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從1996年轉(zhuǎn)基因作物開始進行大規(guī)模商業(yè)化以來，它在全球的種植面積迅速擴大，目前全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積已達25億公頃，同時轉(zhuǎn)基因作物的種類和轉(zhuǎn)基因性狀也在不斷豐富。但是轉(zhuǎn)基因作物作為一種新物種，其對人體健康、生態(tài)平衡是否具有危害還未確定。許多國家以立法或其他形式要求對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進行標記。我國于2017年頒布《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》，對轉(zhuǎn)基因生物安全有了更新的要求。因此轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的檢測就顯得尤為重要。
轉(zhuǎn)基因食品的檢測主要從兩個方面入手，一是核酸水平，即檢測遺傳物質(zhì)中是否含有插入的外源基因；二是蛋白質(zhì)水平，即通過插入外源基因表達的蛋白質(zhì)產(chǎn)物或其功能進行檢測，或者是檢測插入外源基因?qū)d體基因表達的影響，主要檢測外源基因?qū)Σ迦胛稽c附近基因影響及對其代謝產(chǎn)物的影響。
核酸水平的檢測
主要檢測報告基因、啟動子和終止子，是當前轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測的重要手段。最常見的是對camv35s啟動子或nos終止子的檢測，但是僅僅鑒定篩選基因，已經(jīng)不能滿足轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測的要求。這是因為35s啟動子存在于椰菜花葉病毒，nos終止子存在于植物病毒ti質(zhì)粒中，抗生素類的報告基因自然界中也普遍存在，因而僅是檢測篩選基因，極易出現(xiàn)假陽性結(jié)果，同時也達不到鑒定轉(zhuǎn)基因植物的目的。核酸水平的檢測可以分為定性和定量兩種。
1、
定性檢測
聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)
1996年德國伯恩斯坦大學(xué)的Meyer Rolf等論證了PCR檢測轉(zhuǎn)基因食品的可能性。利用該方法在鑒定轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆RoundUp ReadyTM Soybean(RRS)和轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米系列標準品Btl76 Maxi maizer的實驗中，可以檢測到僅為0．5％轉(zhuǎn)基因成分。Matsuoka等通過對7種轉(zhuǎn)基因玉米轉(zhuǎn)入的外源基因的序列分析，設(shè)計了14對檢測該7種轉(zhuǎn)基因玉米啟動子、終止子和結(jié)構(gòu)基因的引物，分別對轉(zhuǎn)基因玉米、非轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因大豆、非轉(zhuǎn)基因大豆進行了PCR擴增檢測，同時為檢測所設(shè)計引物的特異性，還對其他作物如水稻、大麥、小麥等進行了PCR擴增，檢驗結(jié)果表明該方法能夠快速有效地檢測轉(zhuǎn)基因玉米品種。每一次實驗均需要設(shè)有陰性及陽性對照以確保實驗結(jié)果可靠性。在樣品采集及處理過程中也需要注意防止污染。
多重PCR是常規(guī)PCR方法的改進，它是在同一個反應(yīng)中同時擴增兩個或多個目標基因序列。這種方法具有更大的可靠性和適應(yīng)性，并且能降低檢測成本。多重PCR可以同時針對幾個靶位點進行PCR技術(shù)檢測。V．T．Forte等利用其設(shè)計的多重PCR方法對轉(zhuǎn)基因大豆和Bt玉米樣品進行實際檢測，結(jié)果表明該方法能夠準確的檢測食品中是否含有轉(zhuǎn)基因成分，其檢測結(jié)果可以精確到2％～0．1％的范圍。Permingeat等僅用兩對引物就可同時檢測出轉(zhuǎn)基因玉米Btl76、 MON810、Btll和T25的CrylA(b)和pat基因。多重 PCR也可同時準確地擴增出Roundup Ready大豆的 NOS和epsps序列片段。
巢式PCR(nested PCR)是在普通PCR基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種PCR技術(shù)。其原理是設(shè)計兩對引物，其中一對引物在另一對引物擴增產(chǎn)物的片段上，通過二次PCR反應(yīng)對某個基因進行檢測。
以放射性或熒光標記的外源目的基因的同源序列作為探針與該食品原料農(nóng)產(chǎn)品的總DNA進行雜交。首先用限制酶消化受體總DNA，通過瓊脂糖凝膠電泳按大小分離所得的片斷，隨后使DNA在原位發(fā)生變性，并從凝膠轉(zhuǎn)移至一固相支持體上。DNA轉(zhuǎn)移至固相支持體的過程中，各個DNA片斷的相對位置保持不變，用放射性或熒光標記的探針與各個DNA片斷雜交，經(jīng)放射自顯影確定與探針互補的電泳條帶的位置。核酸印記法技術(shù)用于食品外源基因的檢測可檢測出外源基因與內(nèi)源基因有高度同源性的DNA片斷，且準確可靠，但對樣品的純度要求較高，費用也較高。
通過比較要擴增的樣品中目標DNA和在同一體系中進行擴增的已知量的競爭性DNA而得到的，競爭性DNA必須與目標DNA具有相同的引物和不同的分子量，以便二者既能同時進行擴增反應(yīng)又能使擴增后的兩種產(chǎn)物通過凝膠電泳區(qū)分開來。Anastasia k等在競爭性PCR的基礎(chǔ)上，對雙競爭性定量PCR(Double cmantitative competitive PCR，DCPCR)進行了研究，并與實時PCR進行了比較，證明競爭性PCR具有靈敏度高、探針價格更低廉的優(yōu)點。
這是在轉(zhuǎn)基因食品檢測中非常重要的一種檢測技術(shù)。在該體系中，除了兩條普通的引物外，還有一條在5’和3’端分別標記了報告熒光染料基團(R)、粹滅熒光染料基團(Q)，并與PCR產(chǎn)物特異片段結(jié)合的寡核苷酸探針。它通過分析起始拷貝數(shù)的方式以標準品制備標準曲線，從而判定待檢產(chǎn)品中的轉(zhuǎn)基因含量。在整個檢測過程中閉管操作，使用熒光染料特異標記PCR產(chǎn)物，實時顯示PCR產(chǎn)物的動態(tài)積累，且沒有繁雜的后續(xù)處理過程，避免了產(chǎn)物的污染，方法快捷、靈敏、有效。
多重?zé)晒釶CR技術(shù)是多重PCR和實時熒光定量PCR的結(jié)合，該技術(shù)除了應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物檢測外，還有著廣泛的應(yīng)用前景和領(lǐng)域。多重?zé)晒釶CR可同時檢測多種病原細菌，具有快速、簡便、準確、特異的優(yōu)點。
1、蛋白質(zhì)印跡法
蛋白質(zhì)印跡法將電泳較高的分離能力、抗體的特異性和顯色酶反應(yīng)的靈敏性結(jié)合起來，是檢測復(fù)雜混合物中特異蛋白質(zhì)的最有力的工具之一。普遍用于分離、檢測特異的目的蛋白質(zhì)，靈敏度為1 ng～5 ng。它可確定一個樣品中是否含有低于或超過預(yù)定限值水平的目的蛋白質(zhì)，特別用于不可溶蛋白質(zhì)的分析。van Duijn等用蛋白質(zhì)印跡法檢測Roundup Ready大豆中的 CP4合成酶，檢測限在0．5％一1％。驗證該方法可對大豆蛋白質(zhì)產(chǎn)品進行檢測。
2、酶聯(lián)免疫吸附試驗
這種蛋白質(zhì)檢測方法具有商業(yè)可利用性并具有高度選擇性和靈敏性。免疫測定的主要缺點之一是復(fù)雜基質(zhì)對它的準確性和精確度有干擾，如加工的蔬菜和食品。某些導(dǎo)入蛋白質(zhì)并不是在植物的所有組織中均有表達，例如在玉米中一些蛋白質(zhì)大部分表達在葉子中，而不在谷粒中。
其他檢測方法
隨著國內(nèi)外對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測研究的深入以及各國對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測要求的提高，迫切地需要更準確、快速、安全、高效且成本低廉的檢測技術(shù)的問世。除了上面介紹的方法外，還有一些其它的檢測方法。目前，色譜技術(shù)(HPLC)、近紅外波譜技術(shù)(NIR)、毛細管電泳技術(shù)(CE)、超分支滾環(huán)擴增技術(shù)(HRCA)以及基于一些成熟技術(shù)建立起來的試劑盒技術(shù)、試紙條技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品的實際檢測中都有所應(yīng)用。
轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法多種多樣，各有其優(yōu)缺點。在實際的檢測中，并非任何一種檢測方法對某種轉(zhuǎn)基因食品的檢測都行之有效。應(yīng)該根據(jù)食品種類和加工類型的不同，以及食品中可能含有的轉(zhuǎn)基因片段的不同，選擇最有效的檢測方法。同時，現(xiàn)有的檢測方法也在不斷的改進中，隨著各國有關(guān)轉(zhuǎn)基因成分標簽法的建立和不斷完善，對轉(zhuǎn)基因成分的準確定量檢測顯得日趨重要。這就要求，轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法向著高質(zhì)量、高靈敏度、高準確性、自動化和低成本的方向發(fā)展。
