白伟娟 张小江 萧月娥 柳训才 范群艳 徐敦明 张晓婷 邓晓军
摘 要:分子生物学检测方法以其高效、灵敏、准确、快速的特点在食品行业真伪辨别中备受欢迎。该文主要介绍了燕窝检测中的聚合酶链式反应、实时荧光PCR、分子指纹、基因芯片、基因测序等基因检测技术研究现状,为后续燕窝真伪鉴别提供参考依据。
关键词:燕窝;分子生物;真伪鉴别
中图分类号 TS207 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)20-0018-04
Research Progress on Molecular Biology Detection Technology of Edible Bird′s Nest
BAI Weijuan1 et al.
(1Yan Palace Seelong Food Co., Ltd., Nest Technology Center, Xiamen 361100, China)
Abstract: Molecular biology detection methods are popular in the authenticity identification of the food industry due to their high efficiency, sensitivity, accuracy and speed. This article mainly introduces the polymerase chain reaction,real-time fluorescent PCR, molecular fingerprinting, gene chip, gene sequencing and other gene detection technologies in bird′s nest detection, and provides a reference for subsequent identification of edible bird nest authenticity.
Key words: Edible bird′s nest (EBN); Molecular biology; Authentication
燕窩(edible bird′s nest,EBN)由金丝燕属(Aerodramus)和侏金丝燕属(Collocalia)7种小型鸟组成,在繁殖过程中唾液腺分泌物与羽毛或草混合而成[1]。金丝雀的生长和繁殖需要具备充足的食物来源、约90%湿度及28~30℃温度的适宜环境条件[2]。因此,金丝雀仅分布在条件适宜的地区,如印度尼西亚、马来西亚、泰国、越南等国家。随着经济水平的提高,加上疫情下国民对大健康的重视,燕窝市场呈现逆势上扬的趋势。中国市场流通的燕窝100%依赖进口,2020年度我国进口燕窝量高达345t,同比2017年进口量81.4t,增加了4倍。2020年天猫购物平台燕窝类销售额约为44.5亿元,同比2019年增长39%。燕窝具有丰富的营养价值,具有提高婴儿智力和记忆力[3]、抗病毒[4-5]、抗氧化[6-7]、抗肿瘤[8]、提高人体免疫力[9-12]、抗凝血[13]、改善皮肤[14]等功能。在中国人长期的认知中,食用燕窝已经成为一种健康的饮食习惯。因此,随着生活水平的逐步提高,人们对燕窝的需求量也在增加。但由于产量减少而利润丰厚,市场上充斥着掺假品和低质量的燕窝,且由于国内外缺乏有关燕窝质量的法规和标准,使有效市场监控变得十分困难。无休止的非法手段,例如掺假或染色等,使市场陷入恶性竞争圈。消费者对燕窝缺乏常识,很容易被不道德的商人和不负责任的舆论所误导。N-乙酰基神经氨酸(唾液酸)是由金丝燕口腔上皮细胞及其绒羽组成,作为燕窝中主要生物活性成分,其可提供相关生物信息,可作为判断真假及品质好坏的依据。
基因是带有遗传信息的DNA片段,具有物质性(存在方式)和信息性(根本属性)双重属性,因此利用基因手段对生物物种进行鉴定是科学可靠的。随着生物学的快速发展,基因检测方法不断涌现,如PCR技术、基因测序、基因图谱、基因芯片、分子指纹等。分子生物学检测手段以其高灵敏度、快速方便、特异性好等特点,在燕窝制品真伪鉴别中得到了广泛应用。燕窝主要是由唾液酸糖蛋白组成,其水体液中发现多种主要以黏蛋白形式存在的水溶性蛋白,不易分离纯化。研究发现,利用液相等点聚焦电泳,使燕窝水提蛋白质后再用丙酮沉淀能有效去除其杂质分离效果更好,适用于电泳分析试验[15]。同时,也有研究报道关于燕窝中的蛋白质的制备方法,利用80%丙酮来沉淀蛋白质可有效去除杂质,使其分离效果更佳[16]。刘鸣畅等[17]研究表明,毛细管凝胶电泳技术适用于掺假燕窝中银耳成分得检测。刁雅欣等[18]通过提取燕窝DNA基因,利用动物类通用COI基因进行PCR扩增,建立了NJ系统发育树,对13个样本进行了鉴别分析,其中13个样品与Aerodramus fuciphagus的COI DNA序列相似度高于99%,说明DNA条形码技术可作为燕窝基源判断技术之一。王凤云等[19]对不同品种及产地燕窝提取其DNA,利用ND2序列进行扩增测序,构建了NJ系统发育树,结果表明,市场上官燕的均为爪哇金丝燕(Aerodramus fuciphagus)或其亚种A. fuciphagus germani,为后续生物鉴别研究奠定了基础。
1 PCR技术在燕窝中应用
PCR技术模拟DNA天然复制过程,在体外DNA的特异序列进行扩增,从而获得大量的同一序列。与扩增特异性密切相关的因素是与待扩增的特异序列两端互补的2个寡核苷酸引物(上游引物和下游引物)。该技术是基因扩增技术的一次重大改革,是分子生物学发展史中的一个重要里程碑,经过一系列研究产生了限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-RFLP)技术、原位PCR技术、多重PCR技术、巢式PCR(NEST PCR)技术、反向PCR(Inverse PCR,IPCR)技术、锚定PCR(Anchored PCR,APCR)技术、反转录PCR(reverse transcription,RT-PCR)技术、修饰引物PCR技术、等位基因特异性PCR(Allele-specific PCR,ASPCR)技术、单链构型多肽性PCR(single-strandconformational polymorphism PCR,SSCPPCR)技术、竞争性PCR(competitive PCR,c-PCR)技术、差示PCR(differential PCR,d-PCR)技术等技术在检测方面的运用。RT-PCR技术的产生使PCR技术产生了质飞跃,其最主要特点是定量范围宽、灵敏度高,并能同时处理多个样本。