food forensics:methods for determining the authenticity of foodstuffs[J]. Trends in Food Science & Technology,2010,21(12):582-590.
[35]Smith V S. DNA barcoding:perspectives from a’ Partners hips for E nhancing Expertise in Taxonomy’(PEET)debate[J]. Syst Biol,2005,54:841-844.
[36]Hebert P D N,Penton E H,Burns J M,et al. Ten species in one:DNA barcoding reveals cryptic species in the neotropical skipper butterfly A straptes fulgerator[J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101:14812-14817.
[37]張宇,郭良棟. 真菌DNA條形碼研究進(jìn)展[J]. 菌物學(xué)報(bào),2012,31(6):809-820.
[38]Ali M A,Gyulai G,Hidvegi N,et al. The changing epitome of species identification-DNA barcoding[J]. Saudi Journal of Biological Sciences,2014,21(3):204-231.
[39]Edwards D,Horn A,Taylor D,et al. DNA barcoding of a large genus,AspalathusL.(Fabaceae)[J]. Taxon,2008,57(4):1317.
[40]Gregory T R. DNA barcoding does not compete with taxonomy[J]. Nature,2005,434(7037):1067.
[41]Schindel D E,Miller S E. DNA barcoding a useful tool for taxonomists[J]. Nature,2005,435(7038):17.
[42]Ebach M C,Holdrege C. DNA barcoding is no substitute for taxonomy[J]. Nature,2005,434(7034):697.
[43]Seberg O,Humphries C J,Knapp S,et al. Shortcuts in systematics? A commentary on DNA-based taxonomy[J]. Trends in Ecology & Evolution,2003,18(2):63-65.
Application of DNA barcode technology in meat and meat products
JIANG Shuai,CHEN Qian,KONG Bao-hua*
(College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)
DNA barcoding as a novel molecular biologic technology has been widely used in the identification of distinguishing genetic relationship among species. This technology can be fast and accurate to detect the quality of meat products. DNA barcode has become one of the frontier areas of the most rapidly developing biologic technology,and it is based on a wide range of species gene database information,so it has good prospects in the meat science study. The basic principles of DNA barcode technology was discussed in this review and compared with other technologies based on DNA level. The DNA barcode technology’s application in species identification,meat quality,safety analysis and commercial fraud were involved in this paper. The application of DNA barcode technology also was prospected in the future meat science.
DNA barcode;meat science;species identification;quality and safety
2016-01-18
姜帥(1992-),女,在讀碩士研究生,研究方向:畜產(chǎn)品加工,E-mail:18846826946@163.com。
孔保華(1963-),女,教授,研究方向:畜產(chǎn)品加工,E-mail:kongbh@163.com。
國(guó)家自然科學(xué)基金(31471599);黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)重點(diǎn)計(jì)劃(GA15B302)。
TS251
A
1002-0306(2016)16-0379-05
10.13386/j.issn1002-0306.2016.16.067