CN113265478A - 一种快速检测水产品体内镉含量的试剂盒及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测水产品体内镉含量的试剂盒及检测方法,水产品体内镉含量与对应水产品肠道微生物Methylobacterium含量呈正相关,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进而定量测定水产品体内镉含量,具体公开了该试剂盒所包含的试剂及其含量,同时具体公开了该试剂盒的具体检测过程。本发明可以用来定量测定水产品中镉含量。该方法相较于其他方法有点在于前期操作简单、对仪器要求不高、时间较快等。因此,该方法可以用于快速检测水产品中镉含量。
Description
技术领域
本发明属于荧光实时定量PCR扩增检测试剂盒技术领域,具体涉及一种快速检测水产 品体内镉含量的试剂盒及检测方法。
背景技术
镉(Cadmium,Cd)是一类典型的有毒重金属,也是引起“骨痛病”的罪魁祸首。研究表明,持续进食少量的镉可引发严重的中毒症状,而长期接触可致癌。由于工业化快速发展、农业活动和其他地质和环境变化,大量的镉随废水及地表径流进入水生生态环境,造成水生生物圈的污染。目前,水体中镉污染造成的影响是全世界范围的。另外,原料以及 加工过程造成的饲料镉污染状况也不可忽视。水体和饲料中镉污染对水产动物多种器官带来毒性损伤,从而影响其繁殖、生长、发育,诱导水产动物发生病害,严重时可导致其大 量死亡,这给水产养殖业及其所带动的产业链造成了重大损失。同时,镉污染还会导致水 产品体内镉含量增加甚至超标,人类进食受污染的水产品后会对自身健康带来损害。
因此,水产品中镉污染问题一直是人们关注的焦点。了解水产品镉污染现状及膳食风 险并进行水产品质量安全评估非常必要。目前,水产品中镉含量常用的检测方法主要有石 墨炉原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法。然而,这两种方法对于样品前处理过程 繁琐复杂,并且这两种检测方法需要高精密仪器测定,比如石墨炉原子吸收光谱法需要原 子吸收光谱仪(120万),电感耦合等离子体质谱法需要飞行时间质谱(300万)。因此,这两种方法在基层或者市场水产品镉含量检测中很难广泛应用。
另外,上述两种方法在测定水产品中镉含量时存在不确定性。采用电感耦合等离子体 质谱法不确定性主要来源于标准溶液的配制、测量重复性不好、标准曲线拟合度不高。原 子吸收光谱仪法不确定性主要来源于样品重量、样品回收率、仪器稳定性等。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单、成本低廉且对仪器要求不高的快速检 测水产品体内镉含量的试剂盒及检测方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种快速检测水产品体内镉含量的试 剂盒,其特征在于:水产品体内镉含量与对应水产品肠道微生物Methylobacterium含量呈 正相关,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进而定量测定水产 品体内镉含量,该试剂盒所包含的试剂及其含量如下:
PBS溶液,500mL,单次反应量5mL;
SDS裂解液,200mL,单次反应量2mL;
氯仿,50mL,单次反应量0.5mL;
异丙醇,100mL,单次反应量1.0mL;
无水乙醇,100mL,单次反应量1mL;
DNase Free ddH2O,300mL;
2×SYBR Green Mix,15mL,单次反应量25μL,该2×SYBR Green Mix包括以下成分: SYBR Green RT-PCR缓冲液:Tris Cl,KCl,(NH4)2SO4,5mM MgCl2,PH 8.7;dNTP;染 料:SYBR GreenΙ和ROX和PCR酶:DNA Polymerase;
10μM特异性上游引物I,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性上游引物I序列为:
GGCAGGGGTTTTGTG;
10μM特异性下游引物II,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性下游引物II序列为:
CTCTGGCCGGTTCAT。
本发明所述的快速检测水产品体内镉含量的试剂盒的检测方法,其特征在于具体步骤 为:
步骤S1:水产品肠道微生物DNA提取
1)解剖水产品,取水产品肠道内容物0.5g,滴加PBS溶液5mL,混匀;
2)向试管中加入SDS裂解液,混匀,37℃水浴10min,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
3)向上清液中加入等体积的氯仿,颠倒混匀10分钟,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
4)向上清液中加入1/10体积的异丙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
5)向沉淀中加入1mL无水乙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
6)将沉淀溶于100μL DNase Free ddH2O中;
步骤S2:实时定量PCR检测水产品体内Methylobacterium特异性基因与内参基因16s
1)采用50μL反应体系,每个样品设置3个复孔,以保证结果的可靠性,反应体系:
操作时,保证所有试剂都在冰上操作,按照上述反应体系用移液枪将PCR反应液加入 到PCR管中,封盖后瞬时离心,放入荧光定量PCR仪中进行扩增;
2)程序设定如下:
其中,从步骤3至步骤5持续40个循环;
3)测得样品Methylobacterium与内参基因16s扩增的CT值,并采用2-ΔΔCT法,计算HDAC5的相对含量,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进 而定量测定水产品体内镉含量。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明通过不同浓度镉暴露处理鲤鱼,发 现其体内肠道微生物Methylobacterium的含量随着暴露浓度的增加而增加。推测水产品肠 道微生物Methylobacterium的含量可以作为评估水产品镉含量的指标。本发明制备了一种 检测水产品肠道微生物Methylobacterium含量的试剂盒。经过后期验证,发现鲤鱼体内镉 含量与肠道Methylobacterium含量呈正相关。表明该试剂盒可以用来定量测定水产品中镉 含量。该方法相较于其他方法有点在于前期操作简单、对仪器要求不高、时间较快(3小 时)等。因此,该方法可以用于快速检测水产品中镉含量。
附图说明
图1是镉暴露对鲤鱼肠道微生物组成的影响;
图2是镉暴露对鲤鱼肠道微生物多样性的影响;
图3是鲤鱼体内镉含量与肠道微生物Methylobacterium含量正相关曲线。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的 范围。
实施例
发现:经过镉暴露后鲤鱼体内镉含量和其肠道微生物Methylobacterium(一种耐镉微 生物)的含量呈正相关。同时,未经各暴露处理的鲤鱼体内该微生物的含量很低或者没有。 因此,该微生物可以用评估水产品镉含量水平。
验证:通过制备微生物Methylobacterium含量检测试剂盒,利用不同浓度的镉暴露处 理鲤鱼,一个月后分别用石墨炉原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法检测鲤鱼体内 镉含量。并用制备试剂盒测定了鲤鱼肠道中Methylobacterium。发现镉暴露浓度越高,体 内Methylobacterium含量越高,并且存在线性关系。证实,制备的微生物Methylobacterium 含量检测试剂盒可以用来快速检测水产品体内镉含量。
本发明的具体研究内容及技术方案如下:
本发明申请人前期研究不同浓度的镉含量(0、0.5、1.0、10mg/L)对鲤鱼肠道微生物 组成的影响时发现。镉暴露可以显著降低鲤鱼肠道微生物多样性(图1),改变鲤鱼肠道微生物组成(图2)。
同时,发现随着镉暴露浓度的升高,其体内一株耐镉微生物Methylobacterium的含量 也升高(表1)。因此,我们认为可以通过检测水产品肠道微生物Methylobacterium的含 量来评估水产品体内镉含量。
表1镉暴露对鲤鱼肠道微生物Methylobacterium含量的影响
注:同一行中不同的字母代表存在显著性差异(P<0.05)。
Methylobacterium含量检测试剂盒的制备及应用
水产品肠道微生物Methylobacterium的含量来评估水产品体内镉含量。基于此,本发 明提供了一种检测水产品肠道中Methylobacterium含量的方法及试剂盒,并进行验证。 Methylobacterium含量检测试剂盒的主要组分包括:肠道微生物提取试剂、扩增Methylobacterium特异性引物对、SYBR Green PCR反应体系及相应的耗材。本试剂盒所包含的试剂及其含量如下:
PBS溶液,500mL,单次反应量5mL;
SDS裂解液,200mL,单次反应量2mL;
氯仿,50mL,单次反应量0.5mL;
异丙醇,100mL,单次反应量1.0mL;
无水乙醇,100mL,单次反应量1mL;
DNase Free ddH2O,300mL;
2×SYBR Green Mix,15mL,单次反应量25μL,该2×SYBR Green Mix包括以下成分: SYBR Green RT-PCR缓冲液:Tris Cl,KCl,(NH4)2SO4,5mM MgCl2,PH 8.7;dNTP;染 料:SYBR GreenΙ和ROX和PCR酶:DNA Polymerase;
10μM特异性上游引物I,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性上游引物I序列为:
GGCAGGGGTTTTGTG;
10μM特异性下游引物II,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性下游引物II序列为:
CTCTGGCCGGTTCAT。
所述的快速检测水产品体内镉含量的试剂盒的检测方法,其具体步骤为:
步骤S1:水产品肠道微生物DNA提取
1)解剖水产品,取水产品肠道内容物0.5g,滴加PBS溶液5mL,混匀;
2)向试管中加入SDS裂解液,混匀,37℃水浴10min,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
3)向上清液中加入等体积的氯仿,颠倒混匀10min,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
4)向上清液中加入1/10体积的异丙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
5)向沉淀中加入1mL无水乙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
6)将沉淀溶于100μL DNase Free ddH2O中;
步骤S2:实时定量PCR检测水产品体内Methylobacterium特异性基因与内参基因16s
1)采用50μL反应体系,每个样品设置3个复孔,以保证结果的可靠性,反应体系:
操作时,保证所有试剂都在冰上操作,按照上述反应体系用移液枪将PCR反应液加入 到PCR管中,封盖后瞬时离心,放入荧光定量PCR仪中进行扩增;
2)程序设定如下:
其中,从步骤3至步骤5持续40个循环;
3)测得样品Methylobacterium与内参基因16s扩增的CT值,并采用2-ΔΔCT法,计算HDAC5的相对含量,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进 而定量测定水产品体内镉含量。
本发明通过体内暴露实验,利用原子吸收光谱仪法检测不同浓度镉处理鲤鱼体内镉含 量和通过试剂盒检测肠道Methylobacterium含量。发现,鲤鱼体内镉含量与肠道Methylobacterium含量呈正相关。据此推断本试剂盒可以有效评估水产品镉含量并用以后续研究。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解, 本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在 不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发 明保护的范围内。
序列表
<110> 河南师范大学
<120> 一种快速检测水产品体内镉含量的试剂盒及检测方法
<130> 2021
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 15
<212> DNA
<213> 人工序列(artificial sequence)
<400> 1
ggcaggggtt ttgtg 15
<210> 2
<211> 15
<212> DNA
<213> 人工序列(artificial sequence)
<400> 2
ctctggccgg ttcat 15
Claims (2)
1.一种快速检测水产品体内镉含量的试剂盒,其特征在于:水产品体内镉含量与对应水产品肠道微生物Methylobacterium含量呈正相关,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进而定量测定水产品体内镉含量,该试剂盒所包含的试剂及其含量如下:
PBS溶液,500mL,单次反应量5mL;
SDS裂解液,200mL,单次反应量2mL;
氯仿,50mL,单次反应量0.5mL;
异丙醇,100mL,单次反应量1.0mL;
无水乙醇,100mL,单次反应量1mL;
DNase Free ddH2O,300mL;
2×SYBR Green Mix,15mL,单次反应量25μL,该2×SYBR Green Mix包括以下成分:SYBR Green RT-PCR缓冲液:Tris Cl,KCl,(NH4)2SO4,5mM MgCl2,PH 8.7;dNTP;染料:SYBRGreen Ι和ROX和PCR酶:DNA Polymerase;
10μM特异性上游引物I,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性上游引物I序列为:
GGCAGGGGTTTTGTG;
10μM特异性下游引物II,150μL,单次反应量1.0μL,该特异性下游引物II序列为:
CTCTGGCCGGTTCAT。
2.一种权利要求1所述的快速检测水产品体内镉含量的试剂盒的检测方法,其特征在于具体步骤为:
步骤S1:水产品肠道微生物DNA提取
1)解剖水产品,取水产品肠道内容物0.5g,滴加PBS溶液5mL,混匀;
2)向试管中加入SDS裂解液,混匀,37℃水浴10min,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
3)向上清液中加入等体积的氯仿,颠倒混匀10分钟,室温12000r/min离心10min,保留上清液;
4)向上清液中加入1/10体积的异丙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
5)向沉淀中加入1mL无水乙醇,混匀,4℃、2000r/min离心10min,保留沉淀;
6)将沉淀溶于100μL DNase Free ddH2O中;
步骤S2:实时定量PCR检测水产品体内Methylobacterium特异性基因与内参基因16s
1)采用50μL反应体系,每个样品设置3个复孔,以保证结果的可靠性,反应体系:
操作时,保证所有试剂都在冰上操作,按照上述反应体系用移液枪将PCR反应液加入到PCR管中,封盖后瞬时离心,放入荧光定量PCR仪中进行扩增;
2)程序设定如下:
其中,从步骤3至步骤5持续40个循环;
3)测得样品Methylobacterium与内参基因16s扩增的CT值,并采用2-△△CT法,计算HDAC5的相对含量,通过该试剂盒测定水产品肠道微生物Methylobacterium含量,进而定量测定水产品体内镉含量。
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KR20080105881A (ko) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | 충북대학교 산학협력단 | 토마토에서 카드뮴의 독성감소와 성장 촉진을 위한메탄올자화균의 용도 |
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