荧光定量PCR仪在食品安全检疫中转基因成分筛查的应用研究

Oct,14,2025 << Return list

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随着转基因技术在农业领域的广泛应用,转基因食品的安全性与标识管理已成为全球食品安全监管的核心议题之一。我国《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》明确要求,含转基因成分的食品需依法标注,而准确筛查食品中的转基因成分是落实该要求的关键前提。

荧光定量PCR技术因具有特异性强、灵敏度高、定量准确等优势,已成为转基因成分检测的主流技术,其性能直接依赖于检测仪器的稳定性与精准度。博清生物科技(南京)有限公司研发的荧光定量PCR仪作为国产自主研发仪器,具备96孔快速检测模块、实时荧光采集系统及内置质控软件,但目前针对其在食品安全检疫场景下的系统验证研究尚未见报道。本研究通过标准品与实际样品检测,全面验证该仪器的应用可行性,为国产仪器在食品安全监管中的推广提供数据支持。

一、材料与方法

(一)实验材料

1、仪器:博清生物荧光定量PCR仪;对照仪器为国家标准验证仪器;核酸提取仪。

2、试剂:转基因成分检测试剂盒(含CaMV35S启动子、NOS终止子引物探针,大豆Lectin、玉米ADH1内参基因引物探针),;核酸提取试剂盒;无酶水。

3、样品

标准品:转基因大豆质粒标准品(浓度梯度:10¹~10¹拷贝/μL)、转基因玉米质粒标准品(同浓度梯度);

实际样品:20份作物样品(10份大豆、10份玉米),采集自本地农贸市场,其中5份为已知转基因阳性样品(用于验证)。

(二)实验方法

1、核酸提取

取200mg样品粉末,采用核酸提取试剂盒按说明书操作,提取基因组DNA;用超微量分光光度计检测DNA纯度(A260/A280 需在1.8~2.0之间)与浓度,调整至50ng/μL备用。

2、PCR 反应体系与程序

反应体系(总体积 20μL):2×荧光定量PCR Mix 10μL,上游引物(10μmol/L)0.8μL,下游引物(10μmol/L)0.8μL,探针(10μmol/L)0.4μL,模板DNA 2μL,无酶水6μL。

反应程序:95℃预变性30s;95℃变性5s,60℃退火延伸 30s(采集荧光信号),共40个循环;溶解曲线分析:95℃15s,60℃1min,95℃15s。

3、性能评价指标

灵敏度:对10¹~10¹ 拷贝/μL的质粒标准品进行梯度检测,记录最低可检出的拷贝数;

特异性:检测非转基因大豆、非转基因玉米、水稻、小麦样品,验证是否出现非特异性扩增;

重复性:选取10³拷贝/μL的标准品及2份阳性实际样品,各重复检测3次,计算Ct值的CV;

一致性:用博清生物与对照仪器同时检测20份实际样品,对比检测结果的符合率。

二、结果与分析

(一)灵敏度检测结果

博清生物荧光定量PCR仪对转基因大豆、玉米标准品的检测结果显示,当标准品浓度降至10拷贝/μL 时,仍可稳定检出荧光信号(Ct值≤38),且溶解曲线呈单一峰值(Tm值约68℃),无非特异性扩增。该灵敏度满足我国及欧盟对转基因成分“最低检出限≤0.1%”的监管要求。

(二)特异性检测结果

对非转基因大豆、玉米及水稻、小麦样品的检测中,博清生物荧光定量PCR仪仅在转基因阳性标准品中出现特异性扩增,其余样品均无荧光信号(Ct值>40),表明该仪器对转基因核心元件的检测无交叉反应,特异性良好。

(三)重复性检测结果

10³拷贝/μL标准品及2份阳性实际样品的3次重复检测中,Ct值的CV分别为1.2%、1.5%、1.8%(均<2%),表明博清生物荧光定量PCR仪的检测结果稳定性满足科研与检疫的重复性要求。

(四)与标准仪器的一致性对比

20份实际样品的检测结果显示,博清生物荧光定量PCR仪与对照仪器的阳性检出结果完全一致(5份阳性,15份阴性),符合率达100%,证明该仪器的检测准确性与国际主流仪器相当,可替代进口仪器用于日常检疫工作。

三、讨论

本研究从灵敏度、特异性、重复性及一致性四个维度,验证了博清生物荧光定量PCR仪在转基因成分筛查中的应用性能。结果表明,该仪器具有以下优势:

(一)高灵敏度:10拷贝/μL的检出限可覆盖低含量转基因成分的筛查需求,避免因检出限不足导致的漏判;

(二)强特异性:对非目标作物无交叉反应,减少假阳性结果对监管决策的干扰;

(三)高稳定性:CV≤1.8%的重复性表现,保证了批量样品检测的结果可靠性;

(四)高性价比:作为国产仪器,其检测性能与进口仪器相当,但采购与维护成本更低,更适合基层检疫机构推广。

需注意的是,本研究仅针对CaMV35S、NOS等常见转基因元件,后续可进一步扩展对CP4-EPSPS、PAT等特异性基因的检测验证,以覆盖更多转基因作物类型。此外,结合博清生物仪器的内置质控软件,可实现检测数据的自动记录与溯源,进一步提升检疫工作的效率与规范性。

博清生物科技(南京)有限公司研发的荧光定量PCR仪在食品安全检疫的转基因成分筛查中,表现出优异的灵敏度、特异性与重复性,且与国家标准验证仪器的检测结果完全一致。该仪器可满足我国食品安全监管对转基因成分检测的技术要求,为国产荧光定量PCR仪在食品检疫领域的应用提供了可靠的实验依据,具备广阔的推广前景。