轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)探析

近年來，商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物品種變得越來越豐富，轉(zhuǎn)基因食品安全也吸引了越多越多人的關(guān)注?；诖耍疚囊赞D(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)為主要研究內(nèi)容，分析了轉(zhuǎn)基因食品的基本情況、轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的分類與方法，最后提出了轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)在食品檢測工程中的具體應(yīng)用及其未來發(fā)展趨勢，旨在確保轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的作用得以順利發(fā)揮，加強(qiáng)對食品安全的把控。

一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的相關(guān)概述

1.基本概念。分子生物學(xué)理論為轉(zhuǎn)基因技術(shù)提供了理論層面的支持，其是指在完成對基因片段的提取后，再對生物基因進(jìn)行重組，或者通過人工的方式對DNA片段進(jìn)行合成，并轉(zhuǎn)入特定生物，使其和生物基因重組，從而讓特定性狀及遺傳特性等能夠得到有效的呈現(xiàn)。結(jié)合不同來源，可將轉(zhuǎn)基因食品劃分為植物性、動物性和微生物三種類型。當(dāng)前，生物DNA在與外源基因進(jìn)行重組時面臨著許多無法預(yù)測的因素，無法保證轉(zhuǎn)基因食品的安全性，所以落實(shí)好轉(zhuǎn)基因食品檢測工作具有非常重要的意義。

2.相關(guān)性質(zhì)分析。（1）轉(zhuǎn)基因食品的毒性。大多數(shù)食品為了抵抗病原菌、害蟲等的影響，會產(chǎn)生毒性物質(zhì)，諸如蛋白質(zhì)抑制劑或神經(jīng)毒素等。食品本身涉及的毒素含量通常不會造成毒效應(yīng)，但轉(zhuǎn)基因食品受基因?qū)氲挠绊?，可能會出現(xiàn)毒素蛋白過量表達(dá)的情況，進(jìn)而產(chǎn)生毒性。對于轉(zhuǎn)基因食品的毒素基因而言，其可能會脫離原有遺傳環(huán)境而過量表達(dá)，使得轉(zhuǎn)錄新基因中擁有能夠產(chǎn)生毒性的基因片段。

（2）轉(zhuǎn)基因食品的致敏性。外源基因在導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因食品時，受不同環(huán)境因素的影響，形成的新生物中可能會包含致敏原，其與食物毒性原理接近。同時，轉(zhuǎn)基因作物主要是將特定基因插入原生物體基因中，實(shí)現(xiàn)對特定蛋白的表達(dá)，若表達(dá)的蛋白屬于過敏原，那么人體攝入后就可能會出現(xiàn)不良反應(yīng)。即使不是過敏源，只要是在食用部分進(jìn)行表達(dá)，均需要進(jìn)行相應(yīng)的評估工作。比如，在核桃、小麥等基因中插入玉米的某段基因，那么此片段中包含的相關(guān)過敏源基因就會進(jìn)入核桃與小麥的基因中。盡管轉(zhuǎn)基因食品具有良好的抗蟲害能力，且生物性狀優(yōu)異，但仍存在附加致敏性信息，而且因?yàn)殡y以對同源性致敏原予以明確，導(dǎo)致無法用標(biāo)簽標(biāo)示轉(zhuǎn)基因食品，并找到具體的過敏源。

（3）抗生素抗性。在種植植物性轉(zhuǎn)基因食品時，采取的方式主要是檢測細(xì)胞抗生素抗性，以知曉標(biāo)記性基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)是否順暢。舉例來說，可將青霉素類抗性基因作為標(biāo)記性基因，在重組外源基因后以質(zhì)粒的形式出現(xiàn)，隨著轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞的順利進(jìn)行，需要對細(xì)胞青霉素抗性進(jìn)行檢測，進(jìn)而分析目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過程中是否遇到阻礙。

二、轉(zhuǎn)基因食品的基本情況

1.轉(zhuǎn)基因食品發(fā)展現(xiàn)狀。在科學(xué)技術(shù)的推動下，我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了較好的發(fā)展，加之市場需求變化的影響，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展方向發(fā)生了改變，獲得了快速發(fā)展。近年來，轉(zhuǎn)基因技術(shù)逐漸在食物鏈的部分環(huán)節(jié)中展現(xiàn)出了關(guān)鍵作用，并在一定程度上推動了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。國外市場上流通的各類加工食品大多與轉(zhuǎn)基因食品技術(shù)有關(guān)，諸如谷類食品、飲料等，并且還在微生物、動物、植物等相關(guān)方面得到了廣泛應(yīng)用，涉及到豐富的類型。我國也有許多轉(zhuǎn)基因植物正處于田間試驗(yàn)階段，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷發(fā)展，未來將會在商業(yè)中得到更多的使用。

2.轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)缺點(diǎn)。借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)，能夠培育出具有抗蟲、抗寒以及抗旱等相關(guān)特性的農(nóng)作物品種，降低農(nóng)作物對水、化肥的依賴程度，在減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時，促進(jìn)產(chǎn)量的提升。將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物培育，還可以減少農(nóng)作物受氣候、季節(jié)等相關(guān)因素的影響，確保生產(chǎn)質(zhì)量，讓人們能夠隨時吃到新鮮的蔬菜。但也有部分學(xué)者表示，外來基因會導(dǎo)致食品內(nèi)所含的營養(yǎng)成分被破壞，比如轉(zhuǎn)基因大豆與普通大豆相比，其含有的異黃酮成分明顯減少。同時，轉(zhuǎn)基因生物與其他野生生物雜交后，可能會出現(xiàn)基因污染的狀況。盡管基因通過人工提煉后可以達(dá)到某些效果，但也會讓食品內(nèi)的毒素長時間累積，進(jìn)而無法保證此類品種的安全性。

三、轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的主要類型

立足于轉(zhuǎn)基因檢測技術(shù)原理，可將其劃分成核酸水平和蛋白質(zhì)水平檢測技術(shù)兩類。核酸屬于大部分生命體的遺傳物質(zhì)，具有極強(qiáng)的普遍性。通過分析核酸檢測技術(shù)作用機(jī)制可知，其表現(xiàn)為以DNA為標(biāo)靶，根據(jù)外源DNA插入位置的不同和DNA序列片段涉及的不同特征，達(dá)到全方位檢測的效果?，F(xiàn)階段該技術(shù)已經(jīng)十分成熟，應(yīng)用范圍也得到了進(jìn)一步拓展，例如定性PCR技術(shù)和等溫擴(kuò)增技術(shù)等均為核酸水平檢測技術(shù)。一些學(xué)者在研究蛋白水平轉(zhuǎn)基因檢測技術(shù)特點(diǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)，其是將免疫分析技術(shù)作為基礎(chǔ)，定量檢測轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品外源表達(dá)蛋白。

1.核酸水平檢測技術(shù)。核酸水平檢測技術(shù)主要包括核酸印跡法、PCR檢測法、基因芯片法等。（1）核酸印跡法是在尼龍薄膜上將被檢測樣品的DNA固定，利用被標(biāo)記的核酸探針與其進(jìn)行雜交，然后合理運(yùn)用標(biāo)記探針，系統(tǒng)檢測檢驗(yàn)樣品，分析其是否涉及部分轉(zhuǎn)基因DNA片段，但該方式在實(shí)際應(yīng)用過程中靈敏度偏低。（2）運(yùn)用PCR檢測法時，需要全面檢測已擴(kuò)增的產(chǎn)物，防止影響轉(zhuǎn)基因食品檢測的可靠性和有效性。（3）基因芯片法也就是所謂的DNA微探針陣列法，其核心在于反向斑點(diǎn)雜交技術(shù)，顯著特征為高度集中，能夠?qū)F(xiàn)階段運(yùn)用的抗性基因和終止子的靶片段順利固定在載體上，擴(kuò)增待測的基因，標(biāo)記完成后與固定的探針進(jìn)行雜交。在使用掃描儀掃描雜交信號的過程中，需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理雜交信號，進(jìn)而獲得雜交譜。采用基因芯片法能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品中不同類型GMO的同時檢查，有利于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確篩查的目標(biāo)?，F(xiàn)階段受基因芯片技術(shù)造價成本高等因素的影響，該方法主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因食品檢測的前沿。

2.蛋白質(zhì)水平檢測技術(shù)。（1）分子特征檢驗(yàn)技術(shù)。分子特征指的是轉(zhuǎn)基因作物、食品受體的外源基因等其他相關(guān)信息。此類信息包含的內(nèi)容是分析檢測技術(shù)作用順利發(fā)揮的前提條件，除了能夠協(xié)助轉(zhuǎn)基因作物檢測有序進(jìn)行之外，還可以合理分類食品，確保評價的可靠性與有效性，進(jìn)而立足于分子特征對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行檢測。同時，該技術(shù)還在精準(zhǔn)定量方面展現(xiàn)出重要作用，可從多個角度對轉(zhuǎn)基因食品開展綜合性檢測。（2）復(fù)合擴(kuò)增PCR檢測技術(shù)。這種檢測方式也被稱為多重PCR，是現(xiàn)階段國際上應(yīng)用十分普遍的轉(zhuǎn)基因食品檢驗(yàn)方式。通常情況下，普通PCR技術(shù)在檢測轉(zhuǎn)基因食品方面具有一定的局限性，而多重PCR技術(shù)可以將超過2對的引物加入反應(yīng)體系中，確保PCR反應(yīng)的多個靶序列能夠成功達(dá)到。但若想保證轉(zhuǎn)基因食品信息的準(zhǔn)確性、完整性，還需對被檢測轉(zhuǎn)基因食品開展全面檢查，根據(jù)反應(yīng)原理合理使用PCR反應(yīng)試劑，進(jìn)行多次的PCR檢測。盡管普通PCR檢測技術(shù)也可以檢測轉(zhuǎn)基因食品，但實(shí)際操作較為復(fù)雜，且投入成本偏高，還會對周圍環(huán)境造成影響，而多重PCR檢測技術(shù)能夠彌補(bǔ)常規(guī)PCR檢測方法的不足之處，并且掌握多個基因目標(biāo)片段的具體信息，從而提升檢測的靈敏度。

四、轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)

在食品檢測工程中的應(yīng)用

1.雙向電泳檢測。雙向電泳技術(shù)在蛋白質(zhì)組研究中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，能夠有效分離蛋白質(zhì)。具體表現(xiàn)為利用高分辨與高靈敏的方法，對兩個樣品的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離，同時還能夠?qū)Ω黝愐蛩丶右詤^(qū)分，結(jié)合樣品之間存在的物理、化學(xué)原理差異，起到分離蛋白質(zhì)的效果。當(dāng)前在對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行檢測時，大多會將各種pH長度的固態(tài)梯度干膠條聯(lián)系起來，促進(jìn)第二項(xiàng)電泳分離實(shí)際效果的提升，確保食品檢測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外部數(shù)據(jù)，對轉(zhuǎn)基因食品的品質(zhì)進(jìn)行分辨。

2.雜交檢測。雜交檢測技術(shù)主要以蛋白質(zhì)分子大小為基礎(chǔ)來實(shí)施分離，并將特異性靶蛋白抗體融入其中，以便深度融合目標(biāo)分子印跡的蛋白質(zhì)與抗體。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可將專一和一抗結(jié)合的酶加入進(jìn)來，準(zhǔn)確標(biāo)記二抗，再由檢測人員對二抗檢測出的標(biāo)記化合物性能進(jìn)行辨別。同時，還應(yīng)從綜合層面上考慮植物細(xì)胞蛋白質(zhì)表達(dá)、濃度大小、規(guī)模分子量等信息。例如，將雜交檢測技術(shù)運(yùn)用于花瓜花葉病毒蛋白的克隆抗體中，能夠弄清楚CMVCP基因在番茄中的外源基因表達(dá)，并將結(jié)果通過與PCR擴(kuò)增產(chǎn)物有關(guān)的植株顯示出來，借此對CMVCP基因的表達(dá)蛋白進(jìn)行表達(dá)。

3.蛋白質(zhì)印跡法。在食品檢測工程中運(yùn)用蛋白質(zhì)印跡法，可以呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果，原因在于該方法擁有較強(qiáng)的電泳分離能力，可以組合特異性抗體與顯示酶的敏感酶反應(yīng)，對復(fù)雜混合物中的某種特定蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測。例如在檢測抗草甘膦大豆CP4合成酶的過程中，運(yùn)用蛋白質(zhì)印跡法可以提高約0.5%-1.0%的檢測精度，有利于檢測與大豆蛋白質(zhì)產(chǎn)品相關(guān)的轉(zhuǎn)基因食品，確保測定結(jié)果的可靠性、有效性。

4.多重PCR檢測技術(shù)。多重PCR檢測技術(shù)主要利用比較靈敏的聚丙烯酰胺凝膠電泳對農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)基因進(jìn)行檢測，并將番木瓜的持家基因、抗環(huán)斑病毒轉(zhuǎn)基因品系的外源結(jié)構(gòu)基因聯(lián)系起來，對基因序列等進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，設(shè)計(jì)特異性檢測引物，使雙重PCR檢測法得到有效改善，取得同時擴(kuò)增持家基因、外源結(jié)構(gòu)基因的效果，提高檢測抗環(huán)斑病毒轉(zhuǎn)基因番木瓜食品的可靠性、準(zhǔn)確性。除此之外，該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對基因食品原料和加工成品的有效檢測，如果想檢測轉(zhuǎn)基因食品中的諸多目標(biāo)基因，就可以合理運(yùn)用這一技術(shù)來對大豆等相關(guān)食品展開測定。在具體操作過程中，為了防止產(chǎn)生擴(kuò)增結(jié)果假陰性的情況，應(yīng)當(dāng)對PCR反應(yīng)效率評價指標(biāo)予以明確，即以大豆肌動蛋白基因、外源凝集基因作為內(nèi)部參照。如果大豆含量為0.15%，則可以確保檢測結(jié)果的有效性與精準(zhǔn)性。

五、轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，受轉(zhuǎn)基因食品種類越發(fā)豐富、產(chǎn)量不斷提高等因素的影響，市場上轉(zhuǎn)基因食品的品類和數(shù)量有了顯著增加。要想對轉(zhuǎn)基因食品的質(zhì)量安全進(jìn)行控制，就需采取更加迅速、便捷、準(zhǔn)確、靈敏的檢測技術(shù)，確保轉(zhuǎn)基因食品市場需求得到有效滿足。

在未來發(fā)展過程中，應(yīng)用轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)時要健全相關(guān)法定標(biāo)準(zhǔn)，明確法定標(biāo)準(zhǔn)物，重視成本與人為操作等相關(guān)因素的影響，促使轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)能夠朝著自動化、高通量、高靈敏度的方向發(fā)展。另外，轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)也要與現(xiàn)有或新型轉(zhuǎn)基因食品快速準(zhǔn)確檢測的相關(guān)要求相符，具備簡便快捷、適用范圍廣以及成本低廉等特點(diǎn)，最終為轉(zhuǎn)基因食品奠定堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)。

作者簡介：孟滿（1986-），女，漢族，貴州畢節(jié)人，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。