食品質量檢測新技術課程論文

食品質量檢測新技術課程論文題目：我國轉基因食品快速檢測技術研究進展姓名：學號：專業(yè)：農產(chǎn)品加工及貯藏工程教師：姬華副教授時間：2016年12月20日我國轉基因食品快速檢測技術研究進展摘要：隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會經(jīng)濟不斷突破新高。轉基因食品進入大眾生活，為我國帶來了巨大的經(jīng)濟效益，但很多人也開始擔心轉基因食品的安全問題。近些年來我國轉基因食品檢測技術已經(jīng)日漸成熟，為滿足廣大消費者的選擇權和知情權，以及國際貿易的需要，轉基因食品的檢測越來越引起各國政府和有關食品監(jiān)督機構的重視，而各種檢測技術也隨之發(fā)展起來。本文介紹了幾種常用的轉基因食品檢測方法并對未來的轉基因食品檢測技術做了展望，通過深入的科學研究，為大眾帶來更加安全、健康的食品。關鍵詞：轉基因食品；安全；快速檢測滿足需要，加上定性篩選PCR本身具有局限性，所采取的PCR法因其高敏感性常伴有假陽性或假陰性現(xiàn)象，為此，研究者們在定性篩選PC方法的基礎上，發(fā)展了不同的定量轉基因食品的PCR檢測方法。目前轉基因成分的準確定量檢測在國際貿易中日趨重要。根據(jù)資料報道，目前轉基因成分的定量檢測方法有半定量PCR法、定量競爭PCR(QC-PCR)法和實時定量PCR法。其中，半定量PCR法比較簡單，但結果精密性較差；定量競爭PCR的特點是含有內部標準子，可降低實驗室之間的檢測誤差；而實時定量PCR法可在提取DNA后3h內，檢測樣品的總DNA量及2pg轉基因成分的量，但這套PCR系統(tǒng)目前價格昂貴。3.1.2.1定量競爭PCR法先構建含有修飾過的內部標準DNA片斷(競爭DNA)，與待測DNA進行共擴增，因競爭DNA片斷和待測DNA的大小不同，經(jīng)瓊脂糖凝膠可將兩者分開，并可進行定量分析。實驗步驟：①樣品DNA的提取和定量。按常規(guī)方法提取DNA。DNA含量可用紫外分光光度計測定。②競爭DNA的構建。按常規(guī)分子生物學的方法，用基因重組技術構建競爭DNA片段作為內部標準DNA，此片段除含有轉基因成分外(如35S啟動子、NOS終止子)，還插入數(shù)+bp的DNA序列。③標準工作曲線的建立。取定量模板DNA，所含GMO量分別為0%-100%的系列參考樣，分別與一定量的競爭DNA在同一反應體系進行PCR擴增。特異轉基因DNA與競爭DNA競爭反應體系中的相同底物、引物，PCR反應獲得相差數(shù)+bp的兩條凝膠電泳帶，兩條帶濃度隨轉基因成分含量的不同而有差異。當兩條帶濃度相等則說明此參考樣GMO濃度與競爭DNA濃度相等。通常實驗時競爭DNA濃度調整到與含1%轉基因成分的參考樣相當。通過凝膠成像分析系統(tǒng)對瓊脂糖凝膠電泳的結果進行分析，得到每條帶的相對濃度，以此數(shù)據(jù)作目標DNA濃度—目標DNA濃度/競爭DNA濃度的對數(shù)圖，線性回歸分析后得出工作曲線。④待測樣品的測定。將500ng待測DNA與經(jīng)過定量的競爭DNA共擴增，凝膠電泳后經(jīng)掃描分析得到目標DNA/競爭DNA的比值，依此數(shù)據(jù)在工作曲線圖上求得待測樣品的GMO含量[9]。3.1.2.2實時定量PCR法此方法須設計一個內部探針，該探針包含5’端熒光報告因子和3’端猝滅因子。PCR反應前，由于淬滅因子與熒光報告因子的位置相近，使熒光受到抑制而檢測不到熒光信號。隨著PCR反應進行，從上游的PCR引物開始，引物和標記探針與目標DNA分子中對應的互補序列復性，聚合酶與探針相遇，利用其5’核酸外切酶活性使報告因子釋放，產(chǎn)生的熒光可被內設的激光器記錄，記錄到的熒光強度可反映PCR的產(chǎn)物量，從而實現(xiàn)實時定量分析[10]。PCR檢測技術靈敏度高，檢測迅速，無論外源基因在受體生物中是否表達，只要其DNA存在，就能被檢測，同時適用于加工過的轉基因食品。給予啟動子和終止子調控序列的檢測方法無需了解產(chǎn)品的轉基因背景即可對其進行是否含有轉基因成分進行篩選鑒定。但是PCR檢測技術操作程序繁瑣，需要對樣品DNA進行提取，對某些材料可能出現(xiàn)假陽性，所以，對出現(xiàn)假陽性的樣品應進行目的基因檢測，同時還應選擇合適的植物內源基因作為陽性擴增對照以檢查核酸抽提質量。因為PCR檢測極為靈敏，整個操作過程極為嚴格，檢測時容易遭受到污染而出現(xiàn)假陽性結果[11]。3.2ELISA技術與轉基因食品檢測ELISA技術是建立在抗體抗原免疫學反應的基礎上的。抗原抗體反應是一種非共價鍵特異性吸附反應，即在通常情況下，抗原只和它自己（或具有相同抗原決定簇）誘導產(chǎn)生的抗體發(fā)生反應，因此具有高度特異性，抗體抗原反應雖然產(chǎn)生肉眼可見的凝集反應，但靈敏度太低而且需要大量的抗體和抗原。美國FDA已研究出用雙夾心ELISA法檢測食品中是否含有轉基因玉米成分[12]。EnviroLogixELISA試劑盒可用于測定玉米中的Cry9C蛋白，在同一實驗室和實驗室間共測定了9種含玉米的食品，測定結果的重現(xiàn)性很好。13個EU成員國和瑞典共37個實驗室研究結果表明[13]，大豆干粉中轉基因組織(GMO)含量為2%，檢測可信度達99%。ELISA分析法特異性高，獲得結果很快，儀器簡單，儀器操作，對人員要求不高，免去了對樣品進行核酸提取的麻煩，同時可降低檢測的成本。由于酶具有很高的催化效率，可極大的放大反應效果，從而使測定達到很高的靈敏度和穩(wěn)定性。3.3生物芯片與轉基因產(chǎn)品檢測就目前轉基因食品檢測中常用的ELISA和PCR技術而言，最大的缺點是檢測范圍窄，效率低，無法高通量大規(guī)模地同時檢測多種樣品，尤其是對轉基因背景一無所知的情況下，對各種候選待檢基因序列或蛋白的逐一篩查幾乎是不可能的[14]。而目前正在研究的轉基因產(chǎn)品所涉及的基因數(shù)量有上萬種，今后都有可能進入商品化生產(chǎn)，顯而易見對進出口產(chǎn)品的檢測，需要有更有效、快速、特別是高通量的檢測方法，最近幾年出現(xiàn)的生物芯片技術能較好地解決這一問題。轉基因作物檢測基因芯片是將目前通用的報告基因、抗性基因、啟動子和終止子的特異片段(靶片段)固定于玻片上制成檢測芯片，將從待檢樣品中提取的DNA擴增、標記后與芯片進行雜交，雜交信號由掃描儀掃描后再經(jīng)計算機軟件進行分析判斷。具有如下特點；（1）選擇檢測的報告基因是具有明顯區(qū)別于受體細胞遺傳背景的選擇標記，通常是在離體條件下易于檢測的酶或發(fā)光蛋白，目前較為常用的有Gus基因和Gfp基因。（2）該技術綜合了PCR和分子雜交的優(yōu)點，用量少，快速而且準確。（3）芯片具有高密度、高通量的優(yōu)點，可同時檢測報告基因、抗性基因、啟動子和終止子，非常適合于轉基因作物及加工品的檢測，使之具有廣闊的發(fā)展前景。（4）檢測結果直接由分析軟件進行處理，使得檢測結果更加科學、準確[15]。4展望近幾年來，轉基因食品檢測技術得到了迅速的發(fā)展。但總的說來，目前轉基因食品檢測主要針對單一食品配料，尚無適用于檢測多種轉基因成分的方法，還沒有國際認同的統(tǒng)一標準和方法。因此，應在進一步尋找快速簡便精確的檢測方法的基礎上，加強科研投入力度，加強國際間的合作與交流，以確定統(tǒng)一的國際檢測標準也是今后發(fā)展的方向之一[16]。隨著國內外對轉基因產(chǎn)品研究的深入以及對轉基因產(chǎn)品檢測要求的提高，現(xiàn)有的檢測技術需要不斷改進以克服自身的缺陷。目前，色譜技術(HPLG)、毛細管電泳技術(CE)、近紅外波譜技術(NIS)、超分支滾環(huán)擴增技術(HRCA)等新技術在轉基因產(chǎn)品的檢測方面亦有所應用。轉基因食品檢測技術的發(fā)展方向應是快速簡便、適用面廣、高通量、高靈敏度、高精確度、自動化和低成本，適應樣品量大和目標基因種類繁多等特點，能滿足對已有或新型轉基因食品進行快速準確的檢測要求。參考文獻[1]霍飛,江國虹,常改.轉基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀及安全性評價[J].中國公共衛(wèi)生,2003,19(9):113-114.[2]王晶.食品安全快速檢測技術[M].化學工業(yè)出版社,2002,171-203.[3]陳穎,葛毅強,蘇寧,等.食品中轉基因成分檢測方法的研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(6):82-86.[4]周志軍,楊培慧,鄭志雯,等.轉基因食品及其檢測技術[J].武漢工業(yè)學院學報,2002(1):25-28.[5]宋姍,龔加順.轉基因食品及其檢測技術的研究進展[J].食品研究與開發(fā),2005,26(5):131-135.[6]倉義鵬,陳曉燕,田娟,等.三種轉基因食品檢測技術的研究進展及發(fā)展趨勢,調研綜述,2008,(2):21-24.[7]薛麗,何嘯峰.轉基因食品檢測技術研究進展淺析[J].科技世界,2014,12(3):307-308.[8]王慶華,呂振岳,黃東東.轉基因食品及其檢測技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J].糧油加工與食品機械,2002,(3):35-37.[9]王晶,王林,黃曉蓉.食品安全快速檢測技術.北京:化學工業(yè)出版社,2002:171-172.[10]袁鐵琰,張大兵,王全喜.試紙條技術在轉基因農作物檢測中的應用.生物技術通報,2004,5:37-39.[11]張蓓，沈立松.實時熒光定量PCR的研究進展及其應用[J].國外醫(yī)學:臨床生物化學與檢驗學分冊,2003(6):327－329.[12]陳茹,林志雄,劉琳琳,等.應用地高辛標記的PCR-ELISA技術快速檢測轉基因水稻[J].中山大學學報:自然科學版,2003,42(2):78-81.[13]陳穎,徐寶梁,蘇寧,等.實時熒光定量PCR技術檢測轉基因大豆方法的建立.食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(8):65-69.[14]LEIMANISS,HERNáNDEZM,FERNáNDEZS,etal.Amicroarraybaseddetectionsys