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DNA宏條形碼技術成肉類鑒定新方法

2022-04-13 10:20:10來源:科技日報編輯:包陽
摘要:DNA宏條形碼技術結合了DNA條形碼技術和高通量測序技術,高精度速度快,在肉類及其制品的摻假檢測方面具有明顯的優勢,想“掛羊頭賣狗肉”?不存在!

  

DNA宏條形碼技術結合了DNA條形碼技術和高通量測序技術,具有高通量、高精度、速度快等特點,為同時檢測食物基質中的多個物種提供了理想的方法,包括產品中非預期的物種,因而該技術在肉類及其制品的摻假檢測方面具有明顯的優勢,已成為肉類成分鑒定的新方法。

很多人都愛吃肉,常吃的肉有豬肉、牛肉、羊肉、雞肉、鴨肉、魚肉等,其中牛肉成了“造假”的重災區。近日,一對江蘇夫妻因把豬肉上色當牛肉賣被管理部門發現后受罰的新聞也引起了網友的關注和熱議。

“民以食為天,食以安為先”。用豬肉、鴨肉偽造牛羊肉,用低價肉冒充高價肉,動物源性食品中肉類摻假一直是影響食品質量與安全的主要問題之一。那么應該如何快速、準確和高效地進行肉類摻假檢測,從而更好地保護好老百姓的“肉籃子”呢?

DNA宏條形碼技術成肉類鑒定新方法

賣肉作假古已有之。雖然我國已制定相關法規對肉類和肉制品的質量和安全進行監督,但是近年來隨著牛肉、羊肉市場需求量增大,以次充好所帶來的巨大利潤,讓肉類摻假現象屢見不鮮。

如何辨別真假牛肉?有人在網上支招:用眼睛去看,觀察和辨別;用鼻子去聞肉的氣味;用手去感覺肉的彈性……

但是,消費者僅憑自己的眼睛鑒別肉的真假還是太難。因此,加強檢測技術攻關,不斷提高檢測能力,成為市場監管部門的重要任務。

“快速、有效、準確和可靠的檢測技術是有效監管肉類摻假的關鍵手段?!睆V西壯族自治區食品藥品檢驗所微生物室副主任、副主任藥師甘永琦表示,脫氧核糖核酸(DNA)檢測方法特異性強、靈敏度高,結果不易受到食品加工方式的影響,是檢測肉類和肉制品摻假最常用的技術。

甘永琦介紹,DNA條形碼是DNA中的特殊片段,通常由用于區分目標物種的中心可變區和兩側保守區組成,可以作為生物體的遺傳標記。利用DNA條形碼技術,研究人員對特定區域DNA片段進行聚合酶鏈式反應(PCR)擴增和測序,然后于在線數據庫中搜索比對,可以識別出摻假的肉類物種。

近年來隨著基因測序技術的發展,DNA宏條形碼技術應運而生。

“DNA宏條形碼技術結合了DNA條形碼技術和高通量測序技術,比傳統的DNA條形碼技術功能更強大,具有高通量、高精度、速度快等特點,為同時檢測食物基質中的多個物種提供了理想的方法,包括產品中非預期的物種,因而該技術在肉類及其制品的摻假檢測方面具有明顯的優勢,已成為肉類成分鑒定的新方法?!备视犁f。

該怎樣具體應用DNA宏條形碼技術進行肉類及其制品檢測呢?

甘永琦介紹,為了鑒定樣品中的物種,首先要建立一個可靠的數據庫,包含目標物種的DNA條形碼。使用特定引物對物種DNA的條形碼序列進行PCR擴增并獲得擴增子,然后合并來自不同樣品的擴增子,在一次程序運行中對不同擴增子同時進行測序,將測序得到的物種基因序列與條形碼數據庫進行匹配,最后通過生物信息學軟件分析得到鑒定結果。

“該方法可以在6小時內同時進行至少96個樣品的成分及組分測序分析,提高了檢測的效率,節省了時間和人力成本?!备视犁f。

最近,甘永琦所在的實驗室就從市場上購買了香腸、火腿腸、培根、臘肉、火鍋肉片、肉干、肉松、肉丸、烤肉串、肉罐頭、肉脯等11種不同類型的肉制品共70多份,使用DNA宏條形碼技術進行動物源性成分檢測。

“各樣品測序分析結果均符合預期。比如在1份魚籽包里檢測出5種不同動物成分,分別是雞、豬、鴨、鳙魚和鲹魚,與產品標簽標示一致?!备视犁f。

近年來,該實驗室從國內肉制品市場、自然環境中常見的動物及國家重點保護野生動物名錄中遴選硬骨魚綱、軟骨魚綱、哺乳綱、鳥綱、爬行綱等物種作為研究對象,構建了包含1500多個屬、2700多個種的動物分類數據庫。

他表示,實驗室目前正在擴大測試樣本的范圍,深入開展肉類摻假檢測方法的特異性、靈敏度和準確性研究。

在全球范圍內多個領域得到廣泛應用

目前,DNA宏條形碼技術在肉類摻雜檢測中還面臨哪些挑戰?

有研究表明,目前用于動植物分類鑒定的標準DNA條形碼并不完全適用于環境樣本的應用。

甘永琦介紹,首先,標準DNA條形碼傾向于那些能夠識別相似物種的特殊片段,通常具有較長的基因序列。然而,環境中的DNA容易降解成較短的基因片段,從而阻礙條形碼的擴增。

其次,DNA宏條形碼技術需要同時擴增一個樣本中所有物種的DNA,那么就必須限制某些物種DNA的過度擴增。因此,需要篩選比較幾個非標準的候選條形碼,確定新的DNA區域,以達到該方法的限制要求。

另外,在物種多樣性定量分析中,由于高通量測序過程中部分因素可能會導致結果存在偏差,進而影響原始樣品中物種定量估算的準確性。

作為食品安全的主要問題之一,肉類及其制品的摻假問題近年來越來越受到人們的關注。盡管面臨一些挑戰,但DNA宏條形碼技術可以對未知物種進行快速、準確地識別,無疑為肉類摻假檢測提供了優異的技術手段。

除了用于肉類摻假檢測,DNA宏條形碼技術目前還可以應用在哪些領域?

“在理論上幾乎任何一個樣本都可以通過DNA條形碼技術進行物種識別。近年來,該技術已應用于多個領域,如生態學、法醫學、生物技術、食品工業、動物飲食、食品質量等?!备视犁f。

目前,DNA宏條形碼技術已經在全球范圍內多個領域得到廣泛應用。但是由于該技術在國內外未形成完善的檢測標準,因此還處于研究階段。

甘永琦表示,基于該技術的研究,他們團隊已申請2項國家發明專利和1項檢測方法的團體標準,未來將搭建一個免費共享的數據分析網絡平臺,為該技術的應用推廣掃清障礙。(劉昊?陳淑賢)

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