JP6484012B2 - Pcrによる落花生の検出方法及びキット - Google Patents
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[1] 飲食品又は飲食品原材料中に含まれる食物アレルゲンをPCR法により検出するためのプライマーセットであって、該プライマーセットが以下の(a)と(b)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含む落花生検出用プライマーセットを含む、上記プライマーセット:
(a) 配列番号1に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(b) 配列番号2に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[2] 落花生検出用プライマーセットがさらに、以下の(c)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを含む、[1]のプライマーセット:
(c) 配列番号3に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[3] さらに、以下の(d)、(e)、(f)及び(g)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含む小麦検出用プライマーセット、ならびに/あるいは、
以下の(h)と(i)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むそば検出用プライマーセット、を含む[1]又は[2]のプライマーセット:
(d) 配列番号11に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(e) 配列番号12に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(f) 配列番号13に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(g) 配列番号14に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(h) 配列番号16に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(i) 配列番号17に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[4] 小麦検出用プライマーセットがさらに、以下の(j)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを含む、ならびに/あるいは、
そば検出用プライマーセットがさらに、以下の(k)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを含む、
[3]のプライマーセット:
(j) 配列番号15に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(k) 配列番号18に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[5] 飲食品又は飲食品原材料中に含まれる食物アレルゲンをPCR法により検出するための方法であって、
該飲食品又は飲食品原材料に由来するDNAを鋳型として、以下の(a)と(b)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含む落花生検出用プライマーセットを用いてPCRを行うこと、次いで、落花生DNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定することを含む、上記方法:
(a) 配列番号1に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(b) 配列番号2に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[6] 同一条件下においてさらに、該飲食品又は飲食品原材料に由来するDNAを鋳型として、以下の(d)、(e)、(f)及び(g)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含む小麦検出用プライマーセット、ならびに/あるいは、
以下の(h)と(i)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むそば検出用プライマーセット、を用いてPCRを行うこと、次いで、小麦DNAならびに/あるいはそばDNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定することを含む、[5]の方法:
(d) 配列番号11に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(e) 配列番号12に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(f) 配列番号13に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(g) 配列番号14に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(h) 配列番号16に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(i) 配列番号17に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[7] PCRがリアルタイムPCRであり、PCR増幅産物の検出をプローブを用いて行う、[5]又は[6]の方法。
[8] 落花生DNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(c)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを用いて行う、[7]の方法:
(c) 配列番号3に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
[9] 小麦DNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定する場合において、小麦DNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(j)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを用いて行う、ならびに/あるいは、
そばDNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定する場合において、そばDNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(k)のオリゴヌクレオチド又はその変異体を含むプローブを用いて行う、[7]又は[8]の方法:
(j) 配列番号15に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(k) 配列番号18に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
本発明のプライマーセットは、PCR法により落花生由来のDNAを検出するためのプライマーセット(以下、「落花生検出用のプライマーセット」と記載する)を含み、当該プライマーセットは落花生に由来するDNA、より詳細にはリボゾームRNA遺伝子のITS(Internal Transcribed Spacer)−2領域にある相補的な塩基配列と、ストリンジェントな条件下で結合する(ハイブリダイズする)ことができる以下のプライマーを含む:
配列番号1に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;及び
配列番号2に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド。
Tm=81.5+16.6(log10[Na+])+0.41(fraction G+C)−(600/N)
[Na+]:Na+のモル濃度(mol/L)
fraction G+C:オリゴヌクレオチド中のGおよびCの割合(%)
N:オリゴヌクレオチドの長さ(塩基数)
配列番号11に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
配列番号12に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
配列番号13に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;及び
配列番号14に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド。
配列番号16に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;及び
配列番号17に示す塩基配列を含むか、当該塩基配列からなるオリゴヌクレオチド。
本発明によれば、飲食品又は飲食品原材料中に含まれる落花生DNAをPCR法を用いて検出することができる。本発明にて得られた結果は、アレルギー表示の正しさの確認や、アレルギー表示をするべきか否かの判断材料に用いることができる。
DNA濃度(ng/μL)=波長260nmにおける吸光度×50
(1)落花生属植物の配列
GenBankに登録されている落花生(Arachis hypogaea)、落花生の祖先種(Arachis ipaensis、Arachis villosa)の配列のITS−1及びITS−2領域を収集し、下記表1に記載するアクセッション番号の配列が得られた。
落花生及び落花生の祖先種のITS−2領域のうち、配列が他のものと大きく異なるArachis hypogaea由来の配列(HQ537458)を除いて他の全ての配列にハイブリダイズすると予想された配列を選定し、配列番号1及び2の塩基配列を有するプライマーセット、および配列番号3の塩基配列を有するプローブをそれぞれ合成した。
配列番号1:5’−TTG GTT CAA AGA GAC GGG CTC−3’
配列番号2:5’−CAC GAG GGT TGT TCT CGA CC−3’
配列番号3:FAM−5’−ACC GCG GCA GAT GG−3’−MGB
配列番号4:5’−TCA TTG TCG ATG CCG CAC−3’
配列番号5:5’−CCT CGG GTG TTT GTG GAC TC−3’
配列番号6:5’−GGC GCC CCG TCT CAA−3’
配列番号7:5’−TTC CTT GGC GCT TTC CG−3’
(1)プライマーの選別
実施例1で設計・合成した3つのプライマーセット(配列番号1−2、4−5、及び6−7)について、従来PCR法にて用いられているプライマーセット(配列番号8−9)よりも短いサイクル数で検出できる増幅効率の良いプライマーセットを選別するため、リアルタイムPCR法及び定性PCR法により落花生希釈DNAのCt値および増幅産物の有無を評価し、従来PCR法にて用いられているプライマーセットとの比較を行った。
落花生DNAの抽出はQIAGEN社製のGenomic−tip 20/Gを用い、以下の方法で行った。
上記で調製した落花生希釈DNAを実施例1で設計したプライマーの組み合わせ3セット(配列番号1−2、4−5、6−7)および従来PCR法のプライマーセット(配列番号8−9)によりSYBR GreenIを用いたリアルタイムPCR測定に供し、増幅シグナルが得られる/得られない、及び増幅シグナルから求められたCt値が従来PCR法プライマーよりも小さい/大きいかを確認した。
配列番号8:5’−CAA AAC CCC GGC GCG GAA A−3’
配列番号9:5’−GTC GCC CCG ACC GGA TGC−3’
上記にて選別した配列番号1−2のプライマーセットと配列番号3のプローブ、及び従来リアルタイムPCR法に用いるプライマーセット(配列番号8−9のプライマーセット)とプローブ(下記配列番号10のプローブ:特許第4399417号公報)を、TaqManプローブを用いたリアルタイムPCR測定に供し、Ct値との比較を行った。
配列番号10:FAM−5’−TGC TCT CCC CGC CGG C −3’−MGB
リアルタイムPCR装置を用いないPCRでも、従来PCR法と比べて感度高い検査が可能であるか確認するため、配列番号1−2のプライマーセットと従来PCR法のプライマーセット(配列番号8−9)を用いたPCRを行い、落花生希釈DNAから増幅された産物について検出し易さを比較した。増幅産物の検知差を明確にするため、アニーリング温度はリアルタイムPCR条件で用いた68℃と2℃下げた66℃でもPCRを行った。
タンパク質濃度10μg/g相当量の落花生を添加して加工した食品を、配列番号1−2のプライマーセットと配列番号3のプローブによりリアルタイムPCR測定に供して感度を確認し、小麦及びそば検査法と同時測定が可能なサイクル数を設定した。
1)DNA抽出量とDNA分解度の分析
リアルタイムPCR検査が難しい加工食品を選定する指標として、(1)DNA抽出量と(2)DNA分解度を用いることができる。加工食品はそれぞれ異なる原材料を含んでおり、食品毎に1g(又は単位重量)あたりから抽出されてくるDNA量は異なる。そのため、同量のアレルゲンを含む食品であっても、抽出されたDNA量が多いもの程、PCRの鋳型として20ng/μLに調整した鋳型DNA試料液の希釈率が高くなり、その中に含まれる食物アレルゲンのDNA濃度は低くなる。よって、DNAが多く抽出されるもの程、検査が難しい食品であるといえる。また、多くの加工食品では、食品自体のpHや加工による加熱などによりDNAが短く分解されており、その程度も異なる。そのため、同量のアレルゲンを含む食品であっても、抽出されたDNAの分解が進んでいるもの程、食物アレルゲンのDNA由来の標的配列を含むDNA分子の残存量は少なくなる。よって、DNAが短く断片化されているもの程、リアルタイムPCR検査が難しい食品であるといえる。
DNA抽出はQIAGEN社製のGenomic−tip 20/Gを用い、以下の方法で行った。
上記方法で抽出したDNA試料をDNA濃度20ng/μLとなるようにTE buffer(pH8.0)を用いて適宜希釈した。それらDNA試料をDNA分析用マイクロチップ電気泳動装置MultiNA MCE−202(島津製作所)およびDNA−2500キットと蛍光物質にSYBR Goldを用いて電気泳動し、DNA断片長によってそれぞれのDNAを分離した。DNA二重らせんにインターカレートする化合物を利用して得られた蛍光強度の極大値、および極大値に対応するDNA断片長(bp)を求めた。極大値に対応するDNA断片長は、DNA分解が激しいほど短くなる。
市販の加工食品38品の抽出DNA量とDNA断片長を上記方法により分析した。
タンパク質濃度10μg/g相当量の落花生を添加して加工したあさり水煮モデル加工食品から抽出したDNAをリアルタイムPCR測定に供し、各プライマーセットとプローブを用いてCt値を求め、その感度を評価した。リアルタイムPCR条件は上記の<TaqManプローブを用いたリアルタイムPCR>に記載した方法および装置を用いた。あさり水煮モデル加工食品からのDNA抽出は、消費者庁が情報提供する「アレルギー物質を含む食品の検査方法について」の別添1に従って2併行抽出で行い、得られたDNAは動物DNA検出用プライマー対を用いたPCRで増幅することを確認した。鋳型DNA量は50ngとなるように加え、それぞれの抽出液から1点で測定を行った。ポジティブコントロールは落花生希釈DNAを5pgと500fgとなるように加え、各鋳型DNA濃度において、2点併行で測定した。解析条件は付属する解析ソフトのデフォルト条件で行った。
各種タンパク質濃度10μg/g相当量となるような小麦、そば、落花生を添加して加工した様々な加工食品を作製し、3種のリアルタイムPCRにおけるCt値を比較した。作製したモデル加工食品は、白粥、オレンジジュース、味噌汁、トマトパスタソース、鶏肉団子、フリーズドライ野菜スープ、ふりかけ及び上記で用いたあさり水煮の8品とした。
・小麦
小麦検出のリアルタイムPCRでは、12.5μLの2×QuantiTect Probe PCR Master Mixに、配列番号11のプライマーを終濃度で0.2μMと、配列番号12のプライマーを終濃度で0.1μMと、配列番号13と配列番号14のプライマーを終濃度でそれぞれ0.05μMと、配列番号15のTaqManプローブを終濃度で0.1μM、鋳型DNAを加え、最終的に滅菌超純水で25μLとした。
配列番号11:5’−CATGGTGGGCGTCCTC−3’
配列番号12:5’−AAAGGCCATAATGCCAGCTG−3’
配列番号13:5’−TGAGGCCGTCATGCCGGCTG−3’
配列番号14:5’−TGAGGCCATAATGTCGGCTG−3’
配列番号15:FAM−5’−CGGATGCACTGCITTGATAAAG−3’−MGB
そば検出のリアルタイムPCRでは、12.5μLの2×QuantiTect Probe PCR Master Mixに、配列番号16のプライマーを終濃度で0.2μMと、配列番号17のプライマーを終濃度で0.2μMと、配列番号18のTaqManプローブを終濃度で0.1μM、鋳型DNAを加え、最終的に滅菌超純水で25μLとした。
配列番号16:5’−CGTTGCCGAGAGTCGTTCTGTTT−3’
配列番号17:5’−CGCCAAGGACCACGAACAGAAG−3’
配列番号18:FAM−5’−CGGGACGCGCTTC−3’−MGB
77品の食材から抽出したDNAを用いて、配列番号1−2のプライマーセットと配列番号3のプローブによる落花生リアルタイムPCRを行い特異性を評価した。更に得られた反応液を電気泳動で解析し、非特異産物が得られた試料への落花生検出感度への影響を確認した。
下記表5に示す77品の食材から以下QIAGEN社製3キットのいずれかを用いてDNA抽出を行い、消費者庁が情報提供する「アレルギー物質を含む食品の検査方法について」の別添1に従って抽出したDNAは、植物検出用プライマー対を用いたPCRまたは動物検出用プライマー対を用いたPCRで増幅することを確認した。
リアルタイムPCR条件は上記の<TaqManプローブを用いたリアルタイムPCR>に記載した方法で、サイクル数を40と設定し行った。リアルタイムPCR装置はライフテクノロジーズジャパン社製ABI PRISM 7900HTを用い、PCR反応液を入れる容器は専用の96wellプレートを用いた。鋳型DNA量は50ngとなるように加え、各食材DNA抽出液から1点で測定を行った。ポジティブコントロールとして落花生希釈DNAを5pgと500fgとなるように加え、各濃度2点併行で測定した。ABI PRISM 7900HT装置での解析条件は付属する解析ソフトのデフォルト条件で行い、閾値(Threshold Line)のみ、ポジティブコントロールの測定wellの解析によって算出された値を用いた。
リアルタイムPCR反応後の溶液を島津製作所製のMultiNA MCE−202によりDNA−500キットで蛍光物質にSYBR Goldを用いて電気泳動し解析した結果、表5の試料名NO.59の牛肉の反応液中に非特異産物が検出された。そこで、牛肉DNA 50ngに落花生DNA 500fgを添加して得られたCt値が非特異産物の影響により大きくならないこと(落花生DNAの検出感度を低下させないこと)を確認した。
Claims (9)
- 飲食品又は飲食品原材料中に含まれる食物アレルゲンをPCR法により検出するためのプライマーセットであって、該プライマーセットが以下の(a)と(b)のオリゴヌクレオチドを含む落花生検出用プライマーセットを含む、上記プライマーセット:
(a) 配列番号1に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(b) 配列番号2に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - 落花生検出用プライマーセットがさらに、以下の(c)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを含む、請求項1に記載のプライマーセット:
(c) 配列番号3に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - さらに、以下の(d)、(e)、(f)及び(g)のオリゴヌクレオチドを含む小麦検出用プライマーセット、ならびに/あるいは、
以下の(h)と(i)のオリゴヌクレオチドを含むそば検出用プライマーセット、を含む請求項1又は2に記載のプライマーセット:
(d) 配列番号11に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(e) 配列番号12に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(f) 配列番号13に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(g) 配列番号14に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(h) 配列番号16に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(i) 配列番号17に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - 小麦検出用プライマーセットがさらに、以下の(j)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを含む、ならびに/あるいは、
そば検出用プライマーセットがさらに、以下の(k)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを含む、
請求項3に記載のプライマーセット:
(j) 配列番号15に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(k) 配列番号18に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - 飲食品又は飲食品原材料中に含まれる食物アレルゲンをPCR法により検出するための方法であって、
該飲食品又は飲食品原材料に由来するDNAを鋳型として、以下の(a)と(b)のオリゴヌクレオチドを含む落花生検出用プライマーセットを用いてPCRを行うこと、次いで、落花生DNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定することを含む、上記方法:
(a) 配列番号1に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(b) 配列番号2に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - 同一条件下においてさらに、該飲食品又は飲食品原材料に由来するDNAを鋳型として、以下の(d)、(e)、(f)及び(g)のオリゴヌクレオチドを含む小麦検出用プライマーセット、ならびに/あるいは、
以下の(h)と(i)のオリゴヌクレオチドを含むそば検出用プライマーセット、を用いてPCRを行うこと、次いで、小麦DNAならびに/あるいはそばDNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定することを含む、請求項5に記載の方法:
(d) 配列番号11に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(e) 配列番号12に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、
(f) 配列番号13に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(g) 配列番号14に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(h) 配列番号16に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド、及び
(i) 配列番号17に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - PCRがリアルタイムPCRであり、PCR増幅産物の検出をプローブを用いて行う、請求項5又は6に記載の方法。
- 落花生DNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(c)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを用いて行う、請求項7に記載の方法:
(c) 配列番号3に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。 - 小麦DNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定する場合において、小麦DNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(j)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを用いて行う、ならびに/あるいは、
そばDNAに由来するPCR増幅産物の有無を判定する場合において、そばDNAに由来するPCR増幅産物の検出を、以下の(k)のオリゴヌクレオチドを含むプローブを用いて行う、請求項7又は8に記載の方法:
(j) 配列番号15に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド;
(k) 配列番号18に示す塩基配列を含むオリゴヌクレオチド。
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