李 娟,陳茵茵,梅 巖,陳雪華,王 達,黃嘉文
(1.廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東廣州 510000;2.廣東省食品檢驗所,廣東廣州 510000)
芝麻又稱胡麻,既是油料作物,又可直接食用。芝麻醬是由芝麻炒熟、磨碎制成,其香味濃郁,色澤金黃,口感細(xì)滑,是廣大消費者喜愛的一種調(diào)味品[1]。芝麻醬的營養(yǎng)豐富,含有不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、維生素E、礦物質(zhì)、鐵等對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)[2]。芝麻醬的制作工藝簡單,不需要特殊的大型設(shè)備,但因市場準(zhǔn)入門檻低等使得生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量相差很大,各種摻假方式層出不窮,如摻入其他油料作物、用淀粉香精調(diào)制等[3]。因此,芝麻醬作為消費者生活中必不可少的調(diào)味品,其摻假檢測非常必要。
目前,芝麻醬的摻偽鑒定還未有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺,最常用的芝麻醬摻偽鑒別方式是感官鑒別,對其色、香、味、形進行判定,但一般消費者并不具備相關(guān)的知識導(dǎo)致難以分辨是否摻偽。國內(nèi)學(xué)者對于芝麻醬的研究也較少,其鑒定指標(biāo)/技術(shù)有采用色譜法測定脂肪酸、采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定特征風(fēng)味物質(zhì)[4]、分子生物學(xué)技術(shù)PCR 法等[5]。分子生物學(xué)技術(shù)現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于多種動植物產(chǎn)品摻假鑒定中,本項目應(yīng)用的實時熒光PCR 技術(shù)可直接判讀芝麻醬產(chǎn)品是否含有芝麻源性成分或其他標(biāo)簽未標(biāo)識的其他源性成分,靈敏度高、操作簡便。
熒 光PCR 試 劑:Takara Premix Ex Taq(Probe qPCR)RR390A,分析純;異丙醇,分析純;DNA提取試劑:QIAGEN DNeasy mericon Food Kit(Code No.69514),分析純,德國QIAGEN 公司;引物,生工生物上海有限公司。
Bio-rad CFX96 熒光定量PCR 儀,美國Bio-rad公司;Biospec-nano 核酸蛋白測定儀,日本島津公司;1300 系列A2 級別生物安全柜,美國Thermofisher 公司;Sorvall ST 8 離心機,美國Thermofisher 公司。
將芝麻醬樣品進行均質(zhì),按照優(yōu)化后的植物DNA 提取流程或成品的試劑盒DNA 提取流程進行DNA 的提取,之后以提取的DNA 為模板,采用2S albumim mRNA 基因的特異性引物、探針進行實時熒光PCR 檢測,觀察是否出現(xiàn)實時熒光PCR 的增幅現(xiàn)象,判斷待檢樣品中是否含有芝麻源性成分,實現(xiàn)芝麻源性成分的鑒定。
1.2.1 樣品前處理
將芝麻醬樣品中析出的上層油質(zhì)去除,盡量去除干凈,否則影響芝麻醬DNA 的提取,用潔凈的玻璃棒攪拌均勻,取芝麻醬樣品約500 mg 置于離心管中,4 ℃冷凍離心,去上清留沉淀,置于-20 ℃冰箱中保存,以備下一步進行核酸提取。
1.2.2 DNA 提取
試劑盒優(yōu)化法:①取經(jīng)過前處理后的樣品約1 000 mg,加入等體積的異丙醇溶液,輕輕渦旋振蕩;②振蕩后將其置于4 ℃冰箱中靜置30 min,后取出于4 ℃冷凍離心;③按照商業(yè)化DNA 提取試劑盒說明書中的要求進行DNA 提取。提取過程中設(shè)置提取對照,以滅菌去離子水代替樣品進行DNA 提取。
1.2.3 DNA 濃度測定
采用Biospec-nano 核酸蛋白分析儀對提取的DNA 進行濃度測定。
1.2.4 實時熒光PCR 擴增及其質(zhì)控設(shè)置
芝 麻 源 性 成 分 檢 測2S albumim mRNA基因的特異性引物探針序列, 上游引物:CCAGAGGGCTAGGGACCTTC; 下 游 引 物:CTCGGAATTGGCATTGCTG; 探 針 序 列:FAMTCGCAGGTGCAACATGCGACC- TAMRA。
芝麻源性成分檢測實時熒光PCR 反應(yīng)體系采用25 μL 反應(yīng)體系,PCR 緩沖液加入2.5 μL,其工作濃度為10 倍Buあer;上下游引物、探針各加1 μL,其工作濃度均為10 μmol·L-1;dNTPs 加入2 μL,其工作濃度均為10 μmol·L-1,Taq DNA 聚合酶加入0.2 μL,其工作濃度為2.5 U·μL-1;DNA模板加入量為10~100 ng,最后用滅菌去離子水補足25 μL 反應(yīng)體系。
芝麻源性成分檢測實時熒光PCR 反應(yīng)程序:50 ℃/2 min,1 個循環(huán);95 ℃/15 min,1 個循環(huán);95 ℃/15 s,60 ℃/1 min,40 個循環(huán);在每次循環(huán)退火時收集熒光信號。反應(yīng)參數(shù)可根據(jù)基因擴增儀型號以及所使用試劑的不同進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
以芝麻中提取的DNA 為陽性對照,以花生提取的DNA 為陰性對照,以滅菌水為空白對照,以水為樣品進行提取作為提取過程的對照。
1.2.5 熒光PCR 擴增結(jié)果判斷與表述
閾值的設(shè)定根據(jù)儀器噪聲情況進行調(diào)整,以閾值線剛好超過正常陰性對照擴增曲線(無規(guī)則的噪音線)的最高點,且Ct 值不出現(xiàn)任何數(shù)值為準(zhǔn)。
(1)各對照結(jié)果應(yīng)符合以下要求。①陰性對照:無熒光增幅現(xiàn)象。②提取對照及空白對照:無熒光增幅現(xiàn)象。③陽性對照:有明顯的熒光增幅現(xiàn)象。④內(nèi)參照:有明顯的熒光增幅現(xiàn)象。⑤以上指標(biāo)有一項不符合均視為此次實驗無效。
(2)結(jié)果判定。①同時進行的內(nèi)參照、陰性、陽性、空白和提取對照實驗結(jié)果正常,檢測樣品無熒光增幅現(xiàn)象,Ct 值>40.0,判斷被檢樣品陰性,未檢出芝麻源性成分。②同時進行的內(nèi)參照、陰性、陽性、空白、提取對照實驗結(jié)果正常,檢測樣品有明顯的熒光增幅曲線,且Ct 值<35.0,判斷被檢樣品陽性,檢出芝麻源性成分。③同時進行的內(nèi)參照、陰性、陽性、空白、提取對照實驗結(jié)果正常,且檢測樣品熒光增幅曲線的Ct值在35.0~40.0,則應(yīng)重新進行實時熒光PCR反應(yīng)。再次擴增出的結(jié)果Ct 值仍在35.0 ~40.0,可判斷被檢樣品可疑,否則可判斷被檢樣品陰性。
1.2.6 方法特異性研究
在芝麻醬產(chǎn)品中可能會摻雜花生成分[1],為驗證該方法的特異性,以花生樣品提取的DNA 為模板,以本研究中芝麻的上下游引物、探針進行擴增,查看擴增結(jié)果是否出現(xiàn)非特異性擴增。
1.2.7 方法檢出限研究
樣品中若芝麻成分含量少,提取到的DNA 濃度過低,可能會導(dǎo)致檢測不出芝麻源性成分,因此需要對本研究中的上下游引物、探針進行檢出限的驗證。對芝麻樣品提取的DNA 進行稀釋,濃度分別為提取后濃度的10%、1%、0.1%、0.01%,以不同比例稀釋后的DNA 為模板進行實時熒光PCR 擴增。
從圖1 中看出,以花生樣品提取的DNA 為陰性對照進行擴增后,無熒光增幅現(xiàn)象,說明本研究中應(yīng)用的上下游引物、探針具有特異性,可特異性擴增芝麻源性成分。
圖1 芝麻源性成分2S albumim mRNA 基因檢測
對芝麻樣品提取的DNA 進行稀釋后,濃度分別為原濃度的10%、1%、0.1%、0.01%,以此為模板擴增,結(jié)果見圖2。從圖中可看出,在DNA 濃度為0.01%時仍有熒光增幅現(xiàn)象,且Ct 值<35,說明該方法的最低檢出限(LOD)為0.01%。
圖2 芝麻源性成分檢測檢出限
超市購買芝麻醬待檢品3 份,產(chǎn)品均有明確的標(biāo)簽標(biāo)識,其中2 份標(biāo)識含有芝麻源性成分和花生源性成分,一份標(biāo)識僅含有花生源性成分。用本方法進行芝麻源性成分的鑒定,結(jié)果見圖1 及表1,結(jié)果顯示同時進行的陰性、陽性、空白、提取對照實驗結(jié)果正常,兩份樣品能檢測出芝麻源性成分,標(biāo)簽僅含花生源性成分的樣品未檢出芝麻源性成分。
表1 實際樣品檢測結(jié)果
本研究建立了利用實時熒光PCR 法對芝麻源性成分進行檢測的方法,并利用該方法對市售樣品進行了檢測。經(jīng)過驗證,該方法的特異性及檢出限均能滿足檢測要求,市售樣品檢測結(jié)果均符合產(chǎn)品標(biāo)簽,說明該方法檢測結(jié)果可靠。