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实时荧光PCR,检测鼠源性成分的定性方法验证

时间:2024-11-17 14:30:01 来源:网友投稿

◎ 张从党,王均华,王亚平,张维益,包静云

(江阴市食品安全检测中心,江苏 无锡 214400)

随着生活质量的不断提升,人们对优质肉类及产品的需求逐年上升。然而,仅通过肉眼观察难以分辨各类肉质的好坏[1-2],一些经营者为牟取暴利,采取掺杂低廉肉品、注胶注水等手段,严重影响了食品安全[3-5]。鼠肉价格低廉,通常是不法商家的首选。然而,鼠肉携带多种病菌,含铅、砷等有毒有害物质较高,食用后会对人类健康造成严重危害,并增加疫病传播风险[5]。因此,对肉类及其制品中鼠源性成分的检测,是保障食品安全的重要环节[6]。对于鼠源性成分的检测方法,目前国内标准主要有GB/T 38164—2019《常见畜禽动物源性成分检测方法 实时荧光PCR 法》和BJS 201904 《食品中多种动物源性成分检测实时荧光PCR 法》[7-8]。

本研究旨在验证GB/T 38164—2019《常见畜禽动物源性成分检测方法 实时荧光PCR 法》在肉类食品中鼠源性成分检测上的适用性,并将其与其他鼠源成分PCR 鉴定方法进行对比,以提供肉类掺假鉴别的方法依据和技术支撑。

1.1 实验材料

本次实验所用鼠DNA 样品分别来自:1 号鼠DNA样品由中国检验检疫科学研究院馈赠(褐家鼠);
2 号鼠DNA 样品由南京市食品药品监督检验院馈赠(Balb/c 小鼠)。小家鼠新鲜组织样本由本实验采购。

1.2 仪器与试剂

①仪器:荧光定量PCR 仪(CFX-96,BIORAD,美国),紫外分光光度计(SHIMADZU) ;
Dneasy mericon 食物核酸提取试剂盒(QIAGEN,德国)。②试剂:鼠种特异性基因测定试剂盒(荧光 PCR 法,北京良润);
TaKaRa Taqman Real Time PCR 预混液(日本TAKARA 公司);
引物与荧光探针均由南京金斯瑞生物科技公司完成。

1.3 样本处理及总 DNA 提取

生鲜肉组织用灭菌水进行简单冲洗,称取适量样品,并使用组织研磨仪进行研磨。采用离心柱型Dneasy mericon 食物核酸提取试剂盒,按照说明书操作,提取200 mg 肉制品中的总DNA,并命名为3 号鼠。

1.4 引物和探针

分别依据标准GB/T 38164—2019《常见畜禽动物源性成分检测方法 实时荧光PCR法》、BJS 201904《食品中多种动物源性成分检测实时荧光PCR 法》合成鼠成分荧光PCR 检测相应的引物及探针,序列见表1。

表1 引物探针序列表

1.5 有效性实验

根据GB/T 38164—2019 的实验方法,以3 号鼠的DNA 为模板,使用GBT 引物和探针进行PCR 扩增,以评价国标方法的有效性。PCR 反应体系如下:DNA模板2 μL(浓度为50 ng·μL-1),引物GBT 鼠-F/GBT 鼠-R 和 探针GBT 鼠-P 各1 μL,2×Premix Ex Taq 12.5 μL,灭菌双蒸水补足至25 μL。PCR 扩增条件分别为:95 ℃、30 s;
95 ℃、5s;
62 ℃、40 s,共40 个循环,在62 ℃时,采集荧光信号。

1.6 对比实验

根据BJS 201904《食品中多种动物源性成分检测实时荧光PCR 法》,以及鼠种特异性实时荧光PCR 检测试剂盒的实验方法,以3 号鼠DNA 为模板,进行相应的荧光PCR 扩增。通过对比2 种方法的扩增曲线和Ct 值,评估GB/T 38164—2019 方法的特异性。BJS 201904 方法使用BJS 引物和探针进行PCR 扩增,除了反应退火温度和时间外,PCR 反应体系和扩增条件与步骤1.6 相同。试剂盒的荧光PCR 反应体系及扩增条件,按照试剂盒说明书进行操作。

1.7 温度梯度实验

根据GB/T 38164—2019 实验方法,以3 号鼠DNA为模板进行实验。为了分析不同退火温度对实验结果的影响,本研究设置了6 种不同的退火温度。除了退火温度不同外,PCR 反应体系和扩增条件与步骤1.6相同。

1.8 适用性评估实验

根据GB/T 38164—2019 实验方法,分别以1 号鼠、2 号鼠和3 号鼠的DNA 为模板,使用GBT 引物和探针进行PCR 扩增,以评估国标方法在检测不同鼠源性成分上的局限性。PCR 反应体系和扩增条件与步骤1.6相同。

2.1 有效性实验结果

根据GB/T 38164—2019 的实验方法,以3 号鼠的DNA 为模板,使用GBT 引物和探针进行PCR 扩增,扩增结果见图1。从结果可知,GBT 引物和探针对目标基因无明显的特异性扩增曲线,说明GB/T 38164—2019 标准中的引物探针不具有良好的物种特异性,不适用于小鼠物种的鉴别。

图1 3 号鼠成分扩增曲线图

2.2 对比实验结果

分别用BJS 引物和探针及商品化的鼠源特异性PCR 试剂盒对3 号鼠DNA 进行荧光PCR 扩增反应,扩增结果见图2、图3。结果显示,BJS 引物和探针以及商业化的试剂盒,均出现了特异性的扩增曲线,进一步确认了实验室自提的3 号鼠样本中存在鼠成分。由此说明,GB/T 38164—2019 标准中的鼠引物及探针,不具有良好的物种特异性,不适用于小鼠物种的鉴别。

图2 BJS 201904 方法检测3 号鼠荧光PCR 的扩增曲线图

图3 商品化试剂盒检测3 号鼠荧光PCR 的扩增曲线图

2.3 温度梯度实验结果

根据GB/T 38164—2019 标准的实验方法设置6 种退火温度,分别为54、56、58、60、62、64 ℃,进行荧光PCR 扩增反应,扩增结果见图4。从结果可知,退火温度在54、56、58 ℃时,均有出现扩增曲线,高于58 ℃以后,就没有明显的扩增曲线。尽管如此,根据GB/T 38164—2019 标准要求,鼠的荧光PCR 退火温度应为62 ℃。

图4 不同退火温度对PCR 结果的影响图

2.4 适用性评估实验

采用GBT 引物和探针,根据GB/T 38164—2019 标准规定的鼠退火温度,对1 号鼠、2 号鼠和3 号鼠的DNA 进行荧光PCR 扩增反应,扩增结果如图5 所示。分析结果表明,仅有1 号鼠表现出特异性扩增曲线,2 号鼠和3 号鼠的DNA 未出现特异性扩增曲线,说明GB/T 38164—2019 标准中的鼠引物探针不具有良好的物种特异性,仅对大鼠有特异性扩增,不适用于小鼠物种的鉴别。

图5 不同鼠源性样本的荧光PCR 结果图

本研究旨在验证GB/T 38164—2019《常见畜禽动物源性成分检测方法 实时荧光PCR 法》,并评估其在肉类食品鼠源性成分检测中的适用性。通过对不同来源的鼠样品进行实时荧光PCR 检测,并结合其他实验方法,本研究证实了该方法能够准确检测肉类食品中的大鼠成分。但验证结果亦表明,该方法在检测不同鼠源性成分上存在局限性,仅能检测大鼠成分,不适用小鼠成分的检测,从而限制了其通用性。

此外,本研究也存在一定局限性。例如,鼠类样本种类较少,未涉及豚鼠、竹鼠、海狸鼠等常见鼠类动物的验证。因此,为提高鼠类成分实时荧光PCR 检测方法的通用性,未来的研究应进一步扩大样本量,分析不同鼠类间的基因多态性差异,设计适用于鼠类的通用引物和探针,并优化反应条件,以同时覆盖其他常见鼠类品种的荧光PCR 检测。

总之,本研究为相关检测机构提供了验证方法的借鉴,并为肉类食品中鼠源性成分的荧光PCR 检测提供了有益参考。未来,随着实验方法的不断完善和优化,实时荧光PCR 技术将在肉类食品中鼠源性成分检测方面展现更加广阔的应用前景。

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