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转基因食品均通过加工制作而成,其加工流程往往比较复杂,导致食品组成成分越来越多样,这无疑加大了食品转基因成分的提取难度,而磁性微球的出现和应用可以很好地解决这一问题,它凭借着自身磁响应性强、饱和磁化强性高、分散性良好等特征,在植物源食品转基因成分检测中取得了良好的应用效果。本次实验通过使用溶剂热还原法,完成对提取DNA磁性微球的制备,并将其科学应用于植物源食品转基因成分检测领域中。结果表明:所提取的多种植物源食品DNA浓度和DNA纯度较高,A260/A280比值范围为1.59-1.86,完全符合PCR检测相关标准和要求。希望通过这次研究,可以为相关人员提供有效的借鉴和参考。
一、实验仪器、实验材料与试剂
本次实验中,所用到的实验仪器以及实验材料与试剂分别如表1、表2所示。
二、实验方法
1.磁性微球的制备。在热溶剂还原法的应用背景下,Fe3O4磁性微球制作流程如下:(1)称量21mL乙二醇溶液和0.6g的PEG6000放入试管中,并对其进行加热处理,使其充分溶解。然后将1.36gFeCl36H2O和1.9g的乙酸钠加入到试管中,对其进行剧烈搅拌,搅拌时间控制为30min,使其充分混合。最后将液体注入到不锈钢反应釜中,对其进行加热处理,加热温度和加热时间分别为200℃、8h。當加热操作结束后,需要将其放置于室温下进行冷却,从而得到Fe3O4磁性微球。
2.DNA提取及检测。首先分别称取植物源食品豆腐、薯条、大豆粉、土豆各0.6g,放入离心机中,然后将一定浓度的细胞裂解液、氯化钠溶液、盐酸胍溶液等加入到离心机中,使其与植物源食品进行充分混合。同时,还要将离心机放置于冰箱冷藏中,放置时间控制在30min,然后将离心机的转速和时间分别设置为4000r/min、10min,对离心机内的样品进行离心处理。最后取出上清液,并将其注入到离心管中,然后对其进行萃取处理,得到样品液。接着向离心管中添加一定浓度的磁性微球悬液,当磁分离结束后,丢弃清液,并向离心管中添加一定浓度的氯化钠溶液,然后用手振摇离心管,使其进行充分混合,当磁分离结束后,即可得到DNA提取液。空白组在实际操作中不能添加样品液,其他操作步骤相同。最后将空白组设置为对照组,使用紫外分光光度计精确测定26.0nm和280nm的两种吸收值,这两种吸附值分别是A260、A280,然后计算出A260/A280值,以实现对植物源食品DNA纯度的鉴定。同时,使用电泳检测法对11uLDNA提取液进行检测,并使用凝胶成像仪对最终的检测照片进行拍照和观察。
三、实验结果
1.磁性微球的表征。通过利用透射电子显微镜,分析磁性Fe3O4颗粒相关参数,如形貌和粒径,得出如图1所示的Fe3O4/SiO2磁性微球的透射电镜照片。从图中可以看出,在热溶剂还原法的应用背景下,所制备的磁性微球不仅球形外观完整,而且颗粒分散均匀,值得进一步推广和应用于植物源食品核算成分的检测实验中,为最大限度地提高实验结果的准确性和真实性打下坚实的基础。
2.植物源食品DNA提取及其检测。通过对植物源食品DNA提取和检测,得出如表3所示的DNA紫外检测结果。从表中的数据可以看出,所提取的植物源食品DNA A260/A280+范围为1.59-1.86,由此可见,所提取的DNA纯度较高,完全符合PCR检测标准和要求。此外,植物源食品在实际的加工中,会对食品内的DNA片段产生直接性的影响。从马铃薯、豆粉中所提取的DNA分子量远远超过了10kb,但是,薯片、豆奶粉、豆腐等食品在实际的加工中,由于受到温度、湿度、pH值等因素的影响,所提取到的DNA片段较小。
综上所述,在热溶剂还原法的应用背景下,所制备的磁性微球不仅磁响应性较强,而且具有较高的饱和磁化强性,同时颗粒分布比较均匀,完全满足植物源食品转基因DNA检测实验相关标准和要求。由此可见,通过借助磁性微球开展植物源食品DNA检测实验,不仅可以简化实验操作流程,还具有一定安全性和可靠性,完全符合植物源食品转基因DNA提取和纯化需求,该技术值得进一步推广和应用于转基因食品进出口检验领域中。(基金项目:内蒙古自治区科技重大专项(2016年度)ZDZX2016016;内蒙古自治区科技创新引导奖励资金项目(2018年度)KCBJ2018068。)
作者简介:张彦斌(1983-),男,中级工程师,硕士;研究方向:食品质量与安全。
*通讯作者:张宏博,男,高级工程师,博士;研究方向:食品质量与安全。
一、实验仪器、实验材料与试剂
本次实验中,所用到的实验仪器以及实验材料与试剂分别如表1、表2所示。
二、实验方法
1.磁性微球的制备。在热溶剂还原法的应用背景下,Fe3O4磁性微球制作流程如下:(1)称量21mL乙二醇溶液和0.6g的PEG6000放入试管中,并对其进行加热处理,使其充分溶解。然后将1.36gFeCl36H2O和1.9g的乙酸钠加入到试管中,对其进行剧烈搅拌,搅拌时间控制为30min,使其充分混合。最后将液体注入到不锈钢反应釜中,对其进行加热处理,加热温度和加热时间分别为200℃、8h。當加热操作结束后,需要将其放置于室温下进行冷却,从而得到Fe3O4磁性微球。
2.DNA提取及检测。首先分别称取植物源食品豆腐、薯条、大豆粉、土豆各0.6g,放入离心机中,然后将一定浓度的细胞裂解液、氯化钠溶液、盐酸胍溶液等加入到离心机中,使其与植物源食品进行充分混合。同时,还要将离心机放置于冰箱冷藏中,放置时间控制在30min,然后将离心机的转速和时间分别设置为4000r/min、10min,对离心机内的样品进行离心处理。最后取出上清液,并将其注入到离心管中,然后对其进行萃取处理,得到样品液。接着向离心管中添加一定浓度的磁性微球悬液,当磁分离结束后,丢弃清液,并向离心管中添加一定浓度的氯化钠溶液,然后用手振摇离心管,使其进行充分混合,当磁分离结束后,即可得到DNA提取液。空白组在实际操作中不能添加样品液,其他操作步骤相同。最后将空白组设置为对照组,使用紫外分光光度计精确测定26.0nm和280nm的两种吸收值,这两种吸附值分别是A260、A280,然后计算出A260/A280值,以实现对植物源食品DNA纯度的鉴定。同时,使用电泳检测法对11uLDNA提取液进行检测,并使用凝胶成像仪对最终的检测照片进行拍照和观察。
三、实验结果
1.磁性微球的表征。通过利用透射电子显微镜,分析磁性Fe3O4颗粒相关参数,如形貌和粒径,得出如图1所示的Fe3O4/SiO2磁性微球的透射电镜照片。从图中可以看出,在热溶剂还原法的应用背景下,所制备的磁性微球不仅球形外观完整,而且颗粒分散均匀,值得进一步推广和应用于植物源食品核算成分的检测实验中,为最大限度地提高实验结果的准确性和真实性打下坚实的基础。
2.植物源食品DNA提取及其检测。通过对植物源食品DNA提取和检测,得出如表3所示的DNA紫外检测结果。从表中的数据可以看出,所提取的植物源食品DNA A260/A280+范围为1.59-1.86,由此可见,所提取的DNA纯度较高,完全符合PCR检测标准和要求。此外,植物源食品在实际的加工中,会对食品内的DNA片段产生直接性的影响。从马铃薯、豆粉中所提取的DNA分子量远远超过了10kb,但是,薯片、豆奶粉、豆腐等食品在实际的加工中,由于受到温度、湿度、pH值等因素的影响,所提取到的DNA片段较小。
综上所述,在热溶剂还原法的应用背景下,所制备的磁性微球不仅磁响应性较强,而且具有较高的饱和磁化强性,同时颗粒分布比较均匀,完全满足植物源食品转基因DNA检测实验相关标准和要求。由此可见,通过借助磁性微球开展植物源食品DNA检测实验,不仅可以简化实验操作流程,还具有一定安全性和可靠性,完全符合植物源食品转基因DNA提取和纯化需求,该技术值得进一步推广和应用于转基因食品进出口检验领域中。(基金项目:内蒙古自治区科技重大专项(2016年度)ZDZX2016016;内蒙古自治区科技创新引导奖励资金项目(2018年度)KCBJ2018068。)
作者简介:张彦斌(1983-),男,中级工程师,硕士;研究方向:食品质量与安全。
*通讯作者:张宏博,男,高级工程师,博士;研究方向:食品质量与安全。