轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)研究

李春哲

[摘要]本文針對轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀做了簡單的論述，總結(jié)了目前應(yīng)用效果較好的技術(shù)。從技術(shù)發(fā)展角度而言，轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)呈現(xiàn)技術(shù)手段多樣化、適用范圍不斷擴大的特點。隨著轉(zhuǎn)基因食品的不斷增加，檢測手段也會有進一步的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)基因食品；分析檢測技術(shù)；新發(fā)展

中圖分類號：TS210.7 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20180810

現(xiàn)階段，轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)成為多個國家環(huán)境和健康的中心議題。轉(zhuǎn)基因食品指的是在實驗室中，將動植物的基因采取相應(yīng)的手段加以改變后制造出的食品。目前，市場上轉(zhuǎn)基因食品不斷增加，社會上對于轉(zhuǎn)基因食品有著不同的看法，分為贊同和畏懼兩派，食品安全問題是人們關(guān)注的重點，因此加大檢測力度、做好對轉(zhuǎn)基因食品的安全把關(guān)有著重要的意義。

1轉(zhuǎn)基因食品的隱患

從安全角度而言，轉(zhuǎn)基因食品存在一定的隱患。

（1）毒性問題。部分研究學(xué)者認(rèn)為采取人工的方式進行基因提煉以及添加，可能會增加食物中微量毒素的含量。

（2）過敏反應(yīng)。在轉(zhuǎn)基因食品中常常含有能夠引起部分人過敏的基因，比如轉(zhuǎn)基因玉米極易造成某類人群出現(xiàn)過敏的情況。

（3）對環(huán)境的威脅。部分基因改良品種中含有從桿菌中提取的細(xì)菌基因，對部分昆蟲以及害蟲會產(chǎn)生危害，造成其死亡或者不正常發(fā)育。

（4）對生態(tài)系統(tǒng)的威脅。以轉(zhuǎn)基因大豆為例，其可能會給生物資源以及生態(tài)系統(tǒng)造成一定的風(fēng)險，影響生物的多樣性，或者引起耐除草劑雜草的蔓延等。

因此為了做好轉(zhuǎn)基因食品的安全把控，行業(yè)人員要不斷加大對轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)的研究，努力研發(fā)出系列技術(shù)。本文現(xiàn)結(jié)合具體情況對轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)進行研究。

2轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)的研究進展

2.1蛋白質(zhì)印跡檢測技術(shù)

從技術(shù)原理角度而言，蛋白質(zhì)印跡檢測技術(shù)是借助聚丙烯酰胺凝膠電泳，分離外源蛋白質(zhì)，并與顯色酶反應(yīng)，通過結(jié)合反應(yīng)實現(xiàn)分離檢測。對轉(zhuǎn)基因食品進行不可溶蛋白質(zhì)的分析時，采用蛋白質(zhì)印跡檢測技術(shù)，能夠檢測出蛋白質(zhì)含量，并且與蛋白質(zhì)預(yù)定限值作對比分析，進而明確轉(zhuǎn)基因食品的質(zhì)量和安全性。

2.2復(fù)合擴增PCR技術(shù)

從檢測實際情況而言，多重PCR檢測技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在轉(zhuǎn)基因食品檢測分析實踐中。就技術(shù)原理角度而言，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)通常只可以對1個DNA片段開展放大擴增檢測分析。如果想通過檢測分析，掌握更多的基因序列相關(guān)信息，那么在檢測實踐時，可基于PCR反應(yīng)原理開展多重檢測，達到檢測的目的。在實際應(yīng)用中，利用此技術(shù)對轉(zhuǎn)基因食品進行分析檢測，能夠提高檢測的效率。除此之外，能夠?qū)崿F(xiàn)多個靶位點的同步快速檢測，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性。部分學(xué)者針對植物源性轉(zhuǎn)基因食品PCR檢測技術(shù)進行了研究，通過設(shè)計合成特異的引物，利用此技術(shù)進行了植物源性轉(zhuǎn)基因食品的檢測分析，驗證了基于35S啟動子以及NOS終止子基因序列的PCR檢測技術(shù)，在實際應(yīng)用中，能夠快速、簡便地進行檢測，有著不錯的效果。

2.3光譜分析技術(shù)

在進行分析檢測時，運用光譜分析技術(shù)，主要是利用近紅外線的穿透能力實現(xiàn)檢測分析，獲得轉(zhuǎn)基因食品分子機構(gòu)信息。在實際應(yīng)用中，利用光譜分析技術(shù)繪制光譜圖，借助計算機模擬軟件，通過對比分析轉(zhuǎn)基因食品和非轉(zhuǎn)基因分子結(jié)構(gòu)，根據(jù)對比的結(jié)果進行非期望效應(yīng)分析，為轉(zhuǎn)基因食品非期望效應(yīng)評價的開展提供相應(yīng)的依據(jù)。現(xiàn)有的研究中，光譜分析技術(shù)已經(jīng)成功被應(yīng)用于鑒別轉(zhuǎn)基因番茄以及玉米等的檢測分析。從技術(shù)應(yīng)用效果而言，光譜分析技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無損快速檢測，還具有非破壞性和無污染等特點，在食品分析以及農(nóng)產(chǎn)品分析等方面被積極推廣應(yīng)用。

2.4組學(xué)分析技術(shù)

從技術(shù)組成角度而言，組學(xué)分析技術(shù)包括轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù)和蛋白組學(xué)分析技術(shù)。在實際應(yīng)用中，運用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)基因片段的檢測，獲得其在轉(zhuǎn)基因生物體中的轉(zhuǎn)錄表達情況。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù)常應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因生物體分析檢測中，為非期望效應(yīng)分析評價提供了技術(shù)保障。利用蛋白組學(xué)分析技術(shù)手段，能夠掌握生物在一段時間內(nèi)和某些環(huán)境條件下蛋白質(zhì)的表達情況，適用于定性檢測分析或者定量檢測分析。除此之外，蛋白組學(xué)分析技術(shù)還能夠分析生物體生理狀態(tài)下的所有蛋白以及病理狀態(tài)下的所有蛋白，進而掌握生物體所具有的生命活動特征。

2.5基因芯片檢測技術(shù)

在轉(zhuǎn)基因食品分析檢測中，利用基因芯片檢測方法，以轉(zhuǎn)基因生物體為檢測對象，測定基因組序列，把轉(zhuǎn)基因食品的DNA按照一定規(guī)律排布在玻片上或硅片上，形成微距陣。利用計算機軟件對基因序列進行計算處理，進而掌握轉(zhuǎn)基因食品的相關(guān)特征信息，比如基因特征以及生物信息。在實際應(yīng)用中，利用基因芯片檢測技術(shù)，能夠精準(zhǔn)檢測基因表達特征，在轉(zhuǎn)基因食品分析檢測中發(fā)揮著積極的作用。

2.6數(shù)字POFI檢測技術(shù)

在轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)中，數(shù)字PCR檢測技術(shù)是繼定性以及實時熒光PCR技術(shù)后的第三代PCR技術(shù)，結(jié)合運用了分子生物學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)，為應(yīng)用效果不錯的檢測技術(shù)。PCR采取將樣品大倍稀釋的方式，使得反應(yīng)孔中的模板分子只有一個。傳統(tǒng)PCR條件下，經(jīng)過擴增后，產(chǎn)生熒光信號的反應(yīng)孔，也就是樣品的具體含量。若樣品的濃度比較高，使得各個孔中含有不止一個分子，依據(jù)泊松概率分布原理，能夠計算出試驗樣品的濃度或拷貝數(shù)。此方法為不依賴擴增曲線以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的定量檢測方法，在基因分型以及單細(xì)胞等領(lǐng)域，獲得了不錯的技術(shù)突破。從轉(zhuǎn)基因檢測角度，若想實現(xiàn)定量檢測，必須要獲得試驗樣品中外源基因的拷貝數(shù)。Corbisier等的研究均獲得了數(shù)字PCR和實時熒光PCR一致并且具有較高的準(zhǔn)確性、靈敏度的結(jié)論，不需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，數(shù)字PCR可以實現(xiàn)絕對定量。數(shù)字PCR技術(shù)具體包括芯片數(shù)字PCR以及微數(shù)字PCR，在實際應(yīng)用中，微數(shù)字PCR通過把樣品分散到諸多微孔中，進而實現(xiàn)擴增反應(yīng)。采用的芯片法具有通量高的優(yōu)勢，并且能夠利用探針來反映熒光信號計數(shù)，實現(xiàn)定量分析。

2.7其他檢測技術(shù)

（1）核酸檢測技術(shù)。在轉(zhuǎn)基因食品分析檢測實踐中，此方法的應(yīng)用具有靈敏度高和適用性廣等特點，為國內(nèi)外轉(zhuǎn)基因食品檢測實踐中應(yīng)用最為廣泛的檢測技術(shù)。依據(jù)檢測原理，此方法主要包括核酸體外擴增技術(shù)以及核酸分子雜交檢測技術(shù)。

（2）多光譜無損檢測技術(shù)。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量以及安全檢測實踐中，如污染物監(jiān)測以及缺陷識別等方面，多光譜無損檢測技術(shù)發(fā)揮著積極的作用，在實際應(yīng)用中通過監(jiān)測以及成分分析，能夠進行食品品質(zhì)的精準(zhǔn)評價。

（3）毛細(xì)管凝膠電泳技術(shù)。在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品分析檢測實踐中應(yīng)用毛細(xì)管凝膠電泳技術(shù)，可以達到0.01%的檢測靈敏度。除此之外，能夠和競爭性定量PCR聯(lián)用，進而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的定量檢測分析。

（4）色譜技術(shù)。如果轉(zhuǎn)基因作物中的組分產(chǎn)生變化，比如蛋白質(zhì)含量以及油分含量等，采用色譜檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)分析以及定量檢測。

（5）新材料輔助的轉(zhuǎn)基因定量檢測技術(shù)。從近年來的轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)研究實踐而言，提出了使用新材料輔助進行檢測的技術(shù)，比如納米技術(shù)不僅能夠降低背景值，還能夠提高檢測的準(zhǔn)確性。除此之外，利用氧化石墨烯、納米金粒子以及量子點等，輔助檢測作業(yè)。Zhu等基于GD的特點，優(yōu)先結(jié)合單鏈DNA的能力，構(gòu)建了檢測系統(tǒng)，驗證了GD的應(yīng)用價值。

3轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)的研究方向

3.1定性與定量檢測技術(shù)

以食品大豆油為例，在經(jīng)過復(fù)雜的加工后，使得DNA降解以及破壞極為嚴(yán)重，增加了轉(zhuǎn)基因食品檢測的難度，極易出現(xiàn)假陰性情況。基于此，在提取前根據(jù)DNA可溶于水溶液的基本特性，在食用油脂內(nèi)添加一定量的TE溶液，對其進行洗滌，以此確保DNA成功提取。在具體實踐中，通過改進DNA提取方法以及利用各類檢測技術(shù)手段等，排除假陰性，同時提高轉(zhuǎn)基因檢測的靈敏度，使得大豆油轉(zhuǎn)基因成分的檢測技術(shù)，即核酸檢測技術(shù)水平得以提升。除了此技術(shù)以外，在轉(zhuǎn)基因檢測中利用實時熒光定量PCR檢測技術(shù)，不僅有著較高的靈敏度還具有快捷檢測的優(yōu)點，使得轉(zhuǎn)基因檢測不僅實現(xiàn)了定性檢測還能夠定量檢測。定性和定量檢測為轉(zhuǎn)基因食品檢測發(fā)展的主要趨勢，目前國際上尚未構(gòu)建統(tǒng)一的關(guān)于植物油轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法，為急需解決的主要問題。隨著轉(zhuǎn)基因食品，尤其是食用大豆油轉(zhuǎn)基因食品的增加，加快定量檢測技術(shù)的研究有著重要的意義。

3.2精準(zhǔn)檢測技術(shù)

轉(zhuǎn)基因作物未來將會普遍存在于人們的生活中，甚至?xí)蔀橹饕称罚琰S金大米為轉(zhuǎn)基因作物的典型。全世界大約2.5億兒童缺乏維生素A，每年有近百萬人死亡，黃金大米的出現(xiàn)，有效改善了此問題。研究人員通過在大米中加入土壤細(xì)菌以及水仙花基因，合成維生素A以及β-胡蘿卜素，使得各類食物的顏色呈現(xiàn)橙色，使得大米成為金黃色，將水仙花基因轉(zhuǎn)化為玉米基因，能夠增加β-胡蘿卜素的含量。雖然公眾對轉(zhuǎn)基因食品的反應(yīng)不同，分為正方和反方兩種，但是不能否認(rèn)的是部分轉(zhuǎn)基因食品如黃金大米，能夠解決部分現(xiàn)實問題。再比如轉(zhuǎn)基因大豆，經(jīng)過設(shè)計用于產(chǎn)生高水平的油酸，利用不飽和脂肪酸能夠降低LDL膽固醇。人們對健康的重視程度不斷加強，會帶動轉(zhuǎn)基因食品的增加，如何保衛(wèi)公眾的健康，加強轉(zhuǎn)基因食品分析精準(zhǔn)檢測技術(shù)的研究成為重點內(nèi)容。通過提升檢測技術(shù)水平成為公眾把好安全關(guān)，現(xiàn)有的技術(shù)雖然能夠獲得不錯的檢測效果，但是轉(zhuǎn)基因食品的類型不斷增加，檢測難度也在增大，因此要不斷加強技術(shù)的研究。

4結(jié)論

現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)，適用的范圍和優(yōu)勢不同，能夠為各項檢測分析工作的開展提供技術(shù)支持和保障。隨著轉(zhuǎn)基因食品的不斷增加，為保證食品安全，還需要進行相關(guān)分析檢測技術(shù)的研究，提出有效的檢測方法。