王志忠 漆曉華
摘 要:文章介紹了幾種主流豬源性成分的檢測方法,同時對各種方法的基本原理、適用范圍及優(yōu)缺點進行了探討。希望對相關(guān)工作提供參考。
關(guān)鍵詞:豬源性;檢測方法;擴增;SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳
食品安全問題是一個永恒的話題,而清真食品安全也成為各穆斯林民族的關(guān)注點,其中肉類食品中豬源性成分的檢測已提到一個重要的地位上來。目前,在動物源性成分的檢測方法中,最主要的是基于蛋白質(zhì)和基因的兩大類檢測方法,利用DNA的分子生物學(xué)方法開發(fā)定性、定量檢測食品、飼料中動物源性成分的方法和技術(shù)已逐漸成為該領(lǐng)域的研究主流,也成為多數(shù)國家檢測方法標準中指定的檢測方法[1]。包括傳統(tǒng)擴增(PCR)法,國家標準[2]就采用該法檢測飼料中的豬源性成分,而實時熒光定量擴增(PCR)法和雙重?zé)晒鈹U增法是在傳統(tǒng)實時PCR法基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,具有快速、高靈敏等優(yōu)點。同時,亦有采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法進行檢測的研究,幾種方法各有優(yōu)缺點。下面,文章對常用的傳統(tǒng)PCR法、實時熒光定量擴增(PCR)法和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法進行分析探討,供食品檢驗人員借鑒。
1 傳統(tǒng)PCR法
傳統(tǒng)PCR法的基本原理,是對高溫下將雙鏈DNA變成單鏈的模板DNA的兩條鏈的一段互補序列,在適宜溫度下與兩條互不相補的寡核苷酸片段(引物)發(fā)生退火,利用DNA聚合酶催化延伸,如此反復(fù)擴增。然后利用凝膠電泳染色檢測,與已知陽性、已知陰性及空白組進行對照,如果檢測結(jié)果為陽性,再進行內(nèi)切酶酶切反應(yīng),并將反應(yīng)結(jié)果再次進行對照。酶切反應(yīng)亦為陽性,則判定含有豬源性成分。
傳統(tǒng)PCR方法的靈敏性和特異性較高,目前是鑒別豬源性成分的主要選擇。但在檢測中局限性較大,由于假陽性率高,最終定性需要進行酶切反應(yīng)造成檢測時間較長,而通過條帶亮度進行定量準確性相對較差,特別是在較大濃度它種動物肉存在下會明顯影響其靈敏度,不適用于摻入豬源性成分的肉類食品的檢測。
2 實時熒光定量擴增(PCR)法
實時熒光定量擴增法是美國Applied Bio systems公司基于傳統(tǒng)PCR法于1996年所提出,原理是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團,其中包括熒光染色和熒光探針兩種辦法(目前以熒光探針技術(shù)為主,其核心是利用Taq酶的3'→5'外切核酸酶活性切斷探針,產(chǎn)生熒光信號),利用每次擴增循環(huán)的熒光信號積累實時監(jiān)測整個PCR進程,在整個PCR反應(yīng)過程中,熒光定量PCR儀對反應(yīng)體系中熒光信號的變化量進行連續(xù)檢測,記錄其增加到某一閾值時所對應(yīng)的PCR循環(huán)次數(shù)即循環(huán)閾值(Cycle threshold,Ct值),最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法[3]。由于在PCR擴增時期,模板的Ct值和該模板的起始拷貝數(shù)存在有線性關(guān)系,所以可以成為定量的依據(jù)。簡單地說,其擴增程序與傳統(tǒng)PCR法基本一致,但采用了在擴增過程中添加熒光劑的手段,并在每次擴增循環(huán)后收集熒光做出擴增曲線,根據(jù)擴增曲線和Ct值判定其結(jié)果。
實時熒光定量擴增法的優(yōu)點是,縮短了檢測時間,克服了PCR固有的平臺效應(yīng),從而可以較為準確進行定量,同時在較大濃度它種動物肉存在下不會明顯影響其靈敏度。但熒光探針法存在只適合特定目標、本底較低的探針難以找到等問題,特別是檢測成本昂貴,難以大范圍應(yīng)用。
3 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法
SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法的原理是,在一定條件下提取的不同肉類肌漿蛋白會存在含量和種類差異,利用此差異,篩選出用離子強度為0M的純水提取肉中的肌漿蛋白,經(jīng)過SDS-PAGE電泳鑒別豬肉特有的條帶,從而區(qū)分豬肉和其它肉類。同理,該方法亦可區(qū)分鑒別其它肉類。
Orhan等人于2011年[4]利用肌漿蛋白亞基數(shù)和分子質(zhì)量存在差異區(qū)別了生活在不同流域的遠東紅點鮭魚;Magdalena[5]、Hugo A[6]等也利用了肌漿蛋白的亞基條帶和分子量的差異對牛、馬、豬、羊等動物物種進行了區(qū)分。
該方法的優(yōu)點是,基于肌漿蛋白的差異性鑒定動物源性成分,較基于DNA序列特異性的PCR法成本較低,對儀器和操作要求也比較低,但在靈敏度、準確度和檢測限等方面不及PCR法,特別是無法對豬源性成分進行定量,應(yīng)用受到限制。
4 結(jié)束語
從上文看出,PCR和實時PCR法是目前豬源性成分檢測的主流方法,其定性準確,并可以對被檢成分進行定量,但對儀器設(shè)備要求較高,擴增耗時較長,難以進行快速檢測,同時檢測成本較高,特別是實時PCR法的成本昂貴。SDS-PAGE法檢測成本較低,且耗時較少,適用于現(xiàn)場快速檢測方法的開發(fā),但靈敏度和準確度方面需進一步提高。
最后,需要說明的是,以上方法鑒別豬源性成分僅限于含有生鮮肉的制品,對于加工煮熟的肉制品則難以鑒定,尚需研究更新更好的檢測方法。
參考文獻
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[3]Heid CA,Stevens J,Livak K J,etal.Real time quantitative PCR [J].Genome Research,1996,6:986-994.
[4]Orhan Demir,Ali Günlü,F(xiàn)ahrettin Kücük,et al. Analysis of sarcoplasmic proteins in natural populations of mountain trout with SDS-PAGE[J].African Journal of Biotechnology,2011,10(55):11758-11763.
[5]Magdalena Montowska,Edward Pospiech. Species identification of meat by electrophoretic methods[J].Acta Sci.Pol.,Technol.Aliment,2007,6(1):5-16.
[6]Hugo A,Caldironi,Nicolas G. Quantitative determination of low-salt soluble protein patterns of bovine muscles cooked at different temperatures,by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis[J].Jourmal of Food Science,1980(45):901-904.