如何在食品检测工程中应用转基因食品检测技术

马晓 高盼盼 陈蒙蒙

本文分析如何在食品检测工程中应用转基因食品检测技术，结合现有研究文献资料，阐述目前我国对于转基因食品的检测技术及方法，并分析新时代下转基因食品检测技术的创新应用，展望未来发展趋势，旨在为食品安全提供技术保障。

随着现代科学技术的进步，转基因食品成为餐桌上常见的产品，它是将外源基因在生物技术的指导下，转移到其他物种，以改变生物遗传特性和性状，促使食品的营养质量满足人类的需求。但基于现阶段的研究，转基因食品会对人体产生一定的损害，因此，为有效保障食品安全，需在食品检测工程中合理应用转基因食品检测技术。

1. 转基因食品检测技术及方法

1.1 核酸检测方法

对于转基因食品的检测方法，通常是采用以核酸为基础开展的檢测技术。具体包括核酸印记法、PCR检测法等。其中核酸印记法的操作过程是将样品中的DNA固定在尼龙膜上，使用带有标记的核酸探针实施杂交，通过对标记探针的信号判断样品中是否含有转基因DNA片段，在实践中，该方法的灵敏度相对较低。多数情况下，相应检测机构及人员重点应用PCR检测法。该技术主要是对目标序列开展扩增处理，借助特殊方法检验扩增产物。操作环节比较常用的方法有定性PCR法、复合定性PCR法、竞争定量PCR法等。定性PCR技术即针对具有特异性的DNA片段进行扩增处理，利用琼脂糖凝胶电泳对扩增产物进行有效分离，最后利用凝胶成像系统观察分离状况，判断是否含有转基因DNA片段，具有相对较高的灵敏度。而复合定性PCR检测技术，即是将两对或两对以上的引物，放入到PCR检测系统中，经过扩增后观察其产物特征。竞争定量PCR检测法，主要是将浓度未知的待测DNA、已知浓度的内标DNA放入到同一反应管内，扩增后的产物使用琼脂糖凝胶电泳进行分离，通过对电泳产生分离产物中的待测DNA与内标DNA产物条带密度开展线性回归分析，能够获得两种DNA片段的浓度等值点，最后定量分析待测DNA的浓度。

1.2 外源蛋白质检测法

外源蛋白质检测法是转基因食品检测的另一种方法。相关检测人员可采用蛋白质印迹法开展测定，即根据抗体抗原存在的差异性与特异性，将靶蛋白特异性的非标记性抗体与靶蛋白中存在的抗原决定簇实施结合，再检测蛋白质中的免疫球蛋白抗体。在复杂蛋白质中具有较好的检测效果，如转基因大豆等，检测准确度较高。ELISA检测法是将抗体与抗原的反应特异性和酶促底物的高效催化作用进行有机结合，通过观察酶作用在底物后所产生的显色反应，以此鉴别转基因成分，在实践运用中能够提高检测效率。

2. 食品检测工程对转基因食品检测技术的应用

2.1 双向电泳检测

在食品检测工程中，对转基因食品检测技术的应用主要是双向电泳技术，是蛋白质组研究的核心技术之一，有助于蛋白质进行有效分离。在高分辨以及高灵敏的方法下分离两个样品的蛋白质，并区分各种因素，按照样品间不同的物理原理和化学原理实现蛋白质的分离。现阶段在食品检测工程中，针对转基因食品的检测，主要是借助不同PH长度的固态梯度干胶条，提升第二项的电泳分离效果，保证食品检测系统标准化，经过实验室内部与外部的数据整合判断转基因食品品质。

2.2 杂交检测

在食品检测工程中对转基因成分的食品检测，可利用杂交检测技术。该方法是按照蛋白质分子的大小进行分离，再加入特异性靶蛋白抗体，促使目标分子印迹的蛋白质能够与抗体形成有效结合。在应用过程中可加入专一和一抗相结合的酶结合，准确标记二抗。检测人员根据二抗检测出的标记化合物性能进行判断和鉴别。在实践应用环节，还需综合考虑植物细胞蛋白质的表达、浓度大小以及规模分子量等因素。比如用花瓜花叶病毒蛋白的单克隆抗体实施杂交检测技术，能够明确CMVCP基因在番茄中的外源基因表达，结果显示在具有PCR扩增产物的植株中可表达CMVCP基因的表达蛋白。

2.3 蛋白质印迹法检测

蛋白质印迹法在食品检测工程中具有较好的应用效果，其电泳分离能力较高，可通过将特异性抗体与显示酶的敏感酶反应进行组合，有利于检测复杂混合物中的特定蛋白质。比如对抗草甘膦大豆CP4合成酶进行检测时，利用蛋白质印迹法能够提高检测精度0.5-1.0%，从而便于开展大豆蛋白质产品的转基因食品检测，保证测定结果的精确度较高。

2.4 PCR检测技术

在食品检测工程中运用PCR技术能够对大豆、玉米、番茄、油菜等转基因食品进行检测。在应用实践环节，采用PCR技术对大豆基因进行检测时，可直接检测样品的CaMV35s启动子、NOS终止子和外源抗除草剂基因等，如果发现存在则表示食品中含有转基因大豆成分，并采用酶切进行验证，确认插入基因成分，有利于判断食品原料是否经过人工修改。对以玉米为原料的食品运用PCR检测技术，则可检测35S启动子、NOS终止子、外源抗虫基因等，在爆玉米花、速溶玉米片以及热玉米棒等食品检测中可提高结果准确率。PCR检测技术的本质属于终点型测试方法，在具体操作中，先构建内部的标准DNA片段，包括修改过的片段、检测核酸扩增片段等，在完成扩增后，竞争DNA与待测DNA在大小方面的差异性，再利用琼脂糖凝胶电泳实施分离，促使样品的相对数量与启动数量呈现正比关系，便于开展定量检测。

2.5 多重PCR检测技术

多重PCR检测技术是结合灵敏度较高的聚丙烯酰胺凝胶电泳针对农产品进行转基因检测，比如根据番木瓜的管家基因和抗环斑病毒转基因品系的外源结构基因、调控基因序列，设计合成特异性检测引物，能够建立对管家基因与外源结构基因同时扩增的双重PCR检测法，进而准确鉴定抗环斑病毒转基因的番木瓜食品。另外，多重PCR检测技术能够对转基因食品原料、加工成品等进行检测，即在食品检测工程中，为同步检验转基因食品中的多个目标基因序列，应用多重PCR检测分析法，对大豆等食品开展测定。操作时为避免出现扩增结果的假阴性，检测人员将大豆外源凝集素基因、肌动蛋白基因等作为内部参照以及评价PCR反应效率的指标，当大豆含量在0.15%时可保障检测结果的准确性和可靠性，且灵敏度较高。

3. 转基因食品检测技术面临的问题和挑战

3.1 定性筛选方法具有局限性

结合当前针对转基因食品开展定性筛选方法的现状而言，多数是对特定启动子以及终止子、标记基因等实施PCR检测，但由于PCR检测技术的敏感性较高，在实施检测的过程中经常出现假阳性的情况，影响最终的鉴别和检测结果。同时，在转基因技术不断发展的进程中，大量转基因生物采用新型的启动子、终止子和标记基因，促使现有的筛选因子覆盖面有所减小，导致定性筛选的意义丧失。

3.2 定量检测方法的实用性不足

我国对于转基因食品管理的相关法规日益完善，针对标签制度所要求的轉基因成分最低限量提出明确规范，应当注重强化定量检测，以保障转基因食品的检测结果符合相应规定。但现阶段我国有关检测机构所采用的定量检测方法相对较少，并且对检测技术和硬件设备的要求较高，在大范围内难以实现推广应用，进而导致对转基因食品定量检测方法的实用性较为薄弱。

3.3 转基因技术与食品检测技术发展不同步

转基因技术作为新世纪重要的科学技术之一，发展速度较快，并且大量转基因产品趋向商品化，在转基因技术具有差异性的形势下，无法利用现有方法对其进行逐一检测，很容易出现误差。同时，在食品检测工程中，对转基因食品的检测多是依据生产商所提供的转基因DNA资料进行测定，如出现未批准的转基因食品，则很难检出。另外，国际上对于转基因食品的态度不明确，各个国家和地区的管理方法也有所不同，在国际食品以及原料贸易不断发展的过程中，缺乏统一的检验标准，从而造成定量检测结果评判缺乏有效依据，导致转基因食品检测水平不高。

4. 食品检测工程中对转基因食品检测技术的应用建议

4.1 加强技术创新，打破定性筛选局限性

根据转基因技术的不断发展，为保障食品定性筛选的有效性，应当进一步加强对检测技术的革新。针对新型转基因生物的启动子、终止子、标记基因等，创新定性筛选方法，从而扩大筛选因子的覆盖面。相应检测机构需要充分掌握转基因技术的发展现状，深入研究当前转基因生物以及原料的特异性，更新定性筛选因子，进而打破现存的局限性。比如可积极推动基因芯片的研究，利用分子生物学中比较成熟的核酸分子原位杂交技术，实现DNA碱基配对与序列互补，借助大量探针分子固定在1cm2左右大的芯片上，与标记样品杂交，可依据检测到的杂交信号强弱情况，准确判断被测样品中的靶分子数量，进而提高转基因食品的检测效率。

4.2 推进定量检测技术的研发和推广

定量检测在食品检测工程中具有重要的应用意义，尤其是对于转基因食品的测定，由于部分转基因食品在食用后可能对人体产生危害，因此必须控制转基因成分的最低限量。通过定量检测技术能够明确食品样品中的转基因成分含量，但由于现行的方法较少且技术标准和仪器设备要求较高，限制了定量检测工作的开展。所以，为有效应对这一问题，检测机构需要积极借鉴国外先进经验，引进现代化定量检测技术，如半定量PCR法、定量竞争PCR法、Real-time定量PCR法等，并对转基因食品检测加大资金投入，保证各项检测技术以及设备仪器符合要求，提高对转基因成分最低限量的测定精确性，充分保证食品安全。

4.3 完善转基因食品检测技术规范

由于转基因技术的发展速度较快，为保证食品检测与其相适应，应实现二者的同步发展，因此要规范转基因食品检测技术，激发创新活力，以便于适用新转基因生物、原料和食品的检测需求。由此，应当构建完善、统一的国际检测标准，再结合本国以及本地区实际情况，优化转基因食品的检测标准。同时，针对转基因技术制定对应的检测方法，确保检测结果的准确性、灵敏度得到提升。

5. 转基因食品检测技术的发展趋势

近年来，随着食品检测工程的不断开展，对转基因食品检测技术的应用越来越重视。同时，面临转基因食品种类呈现多样化和高产量化的特征，市场中的转基因食品品类及数量大幅增加。为有效控制转基因食品的质量安全，应当建立更为简便、灵敏、精确和快速的检测方式，以满足未来发展进程中转基因食品市场的变化需求。因此，在今后，针对转基因食品检测技术的应用，应当进一步完善法定标准、明确法定标准物。同时，还需综合考虑成本因素、人为操作因素等，需推动双向电泳检测、杂交检测、蛋白质印迹法检测、PCR检测技术、多重PCR检测技术等，向高通量、高灵敏度、自动化等方向前进，促使现有检测技术提高，不断克服原有缺陷。在食品检测工程中，应加大对色谱技术、毛细管电泳技术、超分支滚环扩增技术等在转基因食品中的检测运用。总体来说，转基因食品检测技术的发展应满足已有或新型转基因食品快速准确检测的要求，推动其更加简便快捷、低成本和适用范围扩大等，确保转基因食品具有良好的安全保障。

结束语

综上所述，转基因技术的发展促使各类转基因食品大量出现，常见的大豆、玉米以及油菜等转基因农产品原料增加，经过相应的生产加工处理后，形成转基因食品。为有效鉴别及保障转基因食品安全，应当合理运用先进的检测技术，相关检测机构及人员需注重在食品检测工程中对转基因食品检测技术的使用，从而确保食品质量安全，推动食品行业健康、平稳向前发展。