转基因食品的检测

百检网 2022-05-05

  随着生物技术的迅猛发展、基因工程技术已在农业领域中得到广泛运用。自二十世纪八十年代以来以基因改良为核心的农业生物技术正掀起第二次绿色革命。运用转基因技术(Gene transfer)能培育出优质、高产、抗病虫害、抗逆的优良品种,以缓解由于人口迅速增长、可耕地的减少、资源短缺、环境恶化而带来的农牧产品和食品短缺的危机。以农作物为例〔1〕自1994年**例转基因延熟西红柿在美国批准上市以来,全球转基因作物种植面积迅猛扩大,由1996年的170万公顷增长到2002年的5870万公顷。转基因作物产品的全球销售额由1995年的0.75亿美元、1999年激增到21~23亿美元,预测2005年将达到80亿美元,2010年将突破250亿美元〔2〕。

  转基因食品的检测方法

  鉴于全世界对转基因食品的安全性引起的关注和激烈争论,对转基因食品的检测显得尤为重要。基因工程技术是将克隆的外源基因通过基因枪法、农杆菌介导法等方法转入目的农作物中、使目的农作物中具有外源基因所具有的优良性状。对转基因食品的检测、从转基因技术本身来分析、可从基因水平、基因转录水平和基因翻译产物水平进行。

  1. 基因水平的检测

  转基因技术将从各种生物中克隆出来的目的基因片断插入到靶向受体中时,一般要构建启动子、终止子、选择标记基因、报告基因等。从基因水平进行转基因的检测就是要检测受体的核酸序列、目的片断的整合位点、基因多态性、目的片断的含量分析以及启动子、终止子、选择标记基因、报告基因等。

  聚合酶链式反应(polymerase chain reaction) PCR法〔10〕

  对报检的样品运用PCR仪,针对外源基因设计合适的引物,通过TaqDNA酶的聚合快速特异地扩增目的基因片段,使目的基因片断以数量级速度在体外得到扩增从而可以在短短的几小时内使Pg水平的特异外源DNA片段扩增到ng乃至ug水平,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酞胺凝胶电泳,用溴化乙锭(EB)染色,在紫外光下就可观察到外源目的片断。

  (1) 定性PCR法

  定性PCR可直接检测启动子、终止子、标记基因片断、目的基因片断。为使目的基因很好的进行表达,在构建基因表达载体时常在目的基因的5’和3’端分别加上启动子和终止子。当前大约75%的转基因植物中使用Ca MV( Cauliflower mosaicvirus) 3 5 S启动子,其次是胭脂碱和章鱼碱合成酶的NOS启动子和Ocs启动子。常用的终止子是胭脂碱合成酶的NOS终止子和Rubisco小亚基基因的3’端区域、所以当前对启动子和终止子的检测实际上是对Ca MV35S启动子和NOS终止子的检测。然而一些植物如十字花科植物易被CaMV感染而携带35S,故检测出阳性信号;而NOS终止子来源于普遍存在的农杆菌(Agrobacterium tume faciens ),因此,用PCR对35S启动子和NOS终止子进行检测时应配合其他检测。定性PCR受DNA抽提和纯化的影响,如果DNA降解或受污染,检测结果就会出现假阳性现象;只能初步确定是否为GMF但不能鉴定是哪种GMF。

  (2) 定量PCR法

  在实际贸易和食品消费中我们不仅想知道食品是否是转基因的,而且还想知道其中外源基因的含量,即外源基因占GMF的百分含量。在普通的定性PCR扩增过程中,以不同浓度标准阳性样品作参照,标准阳性物用基因工程方法合成,上游引用荧光标记,下游引物不标记,在模板扩增的同时,标准阳性物也被扩增。。*后根据吸光值作出吸光值与转基因含量的标准曲线图,以此可以确定检测样品的转基因含量,这样可以进行半定量检测。

  (3) 定量竞争性 QC一PCR法(Quantitative competitive PCR)

  在PCR的反应管中,同时放入用人工合成用荧光标记的模板和待测样品让两者对同一引物同时扩增,反应完成后通过测定荧光强度推测待测样品的DNA含量。

  (4) 实时定量荧光PCR法〔11〕

  实时定量荧光PCR技术是在常规PCR基础上,添加一条荧光标记基因探针(一般为Taq man)。一个标记在探针的5'端,一个标记在探针的3'端,两者构成能量传递结构,两个荧光集团根据距离控制是吸收或抑制,在PCR不断扩增中不断检测反应体系中荧光信号的变化,通过记录循环次数和PCR体系中起始DNA量的对数值之间的线性关系确定起始DNA的量。用实时定量荧光PCR对转基因食品进行检测可避免普通PCR反应过程中由于外界污染或样品本身DNA降解等原因造成的假阳性结果,但是实时定量荧光PCR仪价格昂贵,检测费用高。

  (5)反转录RT-PCR法

  反转录PCR克服了待检样品中外源基因含量特别微量,以mRNA为模板反转录成cDNA,再通过PCR扩增进行检测。

  (6) PCR—ELISA法

  PCR一ELISA是I种将PCR高效性与ELISA高特异性结合在一起的转基因检测方法。利用共价交联在PCR管壁上的寡核普酸作为固相引物,在Taq酶作用下,以目标核酸为模板进行扩增,产物一部分交联在管壁上,为固相产物,一部分游离于液体中,为液相产物。对于固相产物,可用标记探针与之杂交,再用碱性磷酸酷酶标记的链亲和素进行ELISA检测,同时可通过凝胶电泳对液相产物进行分析。将PCR和ELISA两种方法相结合,可以相互取长补短,使检测的准确性大大提高。目前在我国尚未建立统一完备的转基因食品的筛选方法,随着转基因食品的数量增多及我国加入世界贸易组织,在我国建立转基因食品的筛选方法将对人群健康及生态环境的保护起积*的作用。

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