张元元
摘要:最近几年,我国食品行业在不断进步和发展,尤其是转基因食品行业,给人们带来了诸多经济效益,但是与此同时也存在一些安全隐患问题。现如今,注重检测转基因食品成为了重点工作内容。在检测转基因食品中,分子生物学技术应用较为广泛,且获得了不错的效果。下文针对分子生物学技术在检测转基因食品中的应用进行深入分析,希望可以有效提升检测水平,保证转基因食品安全。
关键词:分子生物学技术;检测应用;转基因食品
引言:转基因食品,主要通过基因工程技术,把有助于人们的外源基因进行转移,转移到受体生物体中,对其遗传特性进行改变,获的原有不具备的特性和品质。近几年我国非常注重开发与生产转基因作物。在转基因食品研究过程中,有关转基因食品过敏性、抗生素抗性、有无毒性等安全问题成为了人们关注的热点话题。因为转基因食品和人们的身体健康、生态环境有着一定的联系,我国应颁布了相关法规,提出了跟踪标识转基因食品。而想要满足该要求,需要不断优化和完善各种基因食品检测方法,尤其是分子生物学技术,其应用广泛,种类较多,包括基因水平检测、转录水平检测、翻译水平检测等,有效保证了转基因食品的安全性。
一、基因水平检测
转基因食品中,加工原料生物体内具有导入的外源DNA,因此可以直接寻找被导入的外源DNA序列。现阶段,常见的基因水平检测方法有以下几种:
1.基因芯片法
该种方法融合了诸多种学科,如计算机科学、化学、统计学、生命科学、生命信息学、微电子技术等。基因芯片,主要是利用微加工、微电子技术,把大量经过人工设计的基因片段,高密度、有序的在玻璃片或者是纤维膜等载体上进行排列,进而得出信息监测芯片。从本质上来讲,其属于脱氧核糖核酸微阵列[1]。实际上,该种检测方法的原理就是碱基配对,对样品基因进行检测,利用PCR扩增和体外转录等技术,把待测DNA掺入标记分子,然后和在芯片中的DNA探针杂交,利用扫描系统,检测探针杂交信号强度情况,通过计算机技术综合性分析信号,便可以对样品中的表达信息、基因序列进行获取,最终进行定性和定量。从中可以看出,该种检测方法自动化程度较高,且还有较高的检测效率、较低的检测成本等特点。现阶段,基因芯片发被广泛应用到转基因食品定性检测和定量检测中。
2.2Southern杂交技术
该种方法主要是通过对特异性探针结合的基因组片断内或者是周围序列,实施限制性内切核酸酶酶切为点作图,进而对基因在基因组内部组织排列进行研究,分析过程涉及到以下几个步骤:在待测样品中对DNA进行提取,利用限制性内切酶,开展酶解工作,然后通过琼脂糖凝胶电游分离,转移到固相支持无,利用对特异性探针的标记,结合在膜上的转基因成分,进行杂交反应,最后利用放射自显影技术或者是利用荧光分析法,对待测样品中靶标DNA是否存在进行判断[2]。该种方法应用效果良好,可以检测转基因成分,但是想要利用该种方法对转基因食品进行检测需要对转入的外源基因序列进行明确,并且待见样品需要保证一定纯度、基因组中需要具有较高转基因成分丰度。
二、转录水平检测
在检测转基因食品中,最为常用的一种转录水平检测方法为N o r t h e r n 杂 交 技术,该种技术原理和上述So r t h e r n 杂 交技术大致相同,反应步骤也基本相同。但是,N o r t h e r n 杂 交 技术的对象是mRNA,mRNA是食品中特定外源基因DNA转录产物,在提取RNA时并不用利用限制性内切酶进行消化,可以省去该步骤,直接通过琼脂糖凝胶电泳分离,转移到合适的膜上,进行交杂检测。由于RNA较为活跃,在食品中对RNA进行提取时非常容易被各种污染源影响,进而发生降解,而其质量、含量也和食品完整性、新鮮度相关,若食品是被深度加工的,那么其RNA加工时更加容易被降解,因此在检测鲜活动物、植物性食品时可以利用该种检测技术[3]。此外,N o r t h e r n 杂 交 技术杂交信号的强弱与mRNA丰度之间存在一定的联系,若mRNA丰度过低,这时需要把其进行分离,进而增强检测信号。因为该条件的限制,该种检测技术应用并不是较为广泛。
三、翻译水平检测
酶联免疫吸附试验法是常用的一种翻译水平检测方法,其原理是抗原抗体特异性结合,对转基因表达产物进行检测,利用自显影等手段对信号强弱进行检测。酶联免疫吸附试验法,可以定性检测食品中转基因成分,也可以定量分析食品中转基因成分。该种检测方法主要有间接法与直接法两种类型,且需要利用到三种试剂,其中包括酶标记抗原或抗体、固定相抗原或抗体、酶作用底物。在检测过程中,在固相载体平板微孔中,把抗原或抗体进行结合,在载体表面,结合待测溶液特殊抗原或抗体,然后把酶标记康球蛋白与抗原结合,利用酶标记物、底物颜色改变这两种方式,检测结合物,利用最后溶液颜色的深浅开展定量分析[4]。该种检测技术特异性较强、灵敏度较高,操作较为简单,通量性较高,可以对很多样品进行同时。但是该种检测方法也有一些不足之处,如果外源基因表达的蛋白质含量过低,检测能力会有所降低,并且仅仅适用于检测食品原材料,因为食品加工时容易出现蛋白质降解和失活问题。
结束语:
总而言之,在新时代背景下,在检测转基因食品中分子生物学技术的应用是非常重要的,可以保证转基因食品安全。转基因食品和人们的身体健康、经济效益有着直接的联系。最近几年,人们对检测转基因食品技术要求的提升,当下急需发展低消耗、高效、简便、准确、快速的转基因检测技术。但是,在具体检测中,不同检测技术的优缺点也是不同的,需要不断完善和优化,有时还需要和其他检测方法配合使用进行验证。在未来,随着科技不断发展,将会研究出更先进、更科学、更多的检测转基因食品技术。
参考文献:
[1]沈泓,李超,李珏.分子生物学技术在转基因食品检测领域中的研究进展[J].中国农业信息,2017(15):57-59.
[2]付华.生物芯片技术及其在食品检测中的应用[J].现代食品,2016,000(016):P.14-15.
[3]张敬泰.重视分子生物学检测技术服务区域食品安全[J].食品安全导刊,2019,000(012):127.
[4]林馥芬,侯红利,刘晋,等.转基因植物DNA成分检测技术研究进展[J].中国种业,2016,11(11):19-20.
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