浅议畜禽肉中源成分检测技术

浅议畜禽肉中源成分检测技术

连序然

齐鲁工业大学食品科学与工程学院

摘 要：近年来，畜禽肉掺假问题严重侵害消费者权益，引发公众对食品安全的担忧及市场监管部门的关注。禽畜肉溯源分析和鉴别技术成为食品领域研究热点，畜禽肉中的源成分是用于区分鉴定不同物种的定性成分，在肉制品质量检测及肉制品真实性鉴别方面应用广泛。本文针对目前定性及定量检测禽畜肉中源成分的检测技术，主要包括基于蛋白质的检测技术、基于脂肪酸的检测技术、基于DNA序列特异性的检测技术和色谱-质谱技术4 类方法及其研究进展进行概述，并对其发展趋势进行讨论，为禽畜肉检测技术研究提供参考。

关键词：食品安全；畜禽肉；源成分；鉴别；检测技术

我国已于2011年发布GB 7718—2011《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》，作为食品检验的依据。为保障相关系列规定的有效实施，需要科学的检测方法做支撑，畜禽肉源成分检测技术的发展显得至关重要。因此，建立肉制品源成分定性及定量方法对检测肉制品质量、辨别肉质真伪具有重要意义。动物源性成分检测技术的研究对象为食品中的蛋白质、DNA、脂肪酸等，关键技术手段主要包括酶联免疫、聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）、电泳、色谱、生物传感分析及新兴的蛋白组学-质谱技术，以不同的分子结构、DNA序列或特异性组成等作为分析依据。本文针对畜禽肉源成分检测技术的研究进展及其应用进行综述，着重介绍不同肉类相互掺假问题以及不同肉类的分析和检测手段，总结常用方法的优缺点，并对检测技术的发展趋势进行展望。

1 基于蛋白质的检测方法

蛋白质是组成生命物质的主要成分之一，参与生物组织构成，维持机体正常新陈代谢，为生命活动提供能量。蛋白质的氨基酸序列具有种内相似性和种间特异性的特点，蛋白质因其特殊结构，常被用于不同物种和不同物质的鉴别，基于蛋白质的检测方法逐渐成为一种非常有效的鉴假手段。目前有很多用于鉴别肉制品掺假的技术及方法，主要是利用蛋白质的特性进行鉴别。

对于不同物种的检测，电泳法是将不同的可溶蛋白进行分离，这些不同的指示蛋白产生独特的电泳条带，根据电泳条带鉴别物种之间的差异。但是当物种混杂多样时，例如肉糜掺假检测实验，混合蛋白质的指示条带相对复杂，单一的电泳法难以达到鉴别要求。因此需要电泳法与其他方法联合检测，从而达到检测含有不同物种混合样品的目的。

基于蛋白质大分子结构的免疫分析方法具有灵敏度高、操作简单、高通量等优点，可以实现大批量样品的快速检测。免疫学方法有试管沉淀法、琼脂扩散法、对流免疫电泳法、放射免疫法及酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法等，其中ELISA应用最为广泛。

不同物种的肉制品中蛋白质、氨基酸等组成也存在差異，因此通过色谱定性、定量分析等方法也可以对肉制品的掺假情况进行鉴定。

2 基于DNA序列特异性的鉴别技术

DNA是一种呈双螺旋式结构、广泛分布于细胞核、线粒体和叶绿体等细胞器中的生物分子，携带着生命体中最核心的遗传信息，可以被用于肉制品鉴别。基于DNA序列特异性的分子生物学技术，因以动物种属间遗传信息的差异作为不同品种肉制品鉴别的检测靶点而被广泛应用。DNA分子和蛋白质具有种内相似性和种间特异性的特点。相比蛋白质，DNA克服了蛋白质遇热变性的缺点，虽然其在加工过程中可能会造成一定程度的降解，但提取到的小片段DNA仍可被用于PCR分析。另外，DNA内部还存在非编码区，因而能够提供更多的遗传信息用于鉴别，而且其还具有特异性高、灵敏度高、不受组织类别限制等诸多优点，在亲缘关系较近的物种检测时具有较高的分辨能力。通过对比基因组DNA或线粒体DNA序列差异，进而进行物种鉴定和定性分析是当前DNA分析法中最常使用的技术手段。

DNA杂交法是较早用于物种鉴别的DNA检测方法，该方法的主要原理是DNA在受热变性情况下打开双链，温度降低后，进行碱基互补配对，又恢复双链状态。DNA杂交过程必须使用探针，常使用纯度较高的基因组片段，用放射性同位素标记作为基因探针。DNA探针技术又称作核酸杂交技术，放射标记的基因在杂交表达过程中产生放射信号，根据信号有无可以进行动物源性成分的鉴别。例如，DNA杂交法应用于加工后猪肉和牛肉的鉴别上，效果非常显著，识别率高。但后来这种方法在实际应用推广过程中显现出一些弊端，如实验具有放射性、操作时间长，杂交实验成功的前提通常对DNA的纯度要求特别高，针对不同加工方式的肉类，腌制、熏制等生产加工工艺不同，对肉类鉴别实验产生的干扰较大等。随后出现的新型PCR技术，逐渐取代传统DNA杂交方法，成为利用DNA特征序列来鉴别动物源性成分的主要技术手段。

实时荧光定量PCR技术可以被分为两大类。第1类被称为TaqMan实时荧光定量PCR，其原理是利用双荧光标记探针的荧光基团解离产生荧光强度变化，进而进行成分鉴别

;第2类是利用染料分子插入双链DNA产生荧光变化的SYBR Green实时荧光定量PCR。

数字PCR技术是近年来发展出的一种新型PCR技术，是对传统PCR的一次改良，改进了传统PCR低灵敏度的劣势，通过对荧光信号进行分析，进而对肉类成分进行准确定性和定量。新型数字PCR技术可以实现对不同物种的识别，如同时分析肉糜中的牛肉、猪肉、鸡肉、鸭肉等;同时可以实现对食品来源、产地进行区分，如对新疆牛羊肉和冀中牛羊肉的鉴别。通过数字PCR技术建立不同的基因库，与旧库对比，新库统计基因库的搜索识别功能越来越强大，应用会越来越广，通过数字PCR技术对肉类产地的区分能为肉类源成分的溯源分析提供依据。

环介导等温扩增技术，是采用恒定温度条件进行核酸片段的扩增。

3 基于脂肪酸的检测方法

脂肪酸由饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸组成，脂肪酸组成是评判禽畜肉营养价值高低的重要指标。禽畜肉制品的掺假问题不仅包括肉成分的代替、肉来源的掺假，还包括肉类加工处理方式的改变。脂肪酸的含量和组成会因为食品加工方式的不同产生变化，脂肪酸含量也是影响肉制品风味和口感的重要因素。

由于脂肪酸的种类复杂，一种肉类可能包含几十种脂肪酸，只有特定的一种或几种脂肪酸可以区别某种禽畜肉，脂肪酸检测的大部分结果显示，脂肪酸组成差异与肉质类别间的相关性无统计学意义，因此基于脂肪酸检测来区分不同物种的方法开发有一定的难度，推广及应用的范围相对较小。脂肪酸组分与含量的差异不仅影响风味，也是控制食品质量与检测食品掺假的有效途径，通过对不同部位脂肪酸的检测分析，达到品质控制、建立更合理的膳食结构的目的。

4 色谱和质谱技术

色谱包括液相色谱和气相色谱，原理是利用样品的分子质量不同、疏水性和电负性，将目标物分开，而质谱可根据质荷比确定分子的种类，因而色谱-质谱联用技术也广泛应用于有机物和多肽的定性及定量分析。

色谱技术在胶类药材上的应用很普遍，随着现代生活水平的提高，人们对于保健食品的要求也逐渐提高，阿胶的原材料之一是驴皮，我国每年驴养殖量远低于马养殖量，用马皮掺假驴皮制胶的现象屡禁不止，制胶过程中的高温加工处理严重破坏了驴皮中的DNA和蛋白质，所以PCR技术和蛋白质技术无法实现对驴皮和马皮的鉴别，高效液相色谱技术可以实现对阿胶中驴皮成分的鉴别，促进了对阿胶质量品质的把关，有助于规范保健品市场。

现阶段，将鸟枪法和质谱法相结合实现禽畜肉源成分鉴别成为新的研究热点。

5 结 语

随着人们生活水平的提高，消费者对畜禽肉制品掺假的问题越来越重视，针对不同肉的掺假鉴别技术亟需发展。现阶段，针对不同禽畜肉掺假问题的检测技术，最常见的是基于蛋白质、DNA、脂肪酸的检测技术和色谱-质谱技术。基于蛋白质的肉类掺假技术操作相对简单、灵敏度高，可以用于批量样品的检测，但只适用于已知具有特异性抗体的肉类检测研究，实验容易受到蛋白质易变性的影响。基于脂肪酸的检测技术常与色谱-质谱联合使用，检测效率高，不同肉的脂肪酸含量存在明显差异，实验对样品的处理较为简单，但由于脂肪酸种类较多，对于多种混杂样品的检测，寻找可以区分不同肉类的脂肪酸较为困难，检测准确度不高，容易出现假阳性。基于DNA序列特异性的检测技术是当前被广泛应用在肉制品掺假鉴别中的检测方法，这种检测技术的精确度高、重复性好、检测效率高，适用于样品的批量检测，可以对掺假成分进行定量测定，为掺假鉴别提供较为准确的数据支持，但是检测成本相对较高，需要的仪器耗材也相对昂贵。

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