分子生物技術(shù)在檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品的應(yīng)用

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摘要：近年來(lái)，隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因食品也得到了快速發(fā)展。然而，轉(zhuǎn)基因食品為企業(yè)帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也存在不小的安全隱患。因此，轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)技術(shù)就顯得尤為重要。本文重點(diǎn)闡述了分子生物技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因食品；檢測(cè)基因；分子生物學(xué)；檢測(cè)技術(shù)

轉(zhuǎn)基因食品逐步商業(yè)化滿(mǎn)足了人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求。轉(zhuǎn)基因食品卻在食用安全性和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響方面存在問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因食品是使用基因工程技術(shù)來(lái)改變?cè)嘉锓N基因信息的新型技術(shù)。轉(zhuǎn)基因過(guò)程中的每個(gè)階段都可能存在安全隱患。因此，建立有效、快速、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)基因食品檢驗(yàn)方法，可以有效滿(mǎn)足消費(fèi)者的知情權(quán)和選擇權(quán)，改善轉(zhuǎn)基因食品安全管理不足。本文重點(diǎn)闡述分子生物技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)中的應(yīng)用。

1基因水平定性的PCR檢測(cè)法

為了更好地使外源基因成功轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi)并合理表達(dá)，轉(zhuǎn)基因通常必須構(gòu)建啟動(dòng)子、終止子、選擇標(biāo)記基因和報(bào)道基因。其中啟動(dòng)子和終止子是目標(biāo)基因，具有表達(dá)順序的作用。根據(jù)科學(xué)研究，大多數(shù)轉(zhuǎn)基因作物具有啟動(dòng)子（CaMV35s），終止子（NOS）和抗性基因（NPTII3）三個(gè)基因成分。為了設(shè)計(jì)啟動(dòng)子、終止子、選擇標(biāo)記基因等的引物，基于此編碼序列的PCR擴(kuò)增，可以評(píng)估該食品是否含有轉(zhuǎn)基因成分。目前，我國(guó)利用花椰菜花葉病毒35S啟動(dòng)子和農(nóng)桿菌腐爛NOS終止子設(shè)計(jì)方案，非特異性引物設(shè)計(jì)對(duì)35S和NOS已成功地通過(guò)PCR擴(kuò)增技術(shù)測(cè)試了轉(zhuǎn)基因大豆。該方法用于成功測(cè)試RounfupReady，這是一種抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因大豆。但是，PCR方法只適用于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品基礎(chǔ)測(cè)試，一些綠色植物或土壤微生物也將攜帶CaMV35S和NOS基因成分，檢測(cè)結(jié)果很可能是假陽(yáng)性。

2基于基因芯片的檢測(cè)法

基因芯片分析（Genechip），也稱(chēng)為DNA微陣列（DNAmicroarray），是一種特殊的分類(lèi)方法，可將許多包含基因的寡核苷酸探針固定在聚酯膜，單晶硅片和夾層玻璃上。它可以與靶基因片段進(jìn)行分子雜交，并根據(jù)掃描儀系統(tǒng)軟件檢查分子雜交的敏感性，然后利用電子信息技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)以及其中的許多基因序列和表達(dá)信息進(jìn)行判斷和定量分析。在食品衛(wèi)生與安全行業(yè)中，基因分析技術(shù)已應(yīng)用于食源性致病微生物的快速檢測(cè)和轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)。根據(jù)在此階段從油菜籽轉(zhuǎn)移的外源基因，將CaMV35S啟動(dòng)子，F(xiàn)MV35S啟動(dòng)子，Nos終止子，Bar，Barnase，Barstar，EPSPS，cOX，PAT和內(nèi)源基因Fbp用作目標(biāo)編碼序列來(lái)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)特異的引物設(shè)計(jì)和探針，以及相關(guān)基因分析，融合多重PCR技術(shù)被用于測(cè)試油菜籽樣品中經(jīng)常含有的外源基因，一次可以檢測(cè)10個(gè)基因，這是其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[1]。

3酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)法

酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法是一種新型的免疫測(cè)定技術(shù)，也稱(chēng)ELISA檢測(cè)法（Enzyme-LinkedImmunoSorbentAssay）。ELISA檢測(cè)法結(jié)合了抗原和抗體的非特異性免疫反應(yīng)與酶的高效催化反應(yīng)合并在一起。ELISA的基本原理是使用固相培養(yǎng)基吸收測(cè)試樣品和抗原或抗原體，與相對(duì)的美標(biāo)抗原或抗原體進(jìn)行非特異性反應(yīng)，產(chǎn)生經(jīng)抗原檢測(cè)的抗原體－酶標(biāo)記的抗原一氧化氮。加入酶底物后，酶產(chǎn)生顯色反應(yīng)，被測(cè)抗原的量與著色物質(zhì)呈正相關(guān)。因此，可以基于有色板材料的量確定樣品中的測(cè)試物質(zhì)的組成。ELISA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，實(shí)際操作簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，已發(fā)展成為一種通用的檢測(cè)方法。在現(xiàn)階段，在轉(zhuǎn)基因食品檢驗(yàn)行業(yè)中，有多種商業(yè)ELISA診斷試劑盒。ELISA的技術(shù)也有缺點(diǎn)，即測(cè)試擴(kuò)散系數(shù)低，測(cè)試試劑盒一般只能測(cè)試特殊的轉(zhuǎn)基因材料，測(cè)試成本較高[2]。

4蛋白質(zhì)芯片檢測(cè)法

蛋白質(zhì)芯片技術(shù)的基本原理與基因分析基本相同。蛋白質(zhì)檢測(cè)試劑或測(cè)試探針以陣列形式固定在固相介質(zhì)上，例如晶片、單晶硅晶片和化學(xué)纖維膜等。然后將產(chǎn)品中獲得的總蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)芯片一起溫育，使蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與集成的IC中包含熒光標(biāo)記和分子結(jié)構(gòu)的目標(biāo)蛋白產(chǎn)生非特異性反應(yīng)。根據(jù)熒光接收靈敏度的測(cè)試，可以區(qū)分它是否屬于食品類(lèi)別。通過(guò)總體目標(biāo)蛋白質(zhì)和待測(cè)成分，可以推斷出食品中是否含有轉(zhuǎn)基因成分和與蛋白質(zhì)相匹配的成分，創(chuàng)建了一種抗原蛋白芯片測(cè)試方法。該方法可以額外測(cè)試BTCry1Ac蛋白，植酸酶蛋白和BTCry1Ah蛋白的三種轉(zhuǎn)基因成分。蛋白芯片技術(shù)具有非特異性和高效率的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些必須解決的問(wèn)題。例如，芯片制造成本相對(duì)較高，并且固定在介質(zhì)表面上的特定外源蛋白質(zhì)非常容易降解和敏感度次低[3]。

結(jié)語(yǔ)

隨著基因工程技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的轉(zhuǎn)基因食品被注入市場(chǎng)。除了滿(mǎn)足各種特殊要求外，轉(zhuǎn)基因食品也越來(lái)越受到關(guān)注。合理標(biāo)識(shí)和有效控制轉(zhuǎn)基因食品的前提是對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行有效檢測(cè)。隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因檢測(cè)技術(shù)也具有巨大的發(fā)展趨勢(shì)。除了本文闡釋的技術(shù)之外，從分子生物技術(shù)的角度來(lái)看，轉(zhuǎn)基因測(cè)試還有許多新的技術(shù)應(yīng)用，例如巢式和半巢式PCR、生物傳感器技術(shù)、PCR-ELISA和免疫系統(tǒng)PCR。轉(zhuǎn)基因食品檢查的方法多種多樣，但所有方法各有利弊，必須逐步加以完善。隨著技術(shù)的發(fā)展，將出現(xiàn)大量用于轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)秀檢測(cè)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]顧愛(ài)國(guó),王偉,張曉強(qiáng),等.轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,(3):180~183.

[2]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局.農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例.中國(guó)種業(yè),2018,13(3):38~39.

[3]劉全振,夏棟,陸利霞,等.轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)方法進(jìn)展.食品研究與開(kāi)發(fā),2017,28(5):161~164.

作者：陳含 單位：河北融洋安全檢測(cè)有限公司