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[摘要]迄今为止，转基因牛、羊、鱼、虾、粮食和水果在国内外均已成功并已投入食品市场。因此，转基因食品的检测技术成了重中之重。概述转基因食品的情况，分析其检测技术特点。
[关键词]转基因食品 检测技术
中图分类号：TS2文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）0420073－01
转基因食品主要是指利用基因工程技术改变基因组构成，将某些外源基因转移到动物、植物或微生物中去，改造其遗传物质，使其性状、营养价值或品质向人们所需目标转变，并由这些转基因生物所生产的食品。转基因食品也称基因改造食品或基因修饰食品（Genetically Modified Food，GMF）。近几年，随着转基因食品的快速发展，转基因食品的安全性受到广泛关注，因而对转基因食品的检测是非常必要的。
一、转基因食品概述
DNA是生物体内的遗传物质，通过DNA的复制、转录和翻译将遗传信息进行传递和表达。通过对生物体内DNA分子的修饰改造从而改变生物体的遗传性状，这是转基因技术的理论基础。DNA限制性内切酶及基因克隆等技术的发现为转基因操作奠定了技术基础。转基因技术的主要步骤：分离目的DNA片断，将目的片断克隆到细菌的DNA中，构建重组DNA，将重组DNA扩增后，利用农杆菌介导、基因枪、化学物质诱导、电穿孔、微注射及花粉管通道等方法将连接了启动子和终止子的目的基因导入到目标植物的细胞中，最后筛选含目的基因的转化细胞，并诱导产生转基因植株，经扩繁后，加工生产出转基因食品。
随着转基因食品的发展，转基因食品亦是一把双刃剑，带给我们利益的同时也给我们带来了隐患。随着世界各国对于转基因食品安全性认识不断深入，各国在积极发展转基因技术的同时也加强了对转基因产品的监控和管理。世界上最早制订转基因生物安全管理法规的是美国，早在1976年美国就颁布了《重组DNA分子研究准则》，但直至2001年才强制要求转基因食品在上市前必须确认其与传统产品相比有同等安全性；日本针对转基因成分超过5％的食物，执行强制性标签制度，部分转基因成分被禁止，如“星联”玉米等；欧盟议会于1997年5月15日通过了《新食品规程》的决议，规定欧盟成员国对上市的转基因食品必须要有“GMO”标签。为保障我国市场上转基因食品的生物安全，我国已相继出台了相应管理办法。
二、转基因食品检测技术
（一）PCR定性筛选检测方法
在1996年，德国伯恩斯坦大学的Meyer Rolf等论证了PCR检测转基因食品的可能性，植物细胞转入的基因成分一般包括启动子(promotor)、报告基因(reporter gene)、目的基因(targetgene)和终止子(terminator)，其中启动子和终止子为表达目的基因所必需。目前，转基因植物所采用的启动子主要为来源[基金项目]广东省科技计划项目（2002B3100103）于花椰菜花叶病毒的Camv35s启动子、根瘤农杆菌的nos启动子及玄参花叶病毒的FMV35s启动子；广泛应用的终止子分别来源于根瘤农杆菌的nos终止子、花椰菜花叶病毒的camv终止子以及新霉素磷酸转移酶NptlI终止子。针对这些基因的PCR扩增可涵盖95％的现有的转基因植物的需要。
PCR定性检测是高灵敏度的DNA水平检测，但常伴有各种假性结果出现：
（1）DNA提取时产生的各种反应抑制因子，使PCR呈假阴性；（2）产品深加工时核酸被破坏成碎片，含量极低，使PCR呈假阴性；（3）当作物受到花椰菜花叶病毒的感染而带有35S启动子或因农杆菌感染而带有nos终止子时，PCR呈假阳性；（4）实验室的残留污染使检测结果呈假阳性；（5）在收获、运输或加工过程中转基因食品与非转基因食品产生交叉污染也会使检测结果不准确。要防止检测出现假阴性结果，必须在检测过程中严格遵守操作规程，优化PCR条件，在DNA提取过程中尽量去除可能抑制PCR反应的物质，并可通过扩增真核生物的18SrRNA基因来消除假阴性；要消除转基因食品检测中假阳性结果的影响，可采用southem杂交、PCR产物纯化测序或PCR扩增产物酶切分析等方法，对样品同时检测其Camv35s和nos基因双元件，可避免某些作物因自然感染花椰菜花叶病毒或根癌农杆菌产生的假阳性结果。
（二）实时荧光定量PCR法
实时荧光PCR技术最早在1996年由美国Applied Biosystems公司推出，是指在常规PCR基础上添加了一条标记了两个荧光基团的探针，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。
目前我们应用于实时定量PCR检测体系中的荧光探针主要有3种：分子信标探针，TaqMan探针和杂交双探针。实时定量PCR检测的灵敏度至少是竞争PCR的10倍，它可以检测到每克样品中含2Pg转基因的DNA量。对加工、未加工和混合样品都可以进行检测。实时荧光PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在电脑软件之中，可对整个PCR进程的实时监测。此外，实时荧光PCR采用闭管分析，无需电泳等PCR后处理步骤，能有效消除核酸的交叉污染。由于在PCR反应体系中加入荧光探针，使得非特异性产物不能与探针杂交，尤其对与特异性产物分子量接近、通过电泳无法分开的产物更为有效。当前此方法的挑战就是定量标准物的滞后发展，商业化的标准物已不能满足日渐增长的转基因检测需要。Moreano等以转基因油菜籽为检测目标发展出了一种新型标准物的合成方法，从而为提高荧光定量检测的标准化程度指明了方向。
（三）基因芯片检测法
基因芯片检测技术是20世纪90年代由美国的Affymetrix公司首先发展起来的，该公司曾在1996年制造出世界上第一块商品化基因芯片。迄今为止，应用于转基因食品检测的前沿技术当属基因芯片技术，其实质就是高度集成化的反向斑点杂交技术。探针分子固定在载体上，待测基因经过PCR、末端标记等操作，成为标记有荧光染料或同位素的核酸分子，然后与固定的探针杂交。依据标记方法的不同，通过放射自显影、激光共聚焦显微镜或CCD相机读出每个斑点信号的强度，计算机对杂交信号进行处理，得到杂交谱。
（四）多重连接依赖的探针扩增（MLPA）
作为转基因多重定量检测的最新进展，此法最初是由荷兰的Dr．Schouten JP于2002年发表的应用于医学检测目的高度灵敏的相对定量技术。其利用简单的杂交、连接、PCR扩增反应，于单一反应管内同时检测最多40个不同的核苷酸序列的拷贝数变化。MLPA方法是针对不同检测序列设计多组专一的探针组，对探针组进行扩增的检测方法。每组探针组总长度不同，可与目标序列杂交黏合。所有探针的5端都有通用引物结合区PBS（primer binding sites），3端都有与待扩增目标序列结合区，在PBS区与目标序列结合区之间插入不同长度的寡核苷酸，由此形成长度不一样的探针组。如果目标序列缺失、产生突变或是由于不同探针组的配对，则这组探针无法成功连接，也没有相应的扩增反应。如果这组探针可与目标序列完全黏合，则连接酶会将这组探针连接成为一个片段，并通过标记的通用引物对此连接在一起的探针组进行扩增。最终经过毛细管电泳和激光诱导的荧光来检测扩增产物。
三、结语
综上所述，以上各种不同的方法有不同的特点。但随着国内外对转
基因产品研究的深入以及对转基因产品检测要求的提高，人们要求更准确、快速、简便、高效而且成本低廉的检测技术的问世。同时，现有的检测技术也需要不断改进以克服自身的缺陷。目前，色谱技术（如HPLC）、毛细管电泳技术和超分支滚环扩增技术在转基因产品的检测方面亦有所应用。
总之，转基因食品检测技术的发展趋势应是快速简便、低耗费、适用面广，能满足对已有或新型转基因食品进行快速准确的检测要求。
参考文献：
[1]周萍萍、吴永宁、张建中，转基因食品检测方法的现况与进展[J]．中国食品卫生杂志，2004，16（3）：254258．
[2]徐曼妮、赵建阳、历曙光等，转基因食品及其检测方法[J]．食品科技。2002（12）：13.
[3]杨铭铎、张春梅、华庆等，转基因食品快速检测技术的研究进展[J]．食品科学。2004，25（11）：424-427．
[关键词]转基因食品 检测技术
中图分类号：TS2文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）0420073－01
转基因食品主要是指利用基因工程技术改变基因组构成，将某些外源基因转移到动物、植物或微生物中去，改造其遗传物质，使其性状、营养价值或品质向人们所需目标转变，并由这些转基因生物所生产的食品。转基因食品也称基因改造食品或基因修饰食品（Genetically Modified Food，GMF）。近几年，随着转基因食品的快速发展，转基因食品的安全性受到广泛关注，因而对转基因食品的检测是非常必要的。
一、转基因食品概述
DNA是生物体内的遗传物质，通过DNA的复制、转录和翻译将遗传信息进行传递和表达。通过对生物体内DNA分子的修饰改造从而改变生物体的遗传性状，这是转基因技术的理论基础。DNA限制性内切酶及基因克隆等技术的发现为转基因操作奠定了技术基础。转基因技术的主要步骤：分离目的DNA片断，将目的片断克隆到细菌的DNA中，构建重组DNA，将重组DNA扩增后，利用农杆菌介导、基因枪、化学物质诱导、电穿孔、微注射及花粉管通道等方法将连接了启动子和终止子的目的基因导入到目标植物的细胞中，最后筛选含目的基因的转化细胞，并诱导产生转基因植株，经扩繁后，加工生产出转基因食品。
随着转基因食品的发展，转基因食品亦是一把双刃剑，带给我们利益的同时也给我们带来了隐患。随着世界各国对于转基因食品安全性认识不断深入，各国在积极发展转基因技术的同时也加强了对转基因产品的监控和管理。世界上最早制订转基因生物安全管理法规的是美国，早在1976年美国就颁布了《重组DNA分子研究准则》，但直至2001年才强制要求转基因食品在上市前必须确认其与传统产品相比有同等安全性；日本针对转基因成分超过5％的食物，执行强制性标签制度，部分转基因成分被禁止，如“星联”玉米等；欧盟议会于1997年5月15日通过了《新食品规程》的决议，规定欧盟成员国对上市的转基因食品必须要有“GMO”标签。为保障我国市场上转基因食品的生物安全，我国已相继出台了相应管理办法。
二、转基因食品检测技术
（一）PCR定性筛选检测方法
在1996年，德国伯恩斯坦大学的Meyer Rolf等论证了PCR检测转基因食品的可能性，植物细胞转入的基因成分一般包括启动子(promotor)、报告基因(reporter gene)、目的基因(targetgene)和终止子(terminator)，其中启动子和终止子为表达目的基因所必需。目前，转基因植物所采用的启动子主要为来源[基金项目]广东省科技计划项目（2002B3100103）于花椰菜花叶病毒的Camv35s启动子、根瘤农杆菌的nos启动子及玄参花叶病毒的FMV35s启动子；广泛应用的终止子分别来源于根瘤农杆菌的nos终止子、花椰菜花叶病毒的camv终止子以及新霉素磷酸转移酶NptlI终止子。针对这些基因的PCR扩增可涵盖95％的现有的转基因植物的需要。
PCR定性检测是高灵敏度的DNA水平检测，但常伴有各种假性结果出现：
（1）DNA提取时产生的各种反应抑制因子，使PCR呈假阴性；（2）产品深加工时核酸被破坏成碎片，含量极低，使PCR呈假阴性；（3）当作物受到花椰菜花叶病毒的感染而带有35S启动子或因农杆菌感染而带有nos终止子时，PCR呈假阳性；（4）实验室的残留污染使检测结果呈假阳性；（5）在收获、运输或加工过程中转基因食品与非转基因食品产生交叉污染也会使检测结果不准确。要防止检测出现假阴性结果，必须在检测过程中严格遵守操作规程，优化PCR条件，在DNA提取过程中尽量去除可能抑制PCR反应的物质，并可通过扩增真核生物的18SrRNA基因来消除假阴性；要消除转基因食品检测中假阳性结果的影响，可采用southem杂交、PCR产物纯化测序或PCR扩增产物酶切分析等方法，对样品同时检测其Camv35s和nos基因双元件，可避免某些作物因自然感染花椰菜花叶病毒或根癌农杆菌产生的假阳性结果。
（二）实时荧光定量PCR法
实时荧光PCR技术最早在1996年由美国Applied Biosystems公司推出，是指在常规PCR基础上添加了一条标记了两个荧光基团的探针，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。
目前我们应用于实时定量PCR检测体系中的荧光探针主要有3种：分子信标探针，TaqMan探针和杂交双探针。实时定量PCR检测的灵敏度至少是竞争PCR的10倍，它可以检测到每克样品中含2Pg转基因的DNA量。对加工、未加工和混合样品都可以进行检测。实时荧光PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在电脑软件之中，可对整个PCR进程的实时监测。此外，实时荧光PCR采用闭管分析，无需电泳等PCR后处理步骤，能有效消除核酸的交叉污染。由于在PCR反应体系中加入荧光探针，使得非特异性产物不能与探针杂交，尤其对与特异性产物分子量接近、通过电泳无法分开的产物更为有效。当前此方法的挑战就是定量标准物的滞后发展，商业化的标准物已不能满足日渐增长的转基因检测需要。Moreano等以转基因油菜籽为检测目标发展出了一种新型标准物的合成方法，从而为提高荧光定量检测的标准化程度指明了方向。
（三）基因芯片检测法
基因芯片检测技术是20世纪90年代由美国的Affymetrix公司首先发展起来的，该公司曾在1996年制造出世界上第一块商品化基因芯片。迄今为止，应用于转基因食品检测的前沿技术当属基因芯片技术，其实质就是高度集成化的反向斑点杂交技术。探针分子固定在载体上，待测基因经过PCR、末端标记等操作，成为标记有荧光染料或同位素的核酸分子，然后与固定的探针杂交。依据标记方法的不同，通过放射自显影、激光共聚焦显微镜或CCD相机读出每个斑点信号的强度，计算机对杂交信号进行处理，得到杂交谱。
（四）多重连接依赖的探针扩增（MLPA）
作为转基因多重定量检测的最新进展，此法最初是由荷兰的Dr．Schouten JP于2002年发表的应用于医学检测目的高度灵敏的相对定量技术。其利用简单的杂交、连接、PCR扩增反应，于单一反应管内同时检测最多40个不同的核苷酸序列的拷贝数变化。MLPA方法是针对不同检测序列设计多组专一的探针组，对探针组进行扩增的检测方法。每组探针组总长度不同，可与目标序列杂交黏合。所有探针的5端都有通用引物结合区PBS（primer binding sites），3端都有与待扩增目标序列结合区，在PBS区与目标序列结合区之间插入不同长度的寡核苷酸，由此形成长度不一样的探针组。如果目标序列缺失、产生突变或是由于不同探针组的配对，则这组探针无法成功连接，也没有相应的扩增反应。如果这组探针可与目标序列完全黏合，则连接酶会将这组探针连接成为一个片段，并通过标记的通用引物对此连接在一起的探针组进行扩增。最终经过毛细管电泳和激光诱导的荧光来检测扩增产物。
三、结语
综上所述，以上各种不同的方法有不同的特点。但随着国内外对转
基因产品研究的深入以及对转基因产品检测要求的提高，人们要求更准确、快速、简便、高效而且成本低廉的检测技术的问世。同时，现有的检测技术也需要不断改进以克服自身的缺陷。目前，色谱技术（如HPLC）、毛细管电泳技术和超分支滚环扩增技术在转基因产品的检测方面亦有所应用。
总之，转基因食品检测技术的发展趋势应是快速简便、低耗费、适用面广，能满足对已有或新型转基因食品进行快速准确的检测要求。
参考文献：
[1]周萍萍、吴永宁、张建中，转基因食品检测方法的现况与进展[J]．中国食品卫生杂志，2004，16（3）：254258．
[2]徐曼妮、赵建阳、历曙光等，转基因食品及其检测方法[J]．食品科技。2002（12）：13.
[3]杨铭铎、张春梅、华庆等，转基因食品快速检测技术的研究进展[J]．食品科学。2004，25（11）：424-427．