DNA检测技术在鱈鱼及其制品鉴定中的应用DNA检测技术在鱈鱼及其制品鉴定中的应用.pdf
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1、第11卷第21期2020年11月食品安全质量检测学报 J o u r na l o f Fo o d Sa f et y a nd Qu a l i t yVo l.11 No.21No v.,2020DNA检测技术在鱈鱼及其制品鉴定中的应用郭 淼,索一平,毕思丹,郭晶晶,杨文炼,张熙雅,巴冬梅,王媾媛,蔡雪凤*基金项目:中国普通人群食物过敏流行病学调查及临床诊断标准研究项目(2019YFC1605001)Fund:Su ppo r t ed by t h e Epi d emi o l o g i c a l Su r vey o f Fo o d Al l er g y i n t h e
2、 Gener a l Po pu l a t i o n o f Ch i na a nd St u d y o f Cl i ni c a l Di a g no st i c Cr i t er i a Pr o g r a m(2019YFC1605001)*通讯作者:蔡雪凤,硕士,匚程师,主要研究方向为食甜微生物学检测、分子生物学检测 E-ma i l:c a i x u ef eng ma i l.bc i ji ng.g o v.c n Corresponding author:CAI Xu e-Feng,Ma st er,Eng i neer,Bei ji ng Mu ni c
3、i pa l Cent er f o r Fo o d Sa f et y Mo ni t o r i ng a nd Ri sk Assessment(Bei ji ng I nst i t u t e f o r Fo o d Co nt r o l),No.17,Feng d e Ea st Ro a d,Yo ng f eng I nd u st r i a l Ba se,Ha i d i a n Di st r i c t,Bei ji ng 100094,Ch i na.E-ma i l:c a i x u ef eng ma i l.bei ji ng.g o v.c n(北京
4、市食品安全监控和风险评估中心(北京市食品检验所),北京100094)摘 要:鳗鱼是经济价值高和营养价值高的重要食用鱼类,但由于市场上鱼类俗名混乱问题,以及不同鱼种 之间价值的巨大差异,错误标识鱈鱼产品或以次充好的现象时有发生,有可能因为含有过敏原成分或有毒成 分造成食品安全风险。因此,需要快速可靠的鳗鱼成分鉴定方法和来保障市场监管。冃前,鳗鱼及其制品的鉴 定方法主要为DNA检测技术:本文主要介绍了 DNA指纹图谱限制性片段长度多态性聚合酶链反应(c l ea ved a mpl i f i c a t i o n po l ymo r ph i sm seq u enc e-t a g g e
5、d si t es,PCR-RFLP)技术、DNA 条形码技术、环介导等温扩增技术和 实时荧光定量PCR技术的原理、优缺点、在鱈鱼及其制品鉴定中的应用,最后讨论了鳗鱼及其制品鉴定方法 的发展趋势和监管建议。关键词:鳗鱼;成分鉴定;限制性片段长度多态性聚合酶链反应技术;DNA条形码技术;环介导等温扩增技 术;实时荧光定量PCR技术Application of DNA-based methods for the identification of cod fish and its productsGUO Mi a o,SUO Yi-Pi ng,BI Si-Da n,GUO J i ng-J i n
6、g,YANG Wen-Li a n,ZHANG Xi-Ya,BA Do ng-Mei,WANG J i ng-Yu a n,CAI Xu e-Feng*(Beijing M unicipal C enter for F ood Safety M onitoring and Risk Assessment(Beijing M unicipal C enter for F ood Safety M onitoring and Risk Assessment(Beijing Institute for F ood C ontrol),Beijing(Beijing Institute for F o
7、od C ontrol),Beijing 100094,C hina)C hina)ABSTRACT:Co d f i sh i s a n i mpo r t a nt ed i bl e f i sh wi t h h i g h ec o no mi c va l u e a nd h i g h nu t r i t i o na l va l u e.Ho wever,d u e t o t h e c o nf u si o n o f c o mmo n na mes o f f i sh i n t h e ma r k et a nd t h e h u g e d i f
8、f er enc e i n va l u e bet ween d i f f er ent f i sh spec i es,t h er e a r e so me r epo r t s o f c o d f i sh pr o d u c t s mi sl a bel i ng o r sel l i ng sec o nd s a t best q u a l i t y pr i c e,a nd f o o d sa f et y r i sk ma y be c a u sed by a l l er g en o r t o x i c i ng r ed i ent
9、s.Th er ef o r e,f a st a nd r el i a bl e i d ent i f i c a t i o n met h o d s a r e need ed t o ensu r e ma r k et su per vi si o n.At pr esent,DNA-ba sed met h o d s a r e ma i nl y i d ent i f i c a t i o n met h o d s o f c o d f i sh a nd pr o d u c t s.Th i s pa per i nt r o d u c ed t h e p
10、r i nc i pl es,a d va nt a g es a nd d i sa d va nt a g es o f c l ea ved a mpl i f i c a t i o n po l ymo r ph i sm seq u enc e-t a g g ed si t es(PCR-RFLP),DNA ba r c o d i ng,l o o p-med i a t ed i so t h er ma l a mpl i f i c a t i o n a nd q u a nt i t a t i ve r ea l-t i me PCR i n c o d f i s
11、h a nd pr o d u c t s spec i es i d ent i f i c a t i o n.Fi na l l y,t h e per spec t i ves a nd su per vi so r y su g g est i o n o f t h i s f i el d wer e d i sc u ssed.KEY WORDS:c o d f i sh;i d ent i f i c a t i o n o f c o nst i t u ent s;c l ea ved a mpl i f i c a t i o n po l ymo r ph i sm
12、seq u enc e-t a g g ed si t es;第21期郭 淼,等:DNA检测技术在鱈鱼及其制品鉴定中的应用7701DNA ba r c o d i ng;l o o p-med i a t ed i so t h er ma l a mpl i f i c a t i o n;q u a nt i t a t i ve r ea l-t i me PCR1引言鳗鱼,通常指属于鳗形目(Gadiformes)(Gadiformes)的鱼类,广泛 分布于世界各大洋。鱈鱼品种非常丰富,鱈形目下包括3 亚目12个科85属480余种,其中鲍科(Ga d i d a e)和无须 鳗科(M e
13、rlucciidate)(M erlucciidate)具有许多经济价值极高的世界级重要 经济鱼类2叽鳗科中鳗鱼属(Ga d”s)鱼类俗称真鱈鱼,分别 为太平洋鱈鱼(Gadus macrocephalus,)(Gadus macrocephalus,),大西洋鳗鱼(Ga d u s morhua)morhua)、格陵兰鳗鱼(Gadus ogac)(Gadus ogac)、阿拉斯加绿青鲍(Ga d u s chalcogrammus)4Schalcogrammus)4S。鳗科中还包括黑线鳗属(M elanogrammus)(M elanogrammus)、黑线鱈鱼(M elanogrammus
14、aeglejinus)(M elanogrammus aeglejinus)、蓝鱈属(M icromesistius)(M icromesistius),蓝M icromesistius poutassou),M icromesistius poutassou),青鳗属(Pollachius)(Pollachius),青(Pollachius pollachius)(Pollachius pollachius)等重要鱼 种。无须鱈科包括欧洲无须(M erluccius merluccius)(M erluccius merluccius)北 太平洋无须(M erlucciusproductus
15、)(M erlucciusproductus)等重要鱼种鳗鱼肉质 鲜美,营养丰富,是低脂肪、低热量食品,适合幼儿食用 161 o鳗鱼制品有冷冻鱼片、鱼排、鱼肠等,鱈鱼肝还可作 为提取鱼肝油的原料创。由于鱈鱼常经过切片加工后,制品单从感官特点很难 分辨其捕捞海域、来源和种类,同时因俗名混乱问题,一些 价格相对低廉地其他鱼类被冠以“龙鳗鱼”“马加鱈”等名义 岀售,造成以次充好或标识错误问题时有发生闵 从2009 年开始,全国多个城市都出现过将“油鱼”棘鳞蛇(Ruvettus(Ruvettus pretiosus)pretiosus)和异鳞蛇鳍(Lepidocybium flavobrunneum)
16、(Lepidocybium flavobrunneum)冠以鱈 鱼”的名字贩卖,误导消费者购买食用并导致出现排油腹泻 的报道,有些国家和地区已对该2种鱼类的出售、定名和食 用制定规定或提出建议“山。而目前除香港地区外,国内尚 未出台针对鱈鱼命名市场规范准则,严重影响了鱈鱼市场 价格体系和消费者的权益及信任,并有可能因为含有过敏 原成分或有毒成分造成食品安全风险:随着分子生物学检测技术的发展,DNA检测技术已 成为食品分析中物种鉴定的重要检测方法对于鳗鱼 及其制品的鉴定,传统形态学鉴定方法存在形态相近鉴定 困难、无法对失去形态结构的加工产品进行鉴定的缺点【切,而DNA检测技术基于DNA的稳定性和
17、具有的遗传信息,以PCR反应为基础,具有特异性强、灵敏度高的优点巾 本文针对不同DNA检测技术在鳗鱼及其制品鉴定中的应 用、检测特点进行分析,并对发展趋势进行展望,以期为 鳗鱼及其制品鉴定提供技术支撑2 DNA检测技术在鱈鱼及其制品鉴定中的应用2.1 DNA指纹图谱技术DNA指纹图谱技术中的PCR-RFLP技术,即聚合酶 链式反应限制性片段长度多态分析技术,已成为鱼类物种 鉴定应用中一个重要的方法其主要步骤是设计特异性 PCR引物,扩增某一特定DNA序列;然后利用具有能识别 特异性限制性位点的内切核酸酶,切割DNA扩增片段,从 而产生不同大小的DNA片段;再通过琼脂糖凝胶电泳分 离不同的片段,
18、观察比较限制性图谱来分析序列之间的差 异,达到区分不同物种的目的“J。)。Ar a ni sh i等使用PCR-RFLP技术,设计了鳗鱼物种 通用引物TR-14F和TR-571R,用于PCR扩增编码线粒体 细胞色素b基因(c yt b基因)的558-bp片段;用Eco321Eco321和 c o 1051限制性酶对PCR产物进行双重消化,最终得到了 特异性的限制性图谱,成功鉴定太平洋鳗鱼(GadusGadus macrocephalus)macrocephalus)、大西洋鱈鱼(Gadus morhua(Gadus morhua和狭鳗(Theragra chalcogramma)3(Thera
19、gra chalcogramma)3种具有较高经济价值的鱈鱼Fi ni z i o 等使用 PCR-RELF 技术,通过 16Sa r 和 16Sbr 引物PCR扩增线粒体16S r RNA基因的约630bp片段;用 M vaM va或B.s/;12851限制酶消化PCR产物,然后通过琼脂糖凝 胶电泳产生的限制性图谱,成功鉴定了大西洋鳗鱼(Ga d u s morhua)morhua)、狭鱈(Theragra chalcogramma)(Theragra chalcogramma)、蓝鳗(Mi c r o mesi snNs poutassou)poutassou)、M o Iva elong
20、ataM o Iva elongata、Phycis blennoidesPhycis blennoides、TrisopterusTrisopterus minutus capelanusminutus capelanus、Trisopterus minutus minutestTrisopterus minutus minutest 币H鱈鱼 二PCR-RFLP技术无需昂贵的测序仪器,具有操作简 单、成本低、通量大的优点,在常规实验室即可检测。该 方法的缺点是酶切不完全会对鉴定结果造成很大的影响;另外,为选择合适的限制性酶,需要大量不同个体的物种 进行验证0-却。2.2 DNA条形码技术D
21、NA条形码技术(DNA ba r c o d i ng)是由加拿大圭尔夫 大学研究员Pa u l Heber t在2003年首次提出,是一种可对 鱼类等动物物种进行准确、快速的鉴定方法。DNA条形码 技术使用通用引物对冃标基因进行PCR扩增.测序获得样 品的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(mi t o c h o nd r i a l c yt o c h r o me CC o x i d a se su bu ni t I,COI)基因序列,并与 DNA 条形码数据库(Bo l d.Fi sh bo l等)中序列进行对比,根据遗 传距离或相似度确定样品的种属2勺Wo ng等a i应用DNA条
22、形码技术,对北美洲东北部 市场和餐厅中抽取的96种鱼和海鲜制品进行鉴定,检测 岀大西洋鱈鱼(Gadus morhua)(Gadus morhua)、狭(Theragra(Theragra chalcogranima)chalcogranima)、M erluccius paradoxusiM erluccius paradoxusi 种类型的鳗負成分 Fer r i t o等卩为了减少鱼类鉴定的分析时间,使用DNA条 形码与PCR-RFLP方法组合进行分析,即使用通用引物对 样品的COI基因进行PCR扩增,再使用HinflHinfl酶切扩增产 物进行电泳产生特异性图谱的方法,鉴定意大利市场上方
23、 7702食品安全质量检测学报第11卷便食品中狭鳗(Theragra chalcogrammaTheragra chalcogramma、欧洲无须鱈(M erluccius merluccius)(M erluccius merluccius)、北太平洋无须鳗(M erluccius(M erluccius productus)productus)、M erluccius paradoxusM erluccius paradoxus 4 种类型的鳗鱼成分.;李新光等27、王敏等I应用DNA条形码技术,分别 对市场上随机抽取的冻鱈鱼片、烤鱈鱼片、鱼柳样品进行 鉴定,鉴定出大西洋鳗鱼(Ga d u
24、 s morhua)morhua),格陵兰鱈鱼(Gadus ogac)(Gadus ogac),狭鱷(Theragra chalcogramma)(Theragra chalcogramma)、绿青鳗(Pollachius virens)(Pollachius virens)等。在上述国内鳗鱼制品的检测鉴定中,存在未检测出鱈鱼成分、与其食品标签不符的问题:目前,DNA条形码技术已被美国FDA用作鱼类鉴定 的官方方法,并在网站上提供了该方法的标准操作程序(st a nd a r d o per a t i o n pr o c ed u r e,SOP)和其他技术资料匸刃DNA条形码技术具有检测
25、范围广、操作简单、鉴定 效率高等优点呵,特别适用于种类远多于其他生物的鱼类 鉴定a.该方法的缺点是对于混合加工制品较难获得单一 的DNA条形码片段,增加结果分析的难度,同时DNA条 形码数据库仍需进一步扩充和完善対,以满足更多鱼类物 种成分的鉴定需求。2.3环介导等温扩增技术环介导等温扩增技术(l o o p-med i a t ed i so t h er ma l a mpl i f i c a t i o n,LAMP)是No t o mi等发明的一种核酸检测技 术,其原理是DNA在65 C左右的条件下,通过内引物(f o r wa r d i nner pr i mer,FI P)和外
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- DNA 检测 技术 及其 制品 鉴定 中的 应用
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