食品真实性以实现消费信任为目标,防止掺假与欺诈,保证食品的安全与可靠,是全球食品安全领域的新热点,是当前食品安全监管领域的重点、难点。随着科技的发展,肉制品真实性检测方法越来越多样化,基于核酸扩增技术的聚合酶链式反应(PCR)、实时荧光PCR等技术可以从样品中检测出痕量目标分子,具有灵敏特异等诸多优势,已经成为食品真实性研究的一个基本和必要的技术手段,并在检测领域中广泛应用。多酶恒温快速扩增(MIRA)技术是在重组酶聚合酶扩增(RPA)技术的基础上发展起来的一种多酶恒温核酸快速扩增方法。
为了提高肉制品真实性检测方法的可操作性,建立建全肉制品真实性检测的快检方法,成都市食品检验研究院的尚柯、张彪*、张敏等针对肉制品建立了牛、羊、猪、鸡、鸭专属性MIRA-LFD(多酶恒温快速扩增-封闭式侧向流层析)检测方法,以期为监管部门提供肉制品真实性现场快检技术手段。
01
引物探针设计结果
本方法选取被广泛应用于物种鉴别的线粒体基因细胞色素氧化酶b(Cyt b)基因、线粒体细胞色素c氧化酶I亚基(Cox I)和线粒体DNA 12S rRNA(12S)作为靶基团,在GenBank数据库中选择牛(GU249568.1)、猪(X56295)、羊(AF010406)、鸡(MT800504.1)、鸭(U59666.1)的基因序列进行引物和探针的设计(表4)。
在引物设计时,选择碱基排布随机性高、GC相对含量在30%~70%之间的引物序列,并且在下游引物的5’端标记biotin修饰基团;对于MIRA法的探针序列,应避免回文序列、内部二级结构和连续的重复碱基,长度一般在46~52 nt,在5’端修饰一个FAM标记,在距5’端约30 nt序列位置上标记一个dSpacer(四氢呋喃)作为nfo(核酸内切酶)的识别位点,另外THF距离3’末端约15 nt,并且3’末端标记一个C3 spacer修饰基团。根据物种序列比对结果,结合MIRA引物探针设计原则,对牛、羊、猪、鸡、鸭的引物和探针序列进行高级结构分析比对,以确保其高度的特异性,防止出现二聚体、茎环及发卡等影响检测效率的结构,共设计22 条正向引物、23 条反向引物、9 条探针。
02
引物探针筛选结果
2.1 阳性对照筛选研究
根据74 对引物与试剂盒配套阳性对照结果(以鸭源性检测为例,见图2),70 对引物组合阳性对照均出现条带(除N1~N4),但其中D3组合和D6组合空白对照结果出现明显引物二聚体,因此筛选其他引物组合与相应的探针进行后续实验。
2.2 空白对照筛选研究
2.3 阴性对照筛选研究
03
MIRA-LFD检测体系建立
3.1 反应体积筛选结果
3.2 反应温度筛选结果
根据图7结果显示,30、37、40 ℃样品动物源性成分检测结果T线均出现明显条带,但在37 ℃条件下实验结果最好。40 ℃羊源性、猪源性、鸡源性样品空白对照T线均出现明显条带,说明出现了非特异性扩增情况。50 ℃条件下,T线条带均不明显,推测50 ℃影响了酶的活性。因此选择37 ℃作为MIRA-LFD反应的温度。
3.3 反应时间筛选结果
根据图8结果显示,随着反应时间的延长,MIRALFD检测体系中的非特异结合更易出现(图中空白对照结果)。因此选择5 min作为MIRA-LFD检测体系的反应时间。
3.4 检出限研究及方法建立
04
方法学考察结果
4.1 快提试剂盒与传统试剂盒比对
4.2 灵敏度考察结果
灵敏度考察结果见图12与表5。结果显示,本实验建立的牛、猪、羊、鸡、鸭方法的灵敏度分别为90%、100%、100%、100%、80%,平均灵敏度为94%。
4.3 特异性考察结果
特异性考察结果见图13与表6。结果显示,本实验建立的牛、猪、羊、鸡、鸭方法的特异性均达到1%。
4.4 假阳性率、假阴性率考察结果
假阳性率、假阴性率考察结果见表7。以表3实时荧光PCR结果作为对比依据,结果显示,本实验建立的牛源性检测方法假阳性率为0%,假阴性率为2.56%;猪源性检测方法假阳性率为7.69%,假阴性率为5.13%;羊源性检测方法假阳性率为4.76%,假阴性率为0%;鸡源性检测方法假阳性率为0%,假阴性率为10%;鸭源性检测方法假阳性率为5%,假阴性率为0%;方法的平均假阳性率为3.49%,假阴性率为3.54%。
结论
作者简介
张彪,硕士,高级工程师,成都市食品检验研究院生物检测研究所骨干。主要从事食品真实性检测、新方法研究、新产品开发工作。主持参与过多项国家科技支撑计划、总局方法开发/省部级项目、市级科技计划课题研究,科技成果共十余项;国内外期刊发表文章3 篇,申请发明专利10余项;参与发布国家食品补充检验方法2 项。
尚柯,硕士,高级工程师,成都市食品检验研究院生物检测研究所副所长。主要从事食品真实性检测及新方法研究、新产品开发工作,任中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会第二届委员会委员, TICA成都市检验检测认证协会特聘专家。主持参加过多项国家科技支撑计划、总局方法开发/省部级项目、市级科技计划课题研究,科技成果共十余项;国内外期刊发表文章7 篇,申请发明专利10余项;主持发布国家食品补充检验方法1 项,参与发布国家食品补充检验方法2 项。
本文《基于多酶恒温快速扩增-侧向流层析联用技术的肉制品真实性研究》来源于《食品科学》2024年45卷第8期1-12页,作者:尚柯, 张彪, 张敏, 等。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230829-214。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑:南伊;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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