正文 生物芯片在食品安全檢測中的應用(2 / 3)

(二)應用生物芯片技術檢測轉基因食品

1.轉基因食品的檢測方法

由於轉基因物質有可能在耕種、收獲、運輸、儲存和加工過程中混入食品中,對食品造成偶然汙染,因此,不論是對轉基因食品貼示標簽,或是對轉基因與非轉基因食品原料進行分別輸送,轉基因原料和食品的檢測都是必不可少的;另外,要區分轉基因與非轉基因食品,對轉基因食品進行選擇性標記、對食品中轉基因含量的多少加以限製,也需要準確有效的檢測技術。

轉基因食品的檢測方法是對轉基因食品進行確認、生產和管理的必要手段。轉基因食品的檢測,其實質就是檢測轉基因產品中是否存在外源DNA序列或重組蛋白產物。轉基因農作物的種類多、數量大,所以檢測難度很大。與龐大的植物基因組相比,轉基因作物中外源DNA的含量實在是太小了,這就要求檢測技術的靈敏度非常高。

由於轉基因生物的特征是含有外源基因和表現出導入基因的性狀,因此,目前國際社會對植物性轉基因食品檢測所采用的技術路線有兩條:一是檢測插入的外源基因,主要應用PCR法、Northern雜交及Southern雜交、生物芯片技術、基因的酶法檢測等;二是檢測表達的重組蛋白,主要采用ELISA法、Western雜交及生物學活性檢測等。對各種檢測對象,DNA與蛋白質不同,在檢出敏感度及可檢出靈敏度也有所不同。對轉基因成分進行檢測,必須快速、準確、靈敏、可靠。但是含有轉基因成分的農產品種類多、數量大,尤其是含有轉基因成分的食品,成分複雜,待檢測成分(核酸或蛋白質)往往已被降解或破壞,且大多在10-6,有的甚至在10-9或10-12數量級範圍,檢測難度很大。

2.轉基因食品的生物芯片檢測

生物芯片是轉基因食品檢測的新方法。目前對於轉基因食品的檢測,先是檢測用於製造該食品的植物、動物性原料是不是轉基因的。我國成都百奧生物信息科技有限公司生產的BT-TGP轉基因植物檢測型芯片,通過檢測外來的基因序列(DNA序列),可鑒定該植物是否含有轉基因成分。這類方法和目前已知的同類PCR法相比,除操作簡便、快速、結果準確外,具有高通量的特性,解決了轉基因檢測中樣品核酸製備中的困難,同時可降低檢測成本和所需時間,這是轉基因食品檢測的發展方向之一。

上海聯合基因科技(集團)有限公司也開發了轉基因植物檢測基因芯片。

生物芯片技術檢測轉基因食品的流程如下。

(1)轉基因食品原料(作物)檢測基因芯片的製備目前對於外源基因的檢測主要是通過對轉入的外源基因進行PCR擴增,然後進行紫外或熒光檢測。要進行PCR擴增必須知道待擴增DNA的序列。轉基因食品中的外源基因不僅僅包括外源蛋白編碼序列,還包括選擇性標記基因和對於外源基因發揮作用所必須的功能基因。根據所選擇的用作模板的外源基因不同,PCR實驗可分為不同的類型。如果所選擇的DNA序列是廣泛存在於轉基因植物中的序列,如35S啟動子和Nos終止子,則這種實驗將不具有專一性,這種擴增能檢測出多種不同的轉基因食品。但如果所選擇的擴增靶序列既包括啟動子,又包括特定的外源基因,或者是既包括特定的外源基因,又包括終止子,則PCR實驗將具有專一性。對35S啟動子和Nos終止子進行擴增能檢測到大量的轉基因食品,通過檢測35S啟動子和Nos終止子來檢測轉基因食品的方法已被瑞士和德國確定,並在1998年被歐盟采納,但這種方法對於不含35S啟動子和Nos終止子而是其他的啟動子和終止子的轉基因食品來進行檢測,易造成假陰性結果。另一方麵,由於花椰菜花葉病毒的存在,35S啟動子也存在於一些樣品中,因此當通過檢測35S啟動子和Nos終止子而認為樣品為陽性時,還要進行驗證實驗。驗證實驗可以通過兩種方式來進行,一是通過用限製性內切酶進行酶解後再進行凝膠電泳分析,二是進行Southern雜交。進行PCR實驗所需的儀器較少,而對操作者的要求卻較高。