2022-04-04 13:42:01
將不合格酸菜包裝成老壇酸菜、用低價(jià)的木薯粉替代高價(jià)的紅薯粉……3月15日,央視3?15晚會曝光了一系列問題食品。而日前,一對江蘇夫妻因把豬肉上色當(dāng)牛肉賣被管理部門發(fā)現(xiàn)后受罰的新聞也引起了網(wǎng)友的關(guān)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(jià)肉冒充高價(jià)肉,動物源性食品中肉類摻假一直是影響食品質(zhì)量與安全的主要問題之一。那么應(yīng)該如何快速、準(zhǔn)確和高效地進(jìn)行肉類摻假檢測,從而更好地保護(hù)好老百姓的“肉籃子”,保障人們身體健康呢?
DNA 宏條形碼技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生 成為肉類成分鑒定的新方法
賣肉作假古已有之。雖然我國已制定相關(guān)法規(guī)對肉類和肉制品的質(zhì)量和安全進(jìn)行監(jiān)督,但是近年來隨著牛肉、羊肉市場需求量增大,以次充好可以帶來巨大的利潤,肉類摻假現(xiàn)象仍然屢見不鮮。
如何辨別真假牛肉?有人在網(wǎng)上支招,用“望聞問切”來仔細(xì)觀察: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(fèi)者僅憑自己的眼睛鑒別假肉還是太難,也不準(zhǔn)。因此,加強(qiáng)檢測技術(shù)攻關(guān),不斷提高檢測能力,成為市場監(jiān)管部門的重要任務(wù)。
“快速、有效、準(zhǔn)確和可靠的檢測技術(shù)是有效監(jiān)管肉類摻假的關(guān)鍵手段。”廣西壯族自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)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(qiáng)、靈敏度高,結(jié)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(shù)。
甘永琦介紹,DNA條形碼是DNA中的特殊區(qū)域,通常由用于區(qū)分目標(biāo)物種的中心可變區(qū)和兩側(cè)保守區(qū)組成,可以作為生物體的遺傳標(biāo)記。通過對特定區(qū)域DNA片段進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增和測序,然后于在線數(shù)據(jù)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(shù)的發(fā)展,DNA 宏條形碼技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
“DNA 宏條形碼技術(shù)結(jié)合了DNA條形碼和高通量測序技術(shù),比傳統(tǒng)的DNA條形碼功能更強(qiáng)大,具有高通量、高精度、速度快等特點(diǎn),為同時(shí)檢測食物基質(zhì)中的多個(gè)物種提供了理想的方法,包括產(chǎn)品中非預(yù)期的物種,因而該技術(shù)在肉類及其制品的摻假檢測方面具有明顯的優(yōu)勢,已成為肉類成分鑒定的新方法。”甘永琦說。
怎樣具體應(yīng)用DNA 宏條形碼技術(shù)進(jìn)行肉類及其制品檢測?
甘永琦介紹,為了鑒定樣品中的物種,首先建立一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)庫,包含目標(biāo)物種的DNA條形碼。使用特定引物對物種DNA的條形碼序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增并獲得擴(kuò)增子,然后合并來自不同樣品的擴(kuò)增子,在一次程序運(yùn)行中對不同擴(kuò)增子同時(shí)進(jìn)行測序,將測序得到的物種基因序列與條形碼數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配,最后通過生物信息學(xué)軟件分析得到鑒定結(jié)果。
“該方法可以在6小時(shí)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行至少96個(gè)樣品的成分及組分測序分析,提高了檢測的效率,節(jié)省了時(shí)間和人力成本。”甘永琦說。
稱取適量樣品、提取樣品的基因組DNA、通過一步式PCR擴(kuò)增得到不同樣品的擴(kuò)增子、制備文庫、上機(jī)測序、通過生物信息學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)……最近,甘永琦所在的實(shí)驗(yàn)室從市場上購買香腸、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(shù)進(jìn)行動物源性成分檢測。
“各樣品測序分析結(jié)果均符合預(yù)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(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)示一致。”甘永琦說。
近年來,該實(shí)驗(yàn)室從國內(nèi)肉制品市場、自然環(huán)境中常見的動物及國家重點(diǎn)保護(hù)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(gòu)建了包含1500 多個(gè)屬、2700 多個(gè)種的動物分類數(shù)據(jù)庫。
他表示,實(shí)驗(yàn)室目前正在擴(kuò)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(zhǔn)確性研究。
在全球范圍內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域 DNA 宏條形碼技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
在過去的20年里,基因測序技術(shù)經(jīng)歷了一代測序、二代測序和三代測序的發(fā)展,在規(guī)模、通量以及應(yīng)用上都有了極大的進(jìn)步。
“二代測序技術(shù)的發(fā)展為測序通量的巨大增長和成本的降低奠定了基礎(chǔ)。三代測序技術(shù)可滿足長讀長和全基因組快速測序的要求。”甘永琦說。
目前,DNA 宏條形碼技術(shù)在肉類摻雜檢測中還面臨哪些挑戰(zhàn)?
有研究表明,目前用于動植物分類鑒定的標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼并不完全適用于環(huán)境樣本的應(yīng)用。
甘永琦介紹,首先,標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼傾向于那些能夠識別相似物種的特殊區(qū)域,通常具有較長的基因序列。然而,環(huán)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(kuò)增。
其次,DNA宏條形碼技術(shù)需要同時(shí)擴(kuò)增一個(gè)樣本中所有物種的DNA,那么就必須限制某些物種的過度擴(kuò)增。因此,需要篩選比較幾個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的候選條形碼,確定新的DNA區(qū)域,以達(dá)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(dǎo)致結(jié)果存在偏差,進(jìn)而影響原始樣品中物種定量估算的準(zhǔn)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(guān)注。盡管面臨一些挑戰(zhàn),但DNA 宏條形碼技術(shù)可以對未知物種進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地識別,無疑為肉類摻假檢測提供了優(yōu)異的技術(shù)手段。
除了用于肉類摻假檢測,DNA 宏條形碼技術(shù)目前還可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?
“在理論上幾乎任何一個(gè)樣本都可以通過DNA條形碼技術(shù)進(jìn)行物種識別。近年來,該技術(shù)已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,如生態(tài)學(xué)、法醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、食品工業(yè)、動物飲食、食品質(zhì)量等。”甘永琦說。
目前,DNA 宏條形碼技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是由于該技術(shù)在國內(nèi)外未形成完善的檢測標(biāo)準(zhǔn),因此僅局限于研究階段。
甘永琦表示,基于該技術(shù)的研究,他們團(tuán)隊(duì)已申請2項(xiàng)國家發(fā)明專利和1項(xiàng)檢測方法的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),未來將搭建一個(gè)免費(fèi)共享的數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)平臺,為該技術(shù)的應(yīng)用推廣掃清障礙。
常見的動物源性成分鑒定的主流方法有四大類
檢測肉類食品中摻假現(xiàn)象,還可以使用哪些生物技術(shù)?
甘永琦表示,目前常見的肉制品真?zhèn)舞b別方法包括基于形態(tài)學(xué)、代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)這四大類真?zhèn)舞b別方法。
甘永琦介紹說,形態(tài)學(xué)方法發(fā)展較早,已經(jīng)從最初的更多依賴實(shí)驗(yàn)操作人員的光學(xué)顯微鏡技術(shù)發(fā)展為將電鏡和數(shù)據(jù)圖像分析相結(jié)合的新型鑒定方法,但是受到組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,且無法區(qū)分動物種類,只可以區(qū)分哺乳動物、禽類和魚類;代謝物檢測的常用技術(shù)主要是光譜學(xué)技術(shù),該技術(shù)樣品制備簡單,分析速度快,但常需要大量已知樣品建立模型且模型通用性不強(qiáng);基于蛋白質(zhì)組學(xué)的免疫技術(shù)操作簡單,通量高,成本低,但是準(zhǔn)確度不高,常用作快速篩查手段。
他表示,核酸檢測方法特異性、靈敏度高,結(jié)果不易受到食品加工方式的影響,還可以檢測經(jīng)過熱處理的肉制品,穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度更高,因此成為動物源性成分鑒定的主流方法。常用技術(shù)有聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)、限制性片段長度多態(tài)性(RFLP),擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(AFLP),DNA測序等,可分辨動物的種類甚至可用于動物的品種鑒別和個(gè)體身份識別,在肉類的溯源體系中已獲得廣泛應(yīng)用。
“此外,實(shí)時(shí)熒光PCR技術(shù)也是目前用于動物源性成分鑒別及定量檢測的常用方法。”甘永琦說。(來源:科技日報(bào))
編輯:牛姣