转基因食品检测技术在食品检测工程中的应用
2020-11-23陈翔范磊
陈翔 范磊
[摘要]21世纪以来,我国国民经济稳步增长,国人的生活水平明显提升,食品健康安全也越来越受到重视,这在很大程度上促进了食品检测技术的发展。本文首先对转基因技术进行简单概述,并分析了转基因食品的发展现状,然后进一步探讨了转基因食品检测技术在食品检测工程中的具体应用,旨在为相关从业人员提供借鉴。
[关键词]食品检测;转基因;工程;检测技术
中图分类号:TS207 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202008
随着转基因技术的发展,其应用范围进一步扩大,转基因食品也走进了人们的生活。我国转基因技术虽然起步较晚,但是发展迅速,在该领域中已经处于世界领先水平。随着人们生活水平的显著改善,对食品的质量要求也随之提高,在此背景下,转基因技术诞生,对农产品的栽培产生了重要的影响,不仅能够保证产量,还能为人们提供优质的农产品。在食品检测工程中,转基因食品检测技术至关重要,它是保障农产品质量安全的重要手段。
1 转基因技术
转基因技术指的是通过生物技术将外源基因适量移植到其他物种中,从而改变生物的遗传性状与特征,增强物种的优点,提升农产品的各方面营养,使其综合优势更加突出,从而逐渐满足人们对食物的需求。在科技迅猛发展的大环境下,转基因技术得到了快速的发展,并逐渐被应用于食品加工领域,在食品原材料加工过程中具有重要的作用,转基因食品也逐渐受到人们的欢迎[1]。
2 转基因食品的发展现状及优劣势
2.1 转基因食品发展现状
近年来,随着科学技术的快速发展与应用,我国转基因技术也越来越成熟,随着大众及市场的需求不断发生变化,转基因技术的发展方向也受到影响,同时也促进了转基因技术的快速发展。目前,转基因技术对食物链中的各个环节都有着重要的作用,极大地影响着农业的发展。当前,国外市场中大量的加工食品,如各种谷类食品、饮料中都不乏转基因食品技术的影子,在动物、植物甚至微生物中也都有广泛应用,类型繁多。转基因植物中,玉米、油菜、棉花以及大豆等农作物占据了大约99%的市场份额,这些食物也是人们餐桌上常见的。在我国,有大约20种转基因植物正处于田间试验阶段,被应用于商业的转基因技术也不断增加[2]。
2.2 转基因食品优劣势
转基因技术可培育出抗虫、抗寒、抗旱、优质的新品種,能够有效减少农作物对化肥和水的依赖,从而有效降低农业成本,大幅度提升产量;同时,也能够摆脱气候、季节等因素的影响,从而保障产品的质量,使人们在一年四季都可以吃到新鲜的蔬菜。但是也有学者认为外来基因会破坏食物中的营养成分,例如,与普通大豆相比,转基因大豆中异黄酮的成分减少了。另外,转基因生物可能会与其他野生生物杂交,导致基因污染;基因经过人工提炼,在达到某些效果的同时,也会导致食品中的毒素长期积累,从而不能保障这些品种的安全性。
3 转基因食品检测技术中的核酸水平检测技术
3.1 定性PCR技术
首先,需对DNA进行有效提取,为外源基因配备引物,通过精准的仪器设备扩增需要进行检测的转基因食品DNA。主要采用PCR技术检测转基因食品,近年来,随着该项技术的快速发展,相关学者逐渐研发出了可进行转基因食品定性检测的电化光学传感器,通过电化学PCR技术完成检测。此项检测技术的敏感性非常高,在实际应用过程中应注意以下几点:(1)反应时,脱氧核酸在抑制因子影响下,会遭到破坏,PCR容易出现假阴性反应;(2)作物如果被花叶病毒或者农杆菌感染,PCR很容易发生假阳性反应;(3)运输时,或是在收获的季节,如果转基因食品和非转基因食品之间受到外在因素的影响,出现交叉污染的情况,也会对测试实际结果的精准性产生极大的影响[3]。
3.2 定量PCR技术
就目前来看,国际上大多数地区在转基因食品成分的含量方面,都作了相应的规定和要求,这对其定量检测结果有着重要的影响。定量聚合酶链反应检测技术以参考物为基础,对其进行检测,对整个过程进行监测与综合分析,并评价食品中的靶基因数量。半定量聚合酶链反应技术也在实际检测过程中发挥着重要的作用,如采用实时聚合酶链反应技术检测玉米中转基因成分[4]。
PCR为终点型测试,首先构建内部标准DAN片段,其中包括修改过的片段、检测核酸扩增片段,并完成扩增环节,竞争DNA与待检测在大小方面存在一定差异性,通过琼脂糖凝胶电泳的作用可将其分开,结束产品的相对数量与启动量额之间成正比,可被用于定量检测过程中。但是PCR检测技术存在一定的不足,例如会产生一定的污染。定量聚合酶反应检测的灵敏度更高,能够检测到样品中的转基因数量,不管是混合样品还是加工后的样品都可以进行检测。再者,实时荧光聚合酶反应技术(PCR)主要采用的是闭管荧光分析,不需要进行后续的处理,并且可消除核酸出现交叉污染的现象。多重定量聚合酶链反应技术(PCR)可以同时对多个转基因片段进行检测,这样也能够有效节省资金成本,提高实际效率,但在实际操作过程中难度比较大。
3.3 外源基因印迹法
确定外源基因的Southern印迹方法或者是确定核糖核酸的Northern印迹方法,基本过程的待测程序都是将进行检测的核酸转移到特定部分的支持物上,可用于转基因水稻以及转基因油菜花检测环节中,还可以采用该方法呈现番茄化叶病毒移动蛋白变化情况。这样的方法便于操作,整个过程方便快捷,在同一环境、同一时间内,可实现多个样品之间的同时测试,但在检测前,不能扩大样品,这样会对检测的结果造成影响,检测精确度也会下降,与PRC检测技术相比,存在一定的差异性[5]。
4 转基因食品检测技术在食品检测工程中的具体应用
4.1双向电泳技术
双向电泳技术是蛋白质研究过程中极为重要的核心关键技术,可实现蛋白质的分离,可以将两个物体之间不同的蛋白质通过高分辨率的手段进行区分,通过对不同样品的物理特性以及化学特性存在的不同点与差异性进行对比分析,从而分离出蛋白质,有效提升电泳分离的整体效果与重现性,也使得该种试验系统达到新的标准化高度,可以对不同实验室数据信息进行有效的分析与对比[6]。
4.2 杂交检测技术
杂交检测技术可根据蛋白质分子的具体大小情况,对其进行分离,加入靶蛋白抗体后,蛋白质和抗体间也能够发生反应,并快速结合,两者之间相互结合进行标记,之后得出具体的性能数据,针对数据结果,可充分反映出植物细胞蛋白的整体情况、分子量以及浓度的大小状况。检测结果也能够充分说明,当植株中具有PCR扩增时,可表达出基因蛋白[7]。
4.3 蛋白质印迹法
蛋白印迹法的优势非常突出,实际电泳分离能力强,被广泛用于混合物的测试,测试复杂蛋白质的效果非常显著,是当前非常重要的测试方法,在转基因大豆检测过程中,精确度非常高,可达到1%[8]。
5 结 论
近年来,转基因技术的应用范围进一步扩大,使得转基因食品检测技术迅速发展,可以针对不同类型的检测物品,充分利用多种技术手段与检测方法。同时针对食品种类或者加工方式的不同,以及食品中转基因片段的不同,要合理选择高效、精准的检测方法与手段。随着转基因技术的快速发展,未来也将会逐渐探索出具有更高精确性和灵敏度的转基因食品检测技术,且检测成本也将不断降低。
参考文献
[1]芦春斌,杨梦婕,吴希阳,等.多重基因表达遗传分析系统在转基因食品检测中的应用[J].中华预防医学杂志,2011,45(4): 359-361.
[2]程相玲.转基因食品检测技术的进展研究[J].食品安全导刊,2016 (21):46.
[3]张群.转基因食品检测关键技术研究及应用[J].食品與生物技术学报,2015,34(11):1232.
[4]李春哲.转基因食品分析检测技术研究[J].粮食科技与经济,2018, 43(8):63-65.
[5]罗巍.生物化学快速检测技术在转基因食品检测中的应用研究[J].饮食科学,2017(6X):22.
[6]杨宏苗,申孟,刘杨,等.转基因食品检测技术研究进展[J].粮食与油脂,2019,32(12):8-11.
[7]周琳华.LAMP法在转基因食品检测中的应用研究[D].广州:南方医科大学,2012.
[8]张巧苑.检测技术在转基因食品分析中的应用[J].现代食品,2016 (22):46-47.