宁波大学丨蓝航镇 副教授丨肉制品真实性检测技术

学术   2024-11-30 10:33   上海  


守护舌尖的安全

【肉制品真实性检测技术】

【DNA快提】【多重PCR】【等温扩增】

【荧光检测】【试纸条】【信号增强】

PART ONE

食品安全 关乎民生


肉制品掺假


肉制品因其丰富的营养价值,在人们日常饮食结构中占据重要地位,并有着巨大的市场需求。但肉制品掺假现象屡禁不止,无良商家通过将低价甚至不宜食用肉类掺入高价肉制品,谋取经济利益。

掺假肉制品不仅严重威胁消费者健康,还易导致各种经济社会问题。为了守护“舌尖上的安全”,我们在过去三年不懈努力,致力于肉制品掺假检测技术研究。如今,取得了一定成果,我们将与大家分享这些创新技术与方法,共同守护食品安全防线。



主要检测方法


     传统的掺假检测手段包括形态学鉴别技术、理化分析技术、免疫分析技术和核酸分析技术。其中核酸分析技术凭借其检测速度快、检测灵敏度高、检测特异性好和修饰灵活度高等优点,成为肉制品鉴别的首选。

食品安全 关乎民生



PART TWO

研究成果

1.肉制品DNA快速提取技术

我们设计了介孔金属有机框架(UIO-66)包被的固相微萃取系统(SPME)作为提取装置,将肉制品DNA的提取简化为三个步骤(裂解、洗涤和洗脱)。该装置可在60秒内从肉制品中分离和纯化DNA,其DNA浓度和纯度与商业试剂盒相当。此外,我们还拓展出了由96个UiO-66 SPME装置与96孔聚甲醛板组成的高通量DNA提取系统。实现了肉制品DNA的高通量快速提取。


2.肉制品DNA的扩增技术

我们针对掺假肉制品中常见的鸡、鸭、猪、马等动物源性成分设计引物,建立了单重PCR和多重PCR扩增体系。而后,为了克服PCR技术在现场快检领域的不足,我们评估了四种主流的等温扩增技术(LAMP、SEA、CPA和RPA),通过对比研究发现RPA是多重检测最合适的方法,而LAMP在单重检测中明显优于其他三者。

依据这一结论,我们通过研究,陆续建立了基于可切割分子信标的LAMP扩增体系和单/双重RPA扩增体系。


3.肉制品DNA的鉴别技术

基于我们在DNA提取和扩增领域的丰富成果,我们设计了多种鉴别手段,不仅能够对肉制品是否掺假进行定性分析,还能够实现快速定量分析。其中,我们通过在DNA扩增产物两端修饰荧光基团,借助实时荧光检测仪和酶标仪,可实现对扩增产物实时荧光信号和终点荧光信号的检测,从而对样品的进行定性和定量分析。另外,我们通过调整扩增产物两端的标记物,将其与侧流层析试纸条(LFS)相兼容,分别开发了单/双/三重试纸条检测方法。借助试纸条技术在快检领域的优势和便携的图像处理终端,我们实现了在现场对扩增产物进行快速鉴别,且具备定性和定量分析的能力。


4.检测信号增强策略

我们验证了利用磁珠(Fe3O4)捕获扩增产物,通过外源磁铁进行扩增产物磁富集的信号增强策略,结果显示在引入磁富集策略后,荧光信噪比相较于无磁富集策略提升了约5倍。磁富集信号增强策略的可行性得到了证实。


5.IATs-LFS 综述

我们客观且严格地考察了畜禽肉制品掺假检测方法的最新进展,聚焦等温扩增技术(IATs)与侧流试纸条(LFS),发现二者联用在速度、灵敏度和实用性方面展示出巨大优势,已经彻底改变了肉类掺假检测。

随着科技的发展,跨学科合作对于克服挑战至关重要。通过分子生物学、材料科学和工程学方面的创新,推动IATs-LFS的持续发展,将其定位为全球打击食品欺诈和掺假斗争中不可或缺的工具。

研究成果



PART THREE

论文


1

Novel integration of lateral flow strip and point-of-care isothermal amplification techniques for meat adulteration detection: A comprehensive review

Trends Food Sci. Tech.(2024)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104698


2

Comparison of four isothermal amplification techniques: LAMP, SEA, CPA, and RPA for the identification of chicken adulteration

Food Control(2024)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2024.110302


3

Development of a duplex recombinase polymerase amplification-lateral flow strip assay with 1 min of DNA extraction for simultaneous identification of pork and chicken ingredients

J. Food Compos. Anal.(2024)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106253


4

Cleavable molecular beacon-based loop-mediated isothermal amplification assay for the detection of adulterated chicken in meat

Anal. Bioanal. Chem.(2022)

原文链接

https://doi.org/10.1007/s00216-022-04342-7


5

Identification of horse ingredients based on recombinase polymerase amplification, high-throughput DNA isolation and magnetic separation

Food Control2025)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2024.110837


6

Visual Detection of Chicken Adulteration Based on a Lateral Flow Strip-PCR Strategy 

Foods2022)

原文链接

https://doi.org/10.3390/foods11152351


7

A triple lateral flow strip assay based on multiplex polymerase chain reaction for simultaneous detection of chicken, pork and duck in adulterated meat

J. Food Compos. Anal.(2025)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106968


8

Triplex-colored nucleic acid lateral flow strip and multiplex polymerase chain reaction coupled method for quantitative identification of beef, pork and chicken

J. Food Compos. Anal.(2023)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105493


9

Development of a high-throughput DNA isolation method for livestock and poultry meat based on mesoporous metal-organic framework-coated solid-phase microextraction device

J. Food Compos. Anal.(2024)

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.105977


10

Rapid solid phase microextraction of DNA using mesoporous metal–organic framework coating for PCR‑based identifcationof of meat adulteration

Microchim. Acta(2022)

原文链接

 https://doi.org/10.1007/s00604-022-05531-y


论文


团队成员

蓝航镇  吴  振   潘道东

严  淞   卢  曼  徐好仪  冯锦超  李翠玲  刘日龙




文字丨刘日龙

配图丨刘日龙







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