论文部分内容阅读
本论文主要围绕用复合PCR方法检测食品中常见过敏原基因和不同玉米品种之间种子代谢物差异分析两方面展开。第一部分是建立了食品中常见过敏原基因的复合PCR检测方法。此项研究结果为高通量和高准确度地检测这些常见食品过敏原提供了新的技术方法,对日常实验室分析,食品行业过敏原控制和保障消费者的食品安全都有很大的帮助。第二部分是测定和比较来自不同国家和区域的多种非转基因玉米和转基因玉米的种子代谢物。这项研究结果为转基因玉米的安全性评估开拓了新的技术平台并为转基因玉米的安全性提供了新的科学依据。1.食品中十种常见过敏原的复合PCR检测方法的建立榛子,开心果,燕麦,芝麻,花生,腰果,大麦,小麦,大豆,美洲山核桃是常见的过敏原食品。食物过敏反应给消费者的生活带来很多困扰,因此研发快速有效的过敏原食物检测方法非常重要。目前市场上商业化的检测手段主要包括基于过敏蛋白检测的ELISA试剂盒,但是这些试剂盒存在着低通量和高基质干扰的缺点。本论文的这项研究是通过检测过敏原基因,采用多重PCR结合毛细管电泳检测的方法,一次可以检测所有十种过敏原食物。通过复合PCR条件的优化,每种过敏原食物在单独PCR体系下的检测灵敏度能达到2拷贝单基因组,在复合PCR体系下检测灵敏度达到20拷贝单基因组。在混合食物样品的检测中,该复合PCR方法能有效检测到含量在10%,5%,2%,1%,0.5%,0.1%,0.05%,0.01%和0.005%等不同范围的过敏原。这项复合PCR方法还被用来验证购自市场上的20种含有或者可能含有以上十种过敏原食物的商业化产品,确定了该方法的实际可行性和检测实用性,为多重过敏原的检测和标注提供了一个可靠的方法。2.不同玉米品种之间的代谢物差异分析玉米是全球重要的粮食、饲料和工业原料作物。日益增长的世界人口压力和玉米消费结构变化使得玉米产量供不应求的局面愈演愈烈。因此,增加玉米产量,改良玉米品质,满足不断增长的玉米需求是玉米研究的重要课题,而转基因玉米产业化是解决这一问题的有效途径之一。但由于转基因农作物的危害性还存在争议,公众对于转基因农作物是否会造成健康安全和环境破坏等问题还存在着疑惑,因此转基因生物的安全评估成为科学家关注的一个重要课题。在本论文中,通过选取来自不同国家和地区的14种非转基因玉米,3种转基因玉米(转植酸酶玉米、转BT玉米,转高赖氨酸玉米)以及他们的野生受体,运用超高效液相色谱质谱(UPLC-MS/MS)和气相色谱质谱(GC/MS)对这些玉米的种子进行代谢组学分析,一共测得232种代谢物。14种非转基因玉米可以根据代谢物主成份分析(PCA)进行分类,具有一定亲缘关系的品种可以根据代谢物区分。对比转植酸酶玉米与其非转基因受体种子代谢物的差异,发现除了预期产生的甲基化磷酸,肌醇-1-磷酸上升和植酸下降的变化之外,没有其他明显的代谢物差异产生。转BT玉米与非转基因玉米对比,8种与生物合成有关的氨基酸含量上升。转高赖氨酸玉米与非转基因玉米代谢物对比,赖氨酸升高,吲哚乙酸,腺苷,山梨醇和2-氨基己二酸下降。这项研究为转基因作物安全评估提供了新的技术平台并有助于揭示转入的基因是否会引起明显的代谢物改变。