轉基因食品的檢測技術(shù)

一、概述

    轉基因食品又稱(chēng)遺傳修飾食品（genetically modified food），簡(jiǎn)稱(chēng)GMF或GM食品。轉基因食品大體上分為如下三類(lèi)。

（1）轉基因植物食品  由轉基因植物如轉基因的玉米、大豆、水稻、馬鈴薯、番茄、香蕉、蘋(píng)果、菠菜等生產(chǎn)加工而成。

（2）轉基因動(dòng)物食品  如轉基因的魚(yú)、雞、牛、羊等。目的主要通過(guò)導入外源基因或對自身基因加以修飾來(lái)使受體動(dòng)物降低結締組織交聯(lián)度、改善肉質(zhì)．或使受體生物個(gè)體肥大，或生產(chǎn)營(yíng)養價(jià)值高的蛋、肉、乳等。

（3）轉基因微生物食品  如轉基因微生物發(fā)酵而制得的葡萄酒、啤酒、醬油等，此類(lèi)食品是利用轉基因微生物（如轉基因酵母和酶）的作用而生產(chǎn)出來(lái)的食品。后兩類(lèi)轉基因食品目前在市場(chǎng)上還很少。

（一）ELISA技術(shù)與轉基因食品檢測

 l.ELISA基本原理

   建立在抗體抗原免疫學(xué)反應的基礎上。 

   ELISA分析法必須具備待檢測的固定相抗原或抗體、酶標記的抗原或抗體、酶作用的底物三種試劑，且滿(mǎn)足兩個(gè)前提條件：

   待檢測的抗原或抗體能夠結合到不溶性載體表面并保持活性；

   標記酶能與抗原或抗體結合并同樣 保持各自生物活性。

ELISA分析基本步驟如下：①將抗原（Ag）或抗體Ab結合到固相載體平板的孔里；②待測溶液的特殊抗原或抗體結合到敏化載體表面；③加入酶標抗體使之與抗原或抗體化合物相結合；④結合物通過(guò)標記酶催化底物的顏色改變而被檢測；⑤通過(guò)最后溶液的顏色深淺對待側抗原或抗體進(jìn)行定量分析。

2.ELISA分析法的靈敏度

3.ELISA分析法的要點(diǎn)

  特異性高，獲得結果快，儀器簡(jiǎn)單，易于操作，對人員要求不高。免卻了對樣品進(jìn)行核酸提取的麻煩，同時(shí)可降低檢測的成本，由于酶既有很高的催化效率，可極大的放大反應效果，從而使測定達到很高的靈敏度和穩定性。

(二）PCR技術(shù)與轉基因食品的檢測

 1.PCR技術(shù)對轉基因食品的定性檢測

（1）PCR基本原理  PCR技術(shù)由美國Centus公司Kary Mullis發(fā)明，20世紀90年代逐漸成熟應用。簡(jiǎn)單地說(shuō)PcR就是利用核酸DNA聚合酶、引物和4種脫氧單核苷酸在試管內完成模板DNA的快速復制． 

（2）PCR技術(shù)檢測轉基因食品的技術(shù)關(guān)鍵和理論依據 

（3）PCR檢測轉基因食品的基本步驟  

        ①待檢材料DNA提�。和ǔ＠�用CTAB法從食品材料中提取核酸；

        ②PCR反應：設計合適引物。PCR擴增待檢樣品中的靶標DNA；

        ③觀(guān)測PCR產(chǎn)物：通過(guò)凝膠電泳分析將PCR產(chǎn)物展現；

        ④確定結果：有時(shí)為了避免假阻性，還需要對PCR產(chǎn)物進(jìn)行限制性酶切分析進(jìn)行質(zhì)量控制。

2.PCR技術(shù)對轉基因食品的定量檢測

  目前基于GMO特異DNA片段的定性PCR篩選方法已廣泛應用于GMO食品檢測．但是隨著(zhù)各國有關(guān)GMO標簽法的建立和不斷完善，對食品中的GMO含量的下限已有所規定。為此，研究者在定性篩選PCR方法的基礎上發(fā)展了不同的定量GMO的PCR檢測方法。目前，國外較為成熟的方法主要有半定量PCR法、定量競爭PCR(Quantitative competitive PCR)和Real—time PCR(實(shí)時(shí)定量PCR)法等三種。

（1）半定量PCR法 

①樣品DNA的提取和定量。

  按常規方法提取DNA后，取部分樣品DNA在0.8％瓊脂糖凝膠中電泳，與已知古量的Marker比較，用計算機凝腔成像分析系統處理結果，以確定所提取的DNA量。例如，一般700mg的玉米粉可提取lμg DNA。

②PCR反應。

       a.樣品DNA的質(zhì)量分析

       b.建立內部參照反應體系

       c.測定CaMV35S啟動(dòng)子的定量PCR反應

（2）定量競爭PCR法   PCR反應實(shí)質(zhì)是對特定模板DNA的指數擴增放大，而在相同的條件下，獲得DNA的量與最初模板DNA的濃度成正相關(guān)，競爭定量PCR就是依據這種擴增DNA與模板DNA之間的濃度相關(guān)性設計的�；�本原理是先構建含有修飾過(guò)的內部標準DNA片段(競爭DNA)，競爭DNA由質(zhì)粒組成，帶有一個(gè)改造PCR擴增子，改造部分可以是DNA插人序列、缺失序列或者點(diǎn)突變，競爭DNA與待測目標DNA在同一反應管中進(jìn)行PCR共擴增，因競爭DNA片段和待測DNA的大小不同，經(jīng)瓊脂糖凝膠可將兩者分開(kāi)，通過(guò)比較兩種條帶的量可進(jìn)行定量分析。

（三）生物芯片與轉基因產(chǎn)品檢測

    就目前轉基因食品檢測中常用的ELISA和PCR技術(shù)而言，最大的缺點(diǎn)是檢測范圍窄，效率低，無(wú)法高通量大規模地同時(shí)檢測多種樣品，尤其是對轉基因背景一無(wú)所知的情況下。對各種候選待檢基因序列或蛋白的逐一篩查幾乎是不可能的。而目前正在研究的轉基因產(chǎn)品所涉及的基因數量有上萬(wàn)種，今后都有可能進(jìn)入商品化生產(chǎn)，顯而易見(jiàn)對進(jìn)出口產(chǎn)品的檢測，需要有更有效的、快速、特別是高通量的檢測方法，最近幾年出現的生物芯片技術(shù)能較好地解決這一問(wèn)題。生物芯片根據所載探針?lè )N類(lèi)分為基因芯片和蛋白質(zhì)芯片兩大類(lèi)：基因芯片以DNA為探針。依據核酸雜交的原理檢測樣品中的特定基因序列；蛋白質(zhì)芯片以蛋白質(zhì)為探針，依據抗原抗體反應的免疫學(xué)原理檢測樣品中的特定蛋白質(zhì)。

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