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肉類摻假檢測鑒定技術的研究進展

朱雨薇 國家食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗中心

      來源:《肉業(yè)產(chǎn)業(yè)資訊》    2015年第5期
 
內(nèi)容摘要:RAPD-PCR(the random amplified polymorphicDNA-PCR)也稱作AP-PCR(arbitrary primer PCR)是一種用任意的隨機引物來檢測DNA序列圖譜的檢測方法。由RAPD-PCR得出的特殊且特定的模型可以用來區(qū)分肉類的物種。
  《續(xù)》

 
 
  5.3 RAPD-PCR
  RAPD-PCR(the random amplified polymorphicDNA-PCR)也稱作AP-PCR(arbitrary primer PCR)是一種用任意的隨機引物來檢測DNA序列圖譜的檢測方法。由RAPD-PCR得出的特殊且特定的模型可以用來區(qū)分肉類的物種。RAPD-PCR不僅擁有簡單、快速、重現(xiàn)性好、敏感度高、辨識性高等優(yōu)點,并且可以在單次的PCR反應中同時檢測多個物種的DNA。這種分析方法也適用于識別在不同的加工條件下的肉類和肉類產(chǎn)品的物種。
  5.4 種特異性PCR
  使用種特異性PCR( species-specific PCR)鑒定肉和肉制品的物種比其他的PCR檢測方法更加的簡便、靈敏和快速。然而,單次PCR反應可檢測的物種數(shù)量卻被降低。這種PCR方法可以通過檢測目標DNA或線粒體DNA來鑒定肉的種類。豬的特異性DNA引物已被成功用來鑒定各種肉和肉產(chǎn)品,如生肉、熟肉、香腸、腌肉產(chǎn)品和漢堡包等[32]。種特異性PCR方法由于其操作簡單、高特異性和高靈敏度,是一個強大的牛肉鑒定手段,在加工和未加工的食物中皆適用。
  線粒體DNA的12S rRNA,16S rRNA,d循環(huán)(D-loop)和細胞色素b區(qū)域(cytochrome b regions)
  一般被用作目標物種鑒別的目標區(qū)域。通過使用設計在細胞色素b基因上的引物,種特異性PCR已成功應用于檢測和區(qū)分食品中的雞、火雞、豬、牛和羊的成分。
  5.5 PCR-RFLP
  PCR-RFLP技術(the restriction fragment lengthpolymorphis),即限制性片段長度多態(tài)性聚合酶鏈反應技術,其基原理是用PCR擴增目的DNA,擴增產(chǎn)物再用特異性內(nèi)切酶消化切割成不同大小片段,直接在凝膠電泳上分辨。不同等位基因的限制性酶切位點分布不同,產(chǎn)生不同長度的DNA片段條帶。此項技術大大提高了目的DNA的含量和相對特異性,而且方法簡便,分型時間短。但這種技術較為復雜的,并需要相配的實驗室,嚴格的分析技術和昂貴的酶。然而,這種分析方法針對熟肉的鑒定有著較大的潛能。有試驗證明,PCR-RFLP可在肉類混合物中,鑒定出不到1%的水平的雞和火雞肉。同樣,羊肉和山羊肉也可通過使用ApaI限制酶的PCR-RFLP分析來區(qū)分。
  針對線粒體DNA使用PCR-RFLP技術,可以鑒別經(jīng)過鹵水、熱處理和發(fā)酵的近緣的肉制品,包括豬、牛、野豬、野牛、綿羊、山羊、馬、雞、火雞和野味等。然而,絕大多數(shù)的RFLP方法是適合用來定性檢測單一物種的肉,而混合物會產(chǎn)生復雜的指紋,并不容易解讀。
  5.6 復合PCR
  復合PCR技術(multiplex PCR)采用多對引物對目標基因與線粒體DNA進行測定,可以同步、準確和快速的在單次PCR反應中識別多個肉類品種。已有文獻表明,復合PCR可以用來識別雞肉、火雞肉、牛肉、豬肉、羊肉、驢肉和馬肉,其對熟肉和加工肉類的檢出限為1%。Dalmasso使用設定在線粒體12s rRNA基因的正向引物和特異性反向引物鑒定鵝、土番鴨、雞、的火雞和豬。
  另有試驗使用設定在5S rRNA基因正向引物和 特異性反向引物鑒定出混合在鵝肝中的鴨肝。
  5.7 Real-Time PCR
  常規(guī)的PCR技術雖然可以對不同物種的混合肉類進行定性檢測,但卻不能實現(xiàn)對產(chǎn)品中的物種進行定量。而Real-Time PCR(又稱實時定量熒光PCR)不僅實現(xiàn)了PCR從定性到定量的飛躍,而且與常規(guī)PCR相比,它具有特異性更強、有效解決PCR污染問題、自動化程度高等特點。實時定量PCR是指在PCR指數(shù)擴增期間通過連續(xù)監(jiān)測熒光信號強弱的變化來即時測定特異性產(chǎn)物的量,并據(jù)此推斷目的基因的初始量,不需要取出PCR產(chǎn)物進行分離。
  有研究證實,通過對放大的線粒體12S rRNA基因、細胞色素b基因及16S rRNA基因進行Real-TimePCR試驗可以鑒別混合肉中肉的成分。而設計后的探針可以定量的分析馬肉、驢肉和豬肉的混合物,并且不局限于食物是否經(jīng)過加工和現(xiàn)今實驗人員可以通過對DNA進行測序來鑒定已知序列的肉類物種。經(jīng)過實驗人員的不斷測序分析,現(xiàn)今已有大量的常見動物物種、品種和基因變異的基因序列存于數(shù)據(jù)庫中,如美國國家生物技術信息中心的數(shù)據(jù)庫等。
  只要物種擁有獨特的DNA序列,DNA測序都可以對其進行鑒定,就算是沒有任何參考資料的未知樣品也同樣可以進行鑒定。試驗方法為先通過PCR擴增來得到樣品的DNA序列,然后將其與數(shù)據(jù)庫中的大量已知物種信息進行比對,就可以得到樣品的物種。通過PCR擴增來識別 DNA序列是一種非常直接和有效的方式,通常會伴隨著凝膠電泳,并使用 Real-Time PCR對其結果進行定量分析。傳統(tǒng)的Sanger測序技術是通過雙脫氧鏈終止法對PCR反應完成時產(chǎn)物的長度進行的末端分析,得出模板鏈的堿基序列。然而由于Sanger測序法操作繁瑣、成本較高,不能滿足大規(guī)模測序的需要。新一代的測序方法則以高通量、低成本為主要特點,主要包括Illumina公司的Solexa測序技術、羅氏公司的454測序技術和ABI公司的SOLiD測序技術等,目前已廣泛應用于生命科學研究的各個領域。
  5.8 DNA條形碼(DNA barcode)
  2003年,加拿大Guelph大學的生物學家Paul Hebert教授首次提出利用線粒體細胞色素C氧化酶1(cytochromeC oxidase 1)基因構建物種鑒別體系,而這段擁有648個堿基對的基因序列則被稱為DNA條形碼(通常被簡稱作CO1或COI),并期待像在零售業(yè)的發(fā)展過程中起到了舉足輕重作用的條形碼技術一樣,根據(jù)對1個統(tǒng)一的目標基因DNA序列的分析來完成物種鑒定的過程。
  截止2011年已有112547種動物和近43 000植物、真菌和其他類型生物的DNA條形碼已存入數(shù)據(jù)庫中,并且這個數(shù)字還在不斷增加。DNA條形碼作為對地球上現(xiàn)有物種進行識別和鑒定的一項新技術, 受到國內(nèi)外廣泛關注。
  在美國,為規(guī)范魚類交易,避免以次充好,美國食品和藥物管理局2011年年底宣布它將擴大其使用DNA檢測在檢查海鮮制造商和餐館。
  6 結論
  現(xiàn)階段可用于確定 肉類品種的方法大致可以分為5種: 物理技術、化學技術、免疫學技術、電泳技術、以及DNA鑒定技術。這些檢測方法是基于肉類品種之間的解剖差異、化學分析、蛋白質(zhì)或DNA鑒定而建立的。
  物理和化學技術適合用于鑒定較為完整的生肉,并可以通過物理方法按照相應的標準對肉類的品質(zhì)進行分級,并由于其操作簡便,較為適用于現(xiàn)場執(zhí)法工作。而碎肉、肉末以及僅經(jīng)過適度加工的肉則適合采用免疫學和電泳方法,如SDS-PAGE、IEF和ELISA。
  但是對于經(jīng)過熱加工的肉類而言,由于熱加工會使肉類的蛋白質(zhì)變性,因此基于DNA的檢測方法擁有著更高的可靠性,如傳統(tǒng)的DNA分析和實時PCR等。線粒體和基因組中的DNA均可以通過單拷貝和重復序列的方法PCR擴增序列,具體方法的選擇會極大程度的受到檢測極限的影響。如果需要定量的鑒定肉的種類,則需要選用基于實時PCR分析方法。最新的DNA條形碼技術正受到國內(nèi)外廣泛關注,目前已越來越多的在肉類物種的鑒定和執(zhí)法工作中采用。
 
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