CN107084955A - 通过基因荧光标记的猪肉溯源方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其包括步骤：步骤一，提取猪个体组织中的基因组DNA；步骤二，对基因组DNA的四种的双脱氧核苷酸分别进行荧光标记；步骤三，对所述基因组DNA进行电泳，使不同长度的DNA分子彼此分开，对所述DNA分子分别进行予以标记；步骤四，采用紫外线照射，四种被标记的所述双脱氧核苷酸的所述DNA分子发出不同波长的荧光，通过分析所述荧光的光谱便可以分辨出DNA分子序列；步骤五，结合步骤三中的通过电泳产生的四种所述双脱氧核苷酸的DNA分子对应的基因型，将所述DNA分子序列分组汇编成与所述猪个体对应的DNA条形码。本发明保证在猪肉的生产、屠宰、加工和销售等环节进行猪肉溯源检测，有效地避免了人为的干预因素，保证人类食用猪肉的安全。

Description

通过基因荧光标记的猪肉溯源方法

技术领域

本发明涉及一种猪肉溯源方法，尤其涉及一种通过基因荧光标记的猪肉溯源方法.

背景技术

随着生活水平和保健意识的提高，人们越来越注重食品安全问题。猪肉制品作为人膳食中重要的蛋白质来源，如何确保其安全卫生，保障消费者的身体健康和生命安全已成为全球性的热点问题。世界各国政府纷纷采取一系列的技术措施来强化对肉产品的安全管理，以期最大程度上减少食品安全事件的发生。我国各大城市也纷纷建立了肉产品的追溯系统，通过肉制品的溯源管理，能够为消费者提供准确而详细的有关产品的信息，有利于生产经营者及时发现各环节中存在的不安全隐患，为消费者提供一个获取有效可靠信息的途径。更为重要的是，大大加强了政府部门对肉质品质量安全的监管，为国家迅速建立食品安全风险的应对机制提供有效信息，将有助于社会的安定。

但是目前猪肉产品追溯系统所采用的标签技术存在标签丢失、记录出差、标记图案模糊不清以及标签容易人为改换等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，实现了充分利用该科学方法应用于猪肉产品的安全性溯源，保证在猪肉的生产、屠宰、加工和销售等环节进行猪肉溯源检测，保证供应环节的每一步责任到位，有效地避免了人为的干预因素，保证人类食用猪肉的安全。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，其包括步骤：

步骤一，提取猪个体组织中的基因组DNA；

步骤二，对所述基因组DNA的四种的双脱氧核苷酸分别进行荧光标记；

步骤三，对所述基因组DNA进行电泳，使不同长度的DNA分子彼此分开，对所述DNA分子分别进行予以标记；

步骤四，采用紫外线照射，四种被标记的所述双脱氧核苷酸的所述DNA 分子发出不同波长的荧光，通过分析所述荧光的光谱便可以分辨出DNA分子序列；

步骤五，结合步骤三中的通过电泳产生的四种所述双脱氧核苷酸的DNA 分子对应的基因型，将所述DNA分子序列分组汇编成与所述猪个体对应的 DNA条形码。

优选地，所述步骤二中，进行所述荧光标记，再用激光束激发使之产生特定的荧光，然后用光学系统检测并将信号传输到计算机进行分析，从而得到猪肉细胞相应的各种特性。

优选地，进行所述荧光标记是采用流式细胞仪进行标记。

优选地，所述步骤四中，添加荧光染料，使所述荧光染料嵌入所述双脱氧核苷酸的核酸双链的碱基对之间与所述DNA分子结合从而使所述DNA 分子发出强荧光。

优选地，所述荧光染料为溴化乙啶。

优选地，所述荧光染料为水母发光蛋白。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过基因荧光标记对猪肉进行溯源，充分利用该科学方法应用于猪肉产品的安全性溯源，保证在猪肉的生产、屠宰、加工和销售等环节进行猪肉溯源检测，保证供应环节的每一步责任到位，有效地避免了人为的干预因素，保证人类食用猪肉的安全。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

步骤一，提取猪个体组织中的基因组DNA；

步骤二，对基因组DNA的四种的双脱氧核苷酸分别进行荧光标记；

步骤三，对基因组DNA进行电泳，使不同长度的DNA分子彼此分开，对DNA分子分别进行予以标记；

步骤四，采用紫外线照射，四种被标记的双脱氧核苷酸的所述DNA分子发出不同波长的荧光，通过分析荧光的光谱便可以分辨出DNA分子序列；

步骤五，结合步骤三中的通过电泳产生的四种双脱氧核苷酸的DNA分子对应的基因型，将所述DNA分子序列分组汇编成与所述猪个体对应的 DNA条形码。

步骤二中，进行荧光标记，再用激光束激发使之产生特定的荧光，然后用光学系统检测并将信号传输到计算机进行分析，从而得到猪肉细胞相应的各种特性。

进行所述荧光标记可采用流式细胞仪进行标记。

步骤四中，添加荧光染料，使荧光染料嵌入双脱氧核苷酸的核酸双链的碱基对之间与DNA分子结合从而使DNA分子发出强荧光。荧光染料可为溴化乙啶。荧光染料可为水母发光蛋白。

水母发光蛋白最早是从海洋生物水母中分离出来的。当它与Ca离子共存时，可以发出绿色的荧光。这一性质已经被应用于实时观察细胞内Ca离子的流动。水母发光蛋白的发现推动了人们进一步研究海洋水母并发现了绿色荧光蛋白。绿色荧光蛋白的多肽链中含有特殊的生色团结构，无需外加辅助因子或进行任何特殊处理，便可以在紫外线的照射下发出稳定的绿色荧光，作为生物分子或基因探针具有很大的优越性，所以绿色荧光蛋白及相关蛋白已经成为生物化学和细胞生物学研究的重要工具.

某些物质受一定波长的光激发后，在极短时间内会发射出波长大于激发波长的光，这种光称为荧光。这一发光现象在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术。

光照射物质时，光子打到分子上，大约在10-15秒内被吸收，原来处于基态的电子被激发到较高的能级，从而使分子处在激发态。此后，激发态分子通过内转换过程把部分能量转移给周围分子，使较高激发态的电子很快回到最低激发态的最低振动能级(亦称第一单线态)。处在第一单线态的分子的平均寿命是10^-8秒左右。如果这种分子通过发射出相应的光子而回到基态的各个不同的振动能级，即可产生荧光，根据回到的振动能级的不同，荧光的波长就不同，从而形成荧光发射带光谱。由于发射荧光前已有一部分能量被消耗，所以发射荧光所相应的能量要比物质吸收的光能量小，故而荧光的发射特征波长总比激发特征波长长。

荧光技术在生物化学及分子生物学研究中应用主要包括以下几个方面：

1、物质的定性：不同的荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱，因此可用荧光进行物质的鉴别。与吸收光谱法相比，荧光法具有更高的选择性。

2、定量测定：利用在较低浓度下荧光强度与样品浓度成正比这一关系可以定量分析样品中荧光组分的含量，常用于测定氨基酸、蛋白质、核酸的含量。荧光定量测定的一个优点是灵敏度高，例如维生素B2的测定限量可达1毫微克/毫升，这一优点使测定时所需要样品量大大减少。

这种定量测定方法还可应用于酶催化的反应，只要反应前后有荧光强度的变化，就可用来测定酶的含量及酶反应的速率等。

3、研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象：荧光的激发光谱、发射光谱、量子产率和荧光寿命等参数不仅和分子内荧光发色基团的本身结构有关，而且还强烈地依赖于发色团周围的环境，即对周围环境十分敏感。利用此特点可通过测定上述有关荧光参数的变化来研究荧光发色团所在部位的微环境的特征及其变化。在此研究中，除了利用生物大分子本身具有的荧光发色团(如色氨酸、酪氨酸、鸟苷酸等，此类荧光称为内源荧光) 以外，可将一些特殊的荧光染料分子共价地结合或吸附在生物大分子的某一部位，通过测定该染料分子的荧光特性变化来研究生物大分子，这种染料分子被称为“荧光探针”，它们发出的荧光一般称为外源荧光。荧光探针的应用，大大地开拓了荧光技术在分子生物学中的应用范围。

4、利用荧光寿命、量子产率等参数可以研究生物大分子中的能量转移现象：通过该现象的研究，可以获得生物大分子内部的许多信息。

5、在医疗诊断中的应用之DNA测序荧光染料：DNA序列的破译是新世纪基因工程研究的重要前提。近年来，DNA测序的新技术、新方法不断涌现，荧光染料标记DNA的基因芯片技术使其中最引人注目的。在荧光染料标记DNA测序技术中所用的荧光染料要求是：吸收光谱应在可见光区发射，光谱尽量靠近红光区，以避免DNA自身的蓝色荧光干扰；能发射足够强度的荧光；不影响DNA片段在电场中的泳动；染料本身无毒害。

目前用于DNA序列的荧光染料主要是咕吨类化合物、菁类化合物、1,8- 萘酰亚胺类染料以及二吡咯烷硼二氟类染料，荧光多为黄、绿、红色，荧光量子产率较高。

6、荧光技术在医疗诊断中的应用之光动力治疗用色素：将特定的光敏感材料注入体内，它富集在肿瘤组织内，在正常细胞组织被代谢排除体外。用适当的光激发，可以检测出癌症病处，再用特定波长的激光激发，产生能破坏肿瘤组织的自由基物质或引发氧分子转变为能杀灭癌细胞的单线态氧，达到治疗的目的。

本发明也可采用荧光分光光度计，该仪器的基本结构主要由激发光源 (常用氙灯)、激发单色器、发射单色器、样品池及检测器(光电倍增管) 等组成。分光光度计不同，荧光检测是在与激发光垂直方向上进行。结果的显示方式有记录仪、表头、数字显示、打印机等。一些高级荧光分光光度计还连有微处理机处理数据，可进行光谱积分、微分、本底扣除等。在荧光分光光度计的激发光路和发射光路中分别插入一块偏振镜，并使之可以旋转，即可进行荧光偏振的测量。利用荧光分光光度计，可进行荧光激发光谱、发射光谱、量子产率、荧光强度等参数的测定。

本发明也可采用毫微秒荧光计，根据工作原理的不同可分为毫微秒脉冲荧光计、位相式毫微秒荧光计，单光子计数毫微秒荧光计等。用一持续时间极短的光脉冲(大约在毫微秒数量级，10－9秒)激发荧光样品，产生的荧光用快响应的光电倍增管或其他光电转换器件转换成电信号，在相应的示波器上显示出荧光随时间衰减的曲线，用计算机处理该曲线即可得到荧光寿命及其他有关参数。滤光片是用来选择合适波长的激发光和荧光。

本发明也可采用荧光定量PCR技术，是通过荧光染料或荧光标记的特异性探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时监控反应过程。随着PCR反应的进行，反应产物不断累积，荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环，收集一次荧光强度信号，这样就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化，结合相应的软件对产物进行分析，可以得到荧光扩增曲线，计算待测样品初始模版的量。实时荧光定量PCR技术是一次由定性技术向定量技术的飞跃，运用该项技术，可以对DNA、RNA样品进行相对定量、绝对定量和定性分析。

本发明通过基因荧光标记对猪肉进行溯源，充分利用该科学方法应用于猪肉产品的安全性溯源，保证在猪肉的生产、屠宰、加工和销售等环节进行猪肉溯源检测，保证供应环节的每一步责任到位，有效地避免了人为的干预因素，保证人类食用猪肉的安全。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，其包括步骤：

步骤一，提取猪个体组织中的基因组DNA；

步骤二，对所述基因组DNA的四种的双脱氧核苷酸分别进行荧光标记；

步骤三，对所述基因组DNA进行电泳，使不同长度的DNA分子彼此分开，对所述DNA分子分别进行予以标记；

步骤四，采用紫外线照射，四种被标记的所述双脱氧核苷酸的所述DNA分子发出不同波长的荧光，通过分析所述荧光的光谱便可以分辨出DNA分子序列；

步骤五，结合步骤三中的通过电泳产生的四种所述双脱氧核苷酸的DNA分子对应的基因型，将所述DNA分子序列分组汇编成与所述猪个体对应的DNA条形码。

2.根据权利要求1所述的通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，所述步骤二中，进行所述荧光标记，再用激光束激发使之产生特定的荧光，然后用光学系统检测并将信号传输到计算机进行分析，从而得到猪肉细胞相应的各种特性。

3.根据权利要求2所述的通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，进行所述荧光标记是采用流式细胞仪进行标记。

4.根据权利要求1所述的通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，所述步骤四中，添加荧光染料，使所述荧光染料嵌入所述双脱氧核苷酸的核酸双链的碱基对之间与所述DNA分子结合从而使所述DNA分子发出强荧光。

5.根据权利要求4所述的通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，所述荧光染料为溴化乙啶。

6.根据权利要求4所述的通过基因荧光标记的猪肉溯源方法，其特征在于，所述荧光染料为水母发光蛋白。