論轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)方法

□ 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(gè)國(guó)家的重視，轉(zhuǎn)基因食品包括對(duì)植物基因升級(jí)改造的農(nóng)作物，和對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)一步加工得到的供消費(fèi)者食用的食品。隨著人們對(duì)食品安全的關(guān)注，人們對(duì)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(shí)，也在擔(dān)憂(yōu)轉(zhuǎn)基因食品的安全性，對(duì)轉(zhuǎn)基因食品存在一定偏見(jiàn)。

1 我國(guó)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植現(xiàn)狀

轉(zhuǎn)基因作物是通過(guò)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(jìn)一步加工即為轉(zhuǎn)基因食品。其中最常見(jiàn)如轉(zhuǎn)基因豆油、轉(zhuǎn)基因玉米等。目前我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品種植面積約為280 萬(wàn)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(jìn)入市場(chǎng)，其安全性引起了社會(huì)公眾的關(guān)注。轉(zhuǎn)基因食品的安全爭(zhēng)議主要集中在：①種植農(nóng)作物是否會(huì)增加雜草和病蟲(chóng)害問(wèn)題，種植廢棄物是否會(huì)污染環(huán)境。②轉(zhuǎn)基因食品對(duì)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(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的管理十分嚴(yán)格，為了保護(hù)公民的健康和合法利益，避免生態(tài)環(huán)境受到威脅，我國(guó)針對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全設(shè)定了多條管理辦法，嚴(yán)格要求各企業(yè)對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品做出標(biāo)志，在市場(chǎng)監(jiān)管中嚴(yán)格管理。

2 轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)面臨的困難

檢測(cè)轉(zhuǎn)基因時(shí)面臨著諸多挑戰(zhàn)，首先是檢測(cè)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(gè)轉(zhuǎn)化體雜交得來(lái)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(cè)技術(shù)并不能對(duì)轉(zhuǎn)基因品系進(jìn)行區(qū)分。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因材料含量降低的食品時(shí)，尤其是深加工食品，由于DNA 經(jīng)過(guò)了嚴(yán)重降解，并不能保證完整檢出。此外部分正處于田間試驗(yàn)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(chǎng)或田地，對(duì)于其并不具備較完善的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，容易發(fā)生漏檢的情況。

目前針對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的檢測(cè)主要從定性檢測(cè)和定量檢測(cè)兩方面展開(kāi)，其中PCR 檢測(cè)作為最常用的檢測(cè)技術(shù)，能夠提供較為準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。目前市場(chǎng)上轉(zhuǎn)基因植物主要是玉米和大豆，針對(duì)大豆、玉米及其深加工食品的檢測(cè)，主要使用PCR 檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)擴(kuò)增產(chǎn)物，完成測(cè)序分析，對(duì)其安全性進(jìn)行判斷[1]。

3 轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)方法

3.1 常見(jiàn)檢測(cè)方法

3.1.1 光譜分析法

使用該檢測(cè)法，需要繪制光譜圖，在軟件幫助下模擬分子結(jié)構(gòu)，對(duì)比非轉(zhuǎn)基因食品，展開(kāi)非期望效應(yīng)研究。將分析結(jié)果作為評(píng)價(jià)依據(jù)，得到最終檢測(cè)結(jié)果。目前該技術(shù)主要應(yīng)用于玉米和番茄的檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損快速檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)污染，已經(jīng)在多個(gè)食品分析中廣泛應(yīng)用[2]。

3.1.2 蛋白質(zhì)印跡檢測(cè)法

蛋白質(zhì)印跡檢測(cè)主要是利用電泳技術(shù)分離外源蛋白質(zhì)，然后實(shí)現(xiàn)分離檢測(cè)。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中的不可溶蛋白質(zhì)時(shí)，可使用該技術(shù)，測(cè)定蛋白質(zhì)含量，同時(shí)與蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，判斷轉(zhuǎn)基因食品的安全性。

3.1.3 PCR 檢測(cè)法

PCR檢測(cè)法是通過(guò)擴(kuò)增目標(biāo)序列，檢測(cè)擴(kuò)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(kuò)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(guān)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(cè)法

使用基因芯片技術(shù)檢測(cè)食品，將食品生物體作為樣本，測(cè)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(duì)基因序列進(jìn)行分析，了解基因特點(diǎn)和信息，對(duì)基因表達(dá)特征進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)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(duì)個(gè)體展開(kāi)組學(xué)分析，對(duì)單個(gè)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)情況進(jìn)行分析。組學(xué)分析法作為新型技術(shù)，可評(píng)價(jià)樣本非期望效應(yīng)，識(shí)別轉(zhuǎn)基因食品危害性。該技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可在食品檢測(cè)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(hào)，如離子共振傳感器等，通過(guò)對(duì)折射率變化的檢測(cè)，對(duì)樣品轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 定性PCR 檢測(cè)方法

3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料

準(zhǔn)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(chǔ)存。活化凍存菌株，提取陽(yáng)性質(zhì)粒分子，在—20 ℃環(huán)境中儲(chǔ)存。

3.2.2 設(shè)計(jì)PCR 檢測(cè)引物

一般情況下引物選擇18 ～27 bp長(zhǎng)度，含量約為40%～60%，保持上下游引物接近。PCR 檢測(cè)過(guò)程中注意對(duì)DNA 模板量加強(qiáng)控制，若模板量過(guò)大，會(huì)造成PCR 擴(kuò)增受抑制，過(guò)少會(huì)影響檢測(cè)準(zhǔn)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(cè)

在PCR 儀器中經(jīng)過(guò)升溫和降溫過(guò)程循環(huán)后，會(huì)產(chǎn)生氣溶膠擴(kuò)增產(chǎn)物。打開(kāi)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(jìn)行電泳檢測(cè)。電泳檢測(cè)中要使用新移液器添加樣本，移液器要攜帶濾芯，避免對(duì)氣溶膠造成污染。由于擴(kuò)增產(chǎn)物處于100～200 bp，為了提高擴(kuò)增效果，使用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，并設(shè)置對(duì)照組，使用凝膠成像儀對(duì)電泳結(jié)果進(jìn)行觀(guān)察。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)比空白對(duì)照組，可發(fā)現(xiàn)大豆基因組擴(kuò)增后和預(yù)期產(chǎn)物相近，滿(mǎn)足質(zhì)量檢查結(jié)果。對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)行PCR 檢測(cè)，基因序列具有高度特異性，可滿(mǎn)足定性檢測(cè)需求，完成轉(zhuǎn)基因成分的定性檢測(cè)。

3.3 探針熒光PCR 檢測(cè)

使用探針熒光PCR 時(shí)，探針退火溫度相對(duì)高，會(huì)比PCR 引物先在模板上結(jié)合。進(jìn)行PCR 時(shí)，當(dāng)PCR 循環(huán)數(shù)增加，熒光信號(hào)增強(qiáng)，通過(guò)檢測(cè)熒光信號(hào)完成對(duì)檢測(cè)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(cè)時(shí)長(zhǎng)短，可準(zhǔn)確測(cè)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(duì)基因進(jìn)行熒光擴(kuò)增，每個(gè)梯度均需要設(shè)置兩組重復(fù)試驗(yàn)，并繪制擴(kuò)增曲線(xiàn)，建立大豆基因標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，測(cè)定轉(zhuǎn)基因品系含量，從而判斷轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)也需要進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化，利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)能夠提高檢出效率，確保食品安全。