◎ 李曉萌
(沈陽食品檢驗(yàn)所微生物檢驗(yàn)室,遼寧 沈陽 110000)
植物油屬于酯類物質(zhì),主要由高級(jí)脂肪酸、甘油組成,常溫狀態(tài)為液態(tài)。植物油在人們生活中占據(jù)著不可替代的位置,而當(dāng)今市場(chǎng)上植物油摻假、轉(zhuǎn)基因植物油標(biāo)識(shí)混亂的情況,極大地影響了消費(fèi)者權(quán)益,同時(shí)也威脅到了人們的身體健康[1]。為此,需要采取有效措施了解植物油轉(zhuǎn)基因成分及真實(shí)性,常規(guī)方法主要包括儀器分析、理化分析等,隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,也可以此為基礎(chǔ),采取新的基因檢測(cè)方法。DNA熱穩(wěn)定性、酸堿耐受性良好,為分子生物學(xué)檢測(cè)提供了可能。
植物油DNA提取中,主要步驟包括裂解、純化等。通過裂解將DNA在裂解體系中釋放,通過純化使有利DNA和裂解體系中鹽、多糖、蛋白質(zhì)等其他成分進(jìn)一步去除分離[2]。在裂解過程中,可以采用機(jī)械裂解、酶裂解、化學(xué)裂解等方法。純化當(dāng)中,使用氯仿、酚等作為有機(jī)溶劑,經(jīng)過抽提后將DNA沉淀出,使用磁珠、吸附樹脂等吸附DNA,然后將DNA洗脫。在DNA提取的不同方法中,主要差異存在于裂解、純化等過程,可以對(duì)裂解、純化方法加以優(yōu)化,進(jìn)而使植物油DNA提取效率提升。不同于其他物質(zhì),植物油屬于高度深加工純化產(chǎn)品,含有較高的油脂類物質(zhì),嚴(yán)重破壞DNA,并大幅降低含量。所以,植物油DNA提取中,使用乳化法等方法在裂解前需要做好前處理,將其中油類物質(zhì)去除,將更多殘留DNA分離出。
植物油DNA提取中,常用方法包括十二烷基磺酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)等。SDS是一種陰離子去污劑,可在高溫下,促使細(xì)胞裂解和蛋白質(zhì)變性,結(jié)合蛋白質(zhì)、糖類等形成多重物,分離DNA和其他成分??商嵘}濃度,降低溫度,以降低SDS多重物溶解度,沉淀多糖、蛋白質(zhì),進(jìn)而純化DNA。SDS方法是當(dāng)前提取DNA常用的方法之一,操作簡(jiǎn)單,成本較低,提取DNA完整性較好。CTAB是一種陽離子去污劑,也可和DNA形成多重物。在高鹽濃度下,多重物溶解,低鹽濃度下,溶解度降低,產(chǎn)生沉淀,多糖、蛋白質(zhì)仍在溶液中溶解,采取離心操作,分離多糖、蛋白質(zhì)與DNA多重物,進(jìn)而純化DNA,將CTAB去除得到DNA[3]。CTAB在裂解液中作為主要成分,能夠?qū)?xì)胞裂解,并將雜質(zhì)成分去除。對(duì)裂解液成分優(yōu)化,能夠提高植物油DNA提取效率。
PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是一種先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù),能夠在體外擴(kuò)增微量特定DNA片段。常規(guī)PCR檢測(cè)中,包括PCR擴(kuò)增、電泳分析等流程,在食物有轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè),摻假檢測(cè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。例如,相關(guān)研究中采用PCR法對(duì)市面上10種精煉大豆油DNA進(jìn)行檢測(cè),得出結(jié)果和樣品標(biāo)識(shí)相同。對(duì)2種大豆油DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因而大豆內(nèi)源基因中,都產(chǎn)生了擴(kuò)增條帶,符合產(chǎn)品標(biāo)識(shí),證明PCR可以對(duì)植物油外源基因加以檢測(cè)[4]。普通PCR方法成本低、效率高,對(duì)儀器沒有太高要求,但在目標(biāo)基因擴(kuò)增后,需要采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定,由于檢測(cè)樣品中,DNA含量通常較低,條帶亮度不足,對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生影響。同時(shí),電泳操作中使用有毒試劑,可能危害人體健康,因而該方法實(shí)際應(yīng)用有所限制。
巢式PCR方法,是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的變異形式,對(duì)完整片段擴(kuò)增,運(yùn)用了2對(duì)PCR引物。其中,第一對(duì)引物擴(kuò)增片段,類似于普通PCR,第二對(duì)引物,叫做巢式引物,在第一次PCR產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)合,進(jìn)而相比第一次擴(kuò)增,縮短第二次PCR擴(kuò)增片段。在第一次擴(kuò)增形成錯(cuò)誤片段后,第二次就幾乎不會(huì)在錯(cuò)誤片段擴(kuò)增。這種方法在應(yīng)用中,極大地提高了擴(kuò)增的靈敏度、特異性。在多重PCR方法中,能夠同時(shí)對(duì)不同位點(diǎn)基因擴(kuò)增,進(jìn)而提升基因檢測(cè)效率。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法,是對(duì)普通PCR方法加以改進(jìn),將熒光基團(tuán)加入反應(yīng)體系,通過積累熒光信號(hào),實(shí)時(shí)監(jiān)控PCR反應(yīng)進(jìn)程。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)曲線,定量檢測(cè)位置模板。在相關(guān)研究中,對(duì)市面上出售的品牌大豆油DNA實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果均呈陽性,符合產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。還有研究中,也選擇了10種植物油,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法檢測(cè),結(jié)果表明6種植物油擴(kuò)增結(jié)果為陽性,符合產(chǎn)品標(biāo)識(shí)[5]。另外,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法,檢測(cè)花生油、棕櫚油、大豆油混合植物油,結(jié)果證實(shí)能夠?qū)χ参飪?nèi)源基因進(jìn)行檢測(cè)。在植物油基因檢測(cè)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法,特異性強(qiáng)、靈敏度高、再現(xiàn)性好,相比于普通PCR方法,減少了瓊脂糖凝膠電泳鑒定的過程,避免了交叉污染,但對(duì)儀器條件提出更高要求。
環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法是一種DNA擴(kuò)增處理的新型方法,可以6個(gè)靶基因區(qū)域?yàn)榛A(chǔ),分別對(duì)4種特異引物加以設(shè)計(jì)?;阪溨脫QDNA聚合酶作用,60~65 ℃恒溫條件下,對(duì)DNA片段恒溫?cái)U(kuò)增。在實(shí)際檢測(cè)中,有恒溫?cái)U(kuò)增操作、產(chǎn)物檢測(cè)操作等流程。環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法是DNA恒溫?cái)U(kuò)增的重要方法,擴(kuò)增過程一般在恒溫水浴鍋當(dāng)中進(jìn)行。在恒溫條件下,環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法和普通PCR方法相比,能夠提升2~5個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí),該方法對(duì)儀器條件要求不高,具有較強(qiáng)的特異性,操作比較簡(jiǎn)便,檢測(cè)成本可控,判斷結(jié)果難度較低。但在該方法的實(shí)際應(yīng)用中,引物設(shè)計(jì)難度通常較大,復(fù)雜度較高。在擴(kuò)增產(chǎn)物處理中,可能導(dǎo)致DNA污染的情況。另外,檢測(cè)中也有一定機(jī)率出現(xiàn)假陰性的結(jié)果,需要加以注意。
在植物油質(zhì)量檢測(cè)中,DNA提取質(zhì)量將對(duì)基因檢測(cè)效率產(chǎn)生直接影響?;谥参镉椭蠨NA含量少、完整度低的特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)方法加以改進(jìn),采取新的DNA提取方法,提升DNA純度。進(jìn)而采用改進(jìn)PCR方法進(jìn)行基因檢測(cè),降低成本,提高靈敏度和特異度,取得更理想的檢測(cè)效果。
[1]蔡翠霞,肖維威,吳慧慧,等.植物油DNA的高效提取方法研究[J].中國油脂,2014,39(1):69-72.
[2]李向麗,譚貴良,劉 垚,等.實(shí)時(shí)LAMP法快速檢測(cè)食用植物油中的轉(zhuǎn)基因成分CaMV-35S[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(2):244-248.
[3]劉 欣,祝長(zhǎng)青,王毅謙,等.大豆轉(zhuǎn)基因檢測(cè)中DNA提取方法的比較研究[J].食品科學(xué),2013,34(4):199-203.
[4]蔣立斌,張?jiān)粕瑮?華,等.綿羊外周血中游離DNA提取及SRY基因檢測(cè)[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,51(7):1342-1346.
[5]劉瑞霞,楊玉珍,王國霞,等.油用牡丹‘鳳丹’葉片DNA提取方法研究[J].生物技術(shù)世界,2015(6):44-45.