KR102099051B1 - Composition for detection of strain producing aflatoxin and detection method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주를 검출할 수 있는 조성물 내지 이를 이용하는 아플라톡신 생성 균주 검출방법에 대한 것이다.The present invention relates to a composition capable of detecting aflatoxin-producing strain or a method for detecting aflatoxin-producing strain using the same.
누룩은 전통적인 방법으로 술을 빚는데 쓰는 발효제로, 주로 곡류를 발효시켜 누룩곰팡이(황국균, 아스파질러스 오리제; Aspergillus oryzae, A. oryzae)를 증식시켜 만든다. Yeast is a fermentation agent used to make alcohol in a traditional way. It is mainly made by fermenting grains to proliferate yeast fungi ( Aspergillus oryzae, A. oryzae ).
A. oryzae는 α-아밀라아제(α-amylase)를 분비 및 생산하는 높은 당화능을 보이는 곰팡이로서, 누룩에서도 대표적인 우점균으로서 누룩의 당화 및 액화 기능에 가장 중요한 곰팡이 중 하나이다. 그러나 A. oryzae는 아플라톡신(aflatoxin) 생산균인 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus)와 전통적인 분류학적 기준으로는 구분할 수 없을 만큼 유연관계가 가까운 균으로 아플라톡신의 생산 유무를 검증하는 것이 필수적이다. A. oryzae is a fungus that shows high glycosylation ability to secrete and produce α-amylase, and is one of the most important fungi for the saccharification and liquefaction function of yeast as a representative dominant bacterium in yeast. However, A. oryzae is an aflatoxin-producing bacterium, Aspergillus flavus , and it is essential to verify the presence or absence of aflatoxin production as a bacterium with a close relationship that cannot be distinguished by traditional taxonomic criteria.
아플라톡신은 아스파질러스속(Aspergillus) 곰팡이 종류의 2차 대사산물로서 사람이나 가축, 어류 등에 생리적 장애를 일으키는 물질이며 특히 아플라톡신 이성체 중 아플라톡신 B1의 경우 강력한 발암물질이다. 이러한 아플라톡신의 최초 발견은 1960년 영국에서 칠면조의 집단 폐사의 원인으로 처음 알려졌으며, 다양한 농산물에 오염될 수 있어 신속하고 정확한 검사법을 통하여 확인이 이루어져야 한다.Aflatoxin is a secondary metabolite of the Aspergillus fungus type that causes physiological disorders in humans, livestock, and fish, and in particular, in the aflatoxin isomer, aflatoxin B1 is a strong carcinogen. The first discovery of aflatoxin was first known in 1960 as the cause of the death of turkeys in the UK, and it can be contaminated with a variety of agricultural products, and must be confirmed through prompt and accurate inspection methods.
현재까지 아플라톡신 검사법은 배양을 통한 방법과 LC/MS, 면역학적 분석법 등이 개발되어 적용되어 왔다. 배양의 경우 특이도가 높지만 배양을 통하여 결과를 확인하기 까지 많은 시간이 필요하고 정확한 종 동정과 아플라톡신의 존재 유무는 추가적인 분석을 통해야 하는 단점이 있다. LC/MS를 이용한 분석의 경우 매우 적은 양의 독소의 검출은 어렵고, 면역학적 분석법은 빠른 검사시간, 낮은 검사비용 등의 장점은 있지만 분자진단 검사법과 비교하였을 때 상대적은 낮은 민감도를 보인다.To date, the aflatoxin test method has been developed and applied through culture, LC / MS, and immunological analysis. In the case of cultivation, specificity is high, but it takes a lot of time to confirm the results through cultivation, and there are disadvantages in that accurate identification of species and the presence or absence of aflatoxin must be performed through additional analysis. In the case of the analysis using LC / MS, it is difficult to detect a very small amount of toxin, and the immunological assay has advantages such as a fast test time and a low test cost, but shows a relatively low sensitivity when compared to a molecular diagnostic test.
최근에는 아플라톡신 생성 곰팡이들에서 아플라톡신 생산에 관여하는 주요 유전자들의 존재유무 혹은 발현여부를 PCR이나 Real-Time PCR로 분석하는 방법이 개발되었는데, 이들은 식품 등 아플라톡신 생성가능성이 있는 아스파질러스 속 곰팡이들이 존재하면 안되는 환경에서 검사하기 위한 방법으로, 아플라톡신을 생성하지 않지만, 아플라톡신 생산에 관여하는 유전자들을 거의 대부분 가지고 있는 누룩곰팡이를 오검출할 가능성이 높다. Recently, a method was developed to analyze the presence or absence of major genes involved in aflatoxin production in aflatoxin-producing fungi by PCR or real-time PCR, and these are molds in asparagus that have the potential to produce aflatoxin, such as food. As a method for testing in an environment that should not be done, it is highly likely that malt fungi, which do not produce aflatoxin, but which have almost all genes involved in aflatoxin production, are misdetected.
대한민국 등록특허 제10-1798478호 는 아플라톡신 생성 아스퍼질러스 플라부스 균주의 신속한 검출방법 및 검출 키트에 대한 것으로서, 아스퍼질러스 플라부스 유래 리보솜 RNA를 이용하여 제작한 프라이머 및 프로브 세트들을 제공한다. Republic of Korea Patent No. 10-1798478 relates to a rapid detection method and detection kit for aflatoxin-producing Aspergillus flabus strains, and provides primers and probe sets produced using ribosomal RNA derived from Aspergillus flabus.
그러나, 아플라톡신과 관련된 여러 균주에 대하여 모두 사용할 수 있는 프라이머 세트에 대한 연구 내지 기재는 개시된 바 없다.However, studies or descriptions of primer sets that can be used for various strains related to aflatoxin have not been disclosed.
이에 본 발명자들은, 아플라톡신을 생성하는 균주를 검출할 수 있으면서 높은 민감도를 가지는 조성물을 제공하고자 예의 노력한 결과, 아플라톡신 생성 균주와 아플라톡신을 생성하지 않는 균주 사이에 아플라톡신 생합성 유전자에서 일부 차이점이 존재하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors, as a result of diligent efforts to provide a composition having a high sensitivity while being able to detect aflatoxin-producing strains, confirm that some differences exist in the aflatoxin biosynthetic gene between aflatoxin-producing strains and strains that do not produce aflatoxins And completed the present invention.
따라서, 본 발명은 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주를 검출할 수 있는 조성물 내지 이를 이용하는 아플라톡신 생성 균주 검출방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a composition capable of detecting aflatoxin-producing strain or a method for detecting aflatoxin-producing strain using the same.
본 발명은 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제3프라이머 세트를 포함하는 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주 검출용 조성물을 제공한다. The present invention provides a composition for detecting an aflatoxin-producing strain comprising a third primer set consisting of a primer pair comprising a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 프라이머 세트는 PCR(polymerase chain reaction)에 사용되는 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the primer set is used for PCR (polymerase chain reaction).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 아플라톡신 생성 균주는 식품에 존재하는 균주인 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the aflatoxin-producing strain is a strain present in food.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 아플라톡신 생성 균주는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus), 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스파질러스 파라시티쿠스(Aspergillus parasiticus), 아스파질러스 소에(Aspergillus sojae) 및 아스파질러스 푸미가투스(Aspergillus fumigatus) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the aflatoxin-producing strain is Aspergillus flavus , Aspergillus oryzae , Aspergillus parasiticus , Aspargillus bovine To ( Aspergillus sojae ) and aspergillus fumigatus ( Aspergillus fumigatus ).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 검출용 조성물은,According to a preferred embodiment of the present invention, the composition for detection,
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트; A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트; A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 포함하는 것이다. It is to further include any one or more primer sets selected from the group consisting of.
본 발명은 또한, a) 식품에서 균주를 분리하는 단계; The present invention also, a) separating the strain from the food;
b) 상기 단계 a)에서 분리된 균주의 유전자를 추출하는 단계;b) extracting the gene of the strain isolated in step a);
c) 상기 단계 b)에서 추출한 유전자를, 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제3프라이머 세트를 사용하여 증폭하는 단계; 및c) amplifying the gene extracted in step b) using a third primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 5 and the base sequence of SEQ ID NO: 6; And
d) 상기 단계 c)에서 증폭된 산물의 크기를 확인하는 단계;d) checking the size of the product amplified in step c);
를 포함하는 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주 검출방법을 제공한다. It provides a method for detecting aflatoxin-producing strain comprising a.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 a)의 식품은 누룩인 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the food in step a) is yeast.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 c)의 증폭은 PCR(polymerase chain reaction)로 이루어지는 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the amplification of step c) is performed by polymerase chain reaction (PCR).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 아플라톡신 생성 균주는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus), 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스파질러스 파라시티쿠스(Aspergillus parasiticus), 아스파질러스 소에(Aspergillus sojae) 및 아스파질러스 푸미가투스(Aspergillus fumigatus) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the strain is generated aflatoxin aspartate across spline booth (Aspergillus flavus), aspartate across the duck's (Aspergillus oryzae ), Aspergillus parasiticus , Aspergillus sojae ) and aspergillus fumigatus ( Aspergillus fumigatus ).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 검출방법은 단계 e) 로서, According to a preferred embodiment of the present invention, the detection method is as step e),
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가 1.6 내지 2.2 kb 인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계; Determining the aflatoxin-producing strain when the size of the amplified product of step d) is 1.6 to 2.2 kb;
를 추가적으로 포함하는 것이다. It is to include additionally.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 c)에서, 유전자를 According to a preferred embodiment of the present invention, in step c), the gene
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트; A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트; A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 사용하여 증폭시키는 것이다. It is amplified by additionally using any one or more primer sets selected from the group consisting of.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 e)는, According to a preferred embodiment of the invention, step e) is,
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가 The size of the amplified product in step d) is
제1프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ; 0.3 kb when amplified with the first primer set;
제2프라이머 세트로 증폭한 경우 1.7 kb ; Amplified with the second primer set 1.7 kb;
제3프라이머 세트로 증폭한 경우 2.2 kb ; 및Amplified with a third primer set 2.2 kb; And
제4프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ; 0.3 kb when amplified with the fourth primer set;
인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계; In the case of determining the strain to produce aflatoxin;
를 추가적으로 포함하는 것이다. It is to include additional.
본 발명의 아플라톡신 생성 균주 검출용 조성물은 수 많은 반복실험 내지 시행착오 결과 확인한, 아플라톡신 생합성 유전자 클러스터 내에 존재하는, 아플라톡신을 생성하는 균주와 아플라톡신을 생성하지 않는 균주 사이의 차이점이 있는 부분을 선택적으로 증폭시킬 수 있으므로 궁극적으로 식품 등에 아플라톡신을 생성하는 균주가 존재하는지 여부를 높은 민감도로서 확인할 수 있다. The composition for detecting an aflatoxin-producing strain of the present invention selectively amplifies a portion having a difference between a strain generating aflatoxin and a strain not generating aflatoxin, which is present in the aflatoxin biosynthetic gene cluster, confirmed by a number of repeated experiments or trial and error. As a result, it is possible to confirm whether a strain that produces aflatoxin in food or the like exists as a high sensitivity.
도 1은 아플라톡신(Aflatoxin) 유전자 클러스터 및 본 발명의 프라이머들이 타겟하는 유전자 클러스터 부위를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 프라이머 세트들로 확인한 균주들의 PCR 생성물에 대한 전기영동 결과를 나타낸다.
도 3은 균주들의 아플라톡신 생성을 분석한 HPLC 크로마토그램을 나타낸다. AF B1, AF B2, AF G1 및 AF G2는 각각 아플라톡신 B1, 아플라톡신 B2, 아플라톡신 G1 및 아플라톡신 G2 이다.1 shows an aflatoxin gene cluster and a gene cluster region targeted by primers of the present invention.
Figure 2 shows the results of electrophoresis for the PCR products of the strains identified by the primer sets of the present invention.
3 shows an HPLC chromatogram analyzing the aflatoxin production of the strains. AF B1, AF B2, AF G1 and AF G2 are aflatoxin B1, aflatoxin B2, aflatoxin G1 and aflatoxin G2, respectively.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 ‘프라이머’는 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 즉, 프라이머는 적절한 버퍼 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, DNA 폴리머라제 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성을 개시할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 의미한다.The 'primer' of the present invention is a nucleic acid sequence having a short free 3 'hydroxyl group, capable of forming complementary templates and base pairs, and acting as a starting point for template strand copying. Nucleic acid sequence. In other words, the primer is a single strand capable of initiating template-directed DNA synthesis under appropriate conditions (e.g., four different nucleoside triphosphates and DNA, a polymerizing agent such as DNA polymerase enzyme) in a suitable buffer. Oligonucleotide.
본 발명의 ‘제1프라이머 세트’는 서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 프라이머 세트를 의미하고, ‘제2프라이머 세트’는 서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 프라이머 세트를 의미하고, ‘제3프라이머 세트’는 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 프라이머 세트를 의미하며, ‘제4프라이머 세트’는 서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 프라이머 세트를 의미한다. The 'first primer set' of the present invention refers to a primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, and the 'second primer set' refers to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and Refers to a primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, and a 'third primer set' refers to a primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 And, the 'fourth primer set' means a primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8.
상기 기재한 바와 같이, 종래에 아플라톡신을 생산하는 균주를 검출하기 위하여 사용된 방법들은 비용이 높거나 민감도가 낮아 아플라톡신을 생성하지 않는 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae, A. oryzae) 등을 오검출할 가능성이 높다는 문제점이 있었다. As described above, the methods conventionally used to detect aflatoxin-producing strains incorrectly detect aspergillus oryzae , A. oryzae , which do not produce aflatoxin due to high cost or low sensitivity. There was a problem that it is likely to do.
본 발명자들은 아플라톡신을 생성하는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus; A. flavus) 에는 아플라톡신 생합성에 관여하는 유전자 클러스터가 약 70kbp 크기로 존재하는데, 아플라톡신을 생성하지 못하는 A. oryzae 의 게놈에서 해당지역을 비교분석해본 결과, 이 유전자 클러스터 내의 유전자들이 대량 소실되었을 뿐만 아니라 유전자 클러스터가 완전히 존재하지만 일부 지역의 염기서열이 삭제된 것들을 확인하였다. 그에 따라, 아플라톡신 생합성 유전자 클러스터내에서 아플라톡신 생성균주와 비생성 균주들 간에 차이가 나는 부분을 확인할 수 있는 PCR 프라이머 쌍들을 개발하여 높은 민감도로 아플라톡신 생성균주의 존재유무를 확인 할 수 있는 방법을 개발하였다.The inventors of Aspergillus ( Aspergillus) to produce aflatoxin flavus ; A. flavus ) There is a gene cluster involved in aflatoxin biosynthesis in a size of about 70 kbp, A. oryzae that cannot produce aflatoxin As a result of comparative analysis of the region in the genome of, it was confirmed that the genes in this gene cluster were not only massively lost, but also the gene cluster was completely present, but some sequences were deleted. Accordingly, by developing PCR primer pairs that can identify differences between aflatoxin-producing strains and non-producing strains in aflatoxin biosynthetic gene clusters, a method to confirm the presence or absence of aflatoxin-producing strains with high sensitivity was developed.
따라서, 본 발명은 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제3프라이머 세트를 포함하는 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주 검출용 조성물을 제공할 수 있다. Accordingly, the present invention can provide a composition for detecting aflatoxin-producing strains comprising a third primer set consisting of a primer pair comprising a base sequence of SEQ ID NO: 5 and a base sequence of SEQ ID NO: 6.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 프라이머 세트는 PCR(polymerase chain reaction)에 사용되는 것일 수 있다. 상기 PCR은 상기 PCR은 정량적 PCR(quantitative PCR, qPCR), 실시간 PCR(real-time PCR), 역전사 PCR(Reverse Transcription PCR, RT-PCR), 고체상 PCR(Solid Phase PCR), 경쟁적 PCR(Competitive PCR), 오버랩 PCR(Overlap-extension PCR), 멀티플렉스 PCR(Multiplex PCR), 네스티드 PCR(Nested PCR), 역 PCR(Inverse PCR), 라이게이션-연관 PCR(Ligation-mediated PCR), ISSR(Intersequence-specific PCR), 메틸화-특이 PCR(Methylation-specific PCR, MSP), 콜로니 PCR(colony PCR), 미니프라이머 PCR(Miniprimer PCR), 나노 PCR(Nanoparticle-Assisted PCR, nanoPCR), TAIL-PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR), 터치다운 PCR(Touchdown(Step-down) PCR), 핫 스타트 PCR(Hot start PCR), 인-실리코 PCR(In silico PCR), 대립유전자 특이 PCR(allele-specific PCR), 어셈블리 PCR(Assembly PCR), 비대칭 PCR(asymmetric PCR), 다이알-아웃 PCR(Dial-out PCR), 디지털 PCR(Digital PCR, dPCR) 및 헬리카제-의존형 증폭 기술(helicasedependent amplification)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the primer set may be used for polymerase chain reaction (PCR). The PCR is a quantitative PCR (quantitative PCR, qPCR), real-time PCR (real-time PCR), reverse transcription PCR (Reverse Transcription PCR, RT-PCR), solid phase PCR (Solid Phase PCR), competitive PCR (Competitive PCR) , Overlap PCR (Overlap-extension PCR), Multiplex PCR, Nested PCR, Inverse PCR, Ligation-mediated PCR, ISSR (Intersequence-specific) PCR), methylation-specific PCR (MSP), colony PCR, miniprimer PCR, nano PCR (Nanoparticle-Assisted PCR, nanoPCR), TAIL-PCR (Thermal asymmetric interlaced PCR) ), Touchdown (Step-down) PCR, Hot start PCR, In silico PCR, Allele-specific PCR, Assembly PCR ), Asymmetric PCR, dial-out PCR, digital PCR (dPCR) and helicase-dependent amplification technology ) May be any one or more selected from the group consisting of.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 아플라톡신 생성 균주는 식품에 존재하는 균주인 것일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the aflatoxin-producing strain may be a strain present in food.
상기 아플라톡신 생성 균주는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus), 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스파질러스 파라시티쿠스(Aspergillus parasiticus), 아스파질러스 소에(Aspergillus sojae) 및 아스파질러스 푸미가투스(Aspergillus fumigatus) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있으나, 바람직하게는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus) 또는 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus)일 수 있다. The aflatoxin-producing strain is Aspergillus flavus ), aspergillus oryzae , aspergillus parasicus parasiticus ), Aspergillus sojae and Aspergillus fumigatus fumigatus ) may be any one or more selected from the group consisting of, but preferably Aspergillus ( Aspergillus) flavus ) or aspergillus orize oryzae ), and more preferably Aspergillus flavus .
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 검출용 조성물은,According to a preferred embodiment of the present invention, the composition for detection,
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트; A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트; A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 포함하는 것일 수 있다. It may be to further include any one or more primer sets selected from the group consisting of.
본 발명의 상기 아플라톡신 생성 균주 검출용 조성물은, 균주 검출에 필요하고, 통상의 기술자 수준에서 자명한 성분을 추가적으로 포함할 수 있다. The composition for detecting the aflatoxin-producing strain of the present invention is necessary for strain detection, and may further include components that are self-evident at the level of a person skilled in the art.
본 발명은 또한, a) 식품에서 균주를 분리하는 단계; The present invention also, a) separating the strain from the food;
b) 상기 단계 a)에서 분리된 균주의 유전자를 추출하는 단계;b) extracting the gene of the strain isolated in step a);
c) 상기 단계 b)에서 추출한 유전자를, 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제3프라이머 세트를 사용하여 증폭하는 단계; 및c) amplifying the gene extracted in step b) using a third primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 5 and the base sequence of SEQ ID NO: 6; And
d) 상기 단계 c)에서 증폭된 산물의 크기를 확인하는 단계;d) checking the size of the product amplified in step c);
를 포함하는 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주 검출방법을 제공할 수 있다. It may provide a method for detecting aflatoxin-producing strain comprising a.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 a)의 식품은 누룩인 것일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the food of step a) may be yeast.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 b)의 유전자는 DNA일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the gene in step b) may be DNA.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 c)의 증폭은 PCR(polymerase chain reaction)로 이루어지는 것일 수 있다. 상기 PCR은 상기 PCR은 정량적 PCR(quantitative PCR, qPCR), 실시간 PCR(real-time PCR), 역전사 PCR(Reverse Transcription PCR, RT-PCR), 고체상 PCR(Solid Phase PCR), 경쟁적 PCR(Competitive PCR), 오버랩 PCR(Overlap-extension PCR), 멀티플렉스 PCR(Multiplex PCR), 네스티드 PCR(Nested PCR), 역 PCR(Inverse PCR), 라이게이션-연관 PCR(Ligation-mediated PCR), ISSR(Intersequence-specific PCR), 메틸화-특이 PCR(Methylation-specific PCR, MSP), 콜로니 PCR(colony PCR), 미니프라이머 PCR(Miniprimer PCR), 나노 PCR(Nanoparticle-Assisted PCR, nanoPCR), TAIL-PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR), 터치다운 PCR(Touchdown(Step-down) PCR), 핫 스타트 PCR(Hot start PCR), 인-실리코 PCR(In silico PCR), 대립유전자 특이 PCR(allele-specific PCR), 어셈블리 PCR(Assembly PCR), 비대칭 PCR(asymmetric PCR), 다이알-아웃 PCR(Dial-out PCR), 디지털 PCR(Digital PCR, dPCR) 및 헬리카제-의존형 증폭 기술(helicasedependent amplification)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the amplification of step c) may be performed by polymerase chain reaction (PCR). The PCR is a quantitative PCR (quantitative PCR, qPCR), real-time PCR (real-time PCR), reverse transcription PCR (Reverse Transcription PCR, RT-PCR), solid phase PCR (Solid Phase PCR), competitive PCR (Competitive PCR) , Overlap PCR (Overlap-extension PCR), Multiplex PCR, Nested PCR, Inverse PCR, Ligation-mediated PCR, ISSR (Intersequence-specific) PCR), methylation-specific PCR (MSP), colony PCR, miniprimer PCR, nano PCR (Nanoparticle-Assisted PCR, nanoPCR), TAIL-PCR (Thermal asymmetric interlaced PCR) ), Touchdown (Step-down) PCR, Hot start PCR, In silico PCR, Allele-specific PCR, Assembly PCR ), Asymmetric PCR, dial-out PCR, digital PCR (dPCR) and helicase-dependent amplification technology ) May be any one or more selected from the group consisting of.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 아플라톡신 생성 균주는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus), 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스파질러스 파라시티쿠스(Aspergillus parasiticus), 아스파질러스 소에(Aspergillus sojae) 및 아스파질러스 푸미가투스(Aspergillus fumigatus) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있으나, 바람직하게는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus) 또는 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus)일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the strain is generated aflatoxin aspartate across spline booth (Aspergillus flavus), aspartate across the duck's (Aspergillus oryzae ), Aspergillus parasiticus , Aspergillus sojae ) and aspergillus fumigatus ( Aspergillus fumigatus ) may be any one or more selected from the group consisting of, but preferably Aspergillus flabus ( Aspergillus) flavus ) or aspergillus orize oryzae ), and more preferably Aspergillus flavus .
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 검출방법은 단계 e) 로서, According to a preferred embodiment of the present invention, the detection method is as step e),
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가 1.6 내지 2.2 kb 인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계; 를 추가적으로 포함하는 것일 수 있다. Determining the aflatoxin-producing strain when the size of the amplified product of step d) is 1.6 to 2.2 kb; It may be to include additionally.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 c)에서, 유전자를 According to a preferred embodiment of the present invention, in step c), the gene
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트; A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트; A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 사용하여 증폭시키는 것일 수 있다. It may be to amplify by additionally using any one or more primer sets selected from the group consisting of.
상기 ‘추가적으로 사용하여 증폭시키는 것’은 제1프라이머 세트 내지 제4프라이머 세트를 사용하여 유전자를 증폭시키는 모든 범위를 의미하나, 바람직하게는 제1프라이머 세트 내지 제4프라이머 세트를 각각 사용하여 유전자를 증폭시켜 총 4개의 증폭산물을 수득하는 의미인 것이 바람직하다. The 'additional amplification by use' means all ranges for amplifying the gene using the first primer set to the fourth primer set, but preferably, the genes are first used by using the first primer set to the fourth primer set, respectively. It is preferable that the amplification means a total of four amplification products.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 e)는, According to a preferred embodiment of the invention, step e) is,
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가 The size of the amplified product in step d) is
제1프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ; 0.3 kb when amplified with the first primer set;
제2프라이머 세트로 증폭한 경우 1.7 kb ; Amplified with the second primer set 1.7 kb;
제3프라이머 세트로 증폭한 경우 2.2 kb ; 및Amplified with a third primer set 2.2 kb; And
제4프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ; 0.3 kb when amplified with the fourth primer set;
인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계; In the case of determining the strain to produce aflatoxin;
를 추가적으로 포함하는 것일 수 있다. It may be to include additionally.
상기 제1프라이머 세트, 제2프라이머 세트 또는 제4프라이머 세트를 추가적으로 포함하는 경우, 아플라톡신을 생성하지 않는 균주, 특히 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae)를 보다 세부적으로 구별할 수 있다. 제2프라이머 세트로 증폭하는 경우 증폭산물이 1.7 kb 인 경우 AO1 일 수 있으며, 1.4 kb 인 경우 AO2 일 수 있으며, 증폭되지 않는 경우 AO3 일 수 있다. When the first primer set, the second primer set, or the fourth primer set is additionally included, a strain that does not produce aflatoxin, in particular, Aspergillus oryzae , can be distinguished in more detail. When amplifying with the second primer set, it may be AO1 when the amplification product is 1.7 kb, AO2 when it is 1.4 kb, or AO3 when it is not amplified.
상기 아플라톡신을 생성하는 균주는 아스파질러스(Aspergillus) 속 균주 중 아플라톡신을 생성하는 균주이면 제한없이 해당할 수 있으나, 바람직하게는 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus)인 것이 바람직하다. The aflatoxin-producing strain may correspond without limitation as long as it is an aflatoxin-producing strain among the strains of Aspergillus , but is preferably aspergillus flavus .
상기 아플라톡신을 생성하지 않는 균주는 아스파질러스(Aspergillus) 속 균주 중 아플라톡신을 생성하지 않는 균주이면 제한없이 해당할 수 있으나, 바람직하게는 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae)인 것이 바람직하다. The strain that does not produce aflatoxin may be without limitation if it is a strain that does not produce aflatoxin among the strains of the genus Aspergillus , but is preferably aspergillus oryzae .
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석하지 않는 것은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not interpreted to be limited by these examples.
아스파질러스Asparagus 균주의 곰팡이 균주, DNA 추출 및 시퀀싱 Strain fungal strain, DNA extraction and sequencing
<1-1> 아스파질러스 균주 분리<1-1> Asparagus strain separation
89종의 누룩 샘플을 미세분말로 분쇄하고 균주를 분리하는데 사용될 때까지 4℃에서 보관되었다. 상기 분쇄된 누룩 샘플을 각각 5g씩 멸균된 증류수 45㎖에 현탁시키고 10 배 연속 희석(serial dilution, 10-2 ~ 10-5) 하였다. 각각의 희석제는 100 ㎍/㎖의 클로람페니콜(Sigma-Aldrich)을 함유하는 Dichloran Rose Bengal agar (BD Biosciences) 또는 Dichloran Glycerol agar(Merck) 배지에 각각 도말하였으며, 이는 각각 3회 수행하였다. 25 ℃ 에서 5 ~ 7 일 동안 배양한 후, 배지의 균주 콜로니를 계산하여 콜로니 형성 단위(샘플의 CFU/g)를 계산한 다음, 각 균주에 대해 감자 덱스트로스 한천(PDA; BD Biosciences)에서 단일 포자를 분리하였다. 분리주 모두를 -70 ℃에서 20 % 글리세롤에 저장하였다. 각각의 분리주는 고체 배지에서 콜로니 크기, 색상 및 균사 성장 속도로, 광학 현미경(Primo Star FOV18, Carl Zeiss)을 이용하여 포자의 형태 및 크기로 특성화되었다. 현미경 사진은 Zeiss Axiocam 105(Carl Zeiss)로 촬영했다. 아스파질러스 플라부스(Aspergillus flavus)와 아스파질러스 오리제(Aspergillus oryzae)의 형태는 유사하기 때문에 분자생물학적 방법과 아플라톡신 생산에 의해 그 종을 결정하였다.89 yeast samples were ground into fine powder and stored at 4 ° C. until used to isolate the strain. The crushed yeast samples were suspended in 45 ml of sterilized distilled water, 5 g each, and serially diluted 10 times (10 -2 to 10 -5 ). Each diluent was plated on Dichloran Rose Bengal agar (BD Biosciences) or Dichloran Glycerol agar (Merck) medium each containing 100 μg / ml of chloramphenicol (Sigma-Aldrich), which was performed three times each. After incubation at 25 ° C. for 5 to 7 days, the colony-forming units (CFU / g of the sample) were calculated by calculating the strain colonies of the medium, and then a single in potato dextrose agar (PDA; BD Biosciences) for each strain. Spores were isolated. All isolates were stored at -70 ° C in 20% glycerol. Each isolate was characterized by colony size, color, and mycelial growth rate in solid medium, with the shape and size of spores using an optical microscope (Primo Star FOV18, Carl Zeiss). Micrographs were taken with Zeiss Axiocam 105 (Carl Zeiss). Aspergillus flavus and aspergillus orize The shape of oryzae ) is similar, so the species was determined by molecular biological methods and aflatoxin production.
그 결과, A. oryzae KSS2, KBP3, KYI32, KJJ4b, KDG21 및 KSW16을 포함한 107 종의 A. oryzae 및 7종의 A. flavus 균주를 수득할 수 있었다. A. oryzae NRRL1989와 A. flavus ATCC22546 은 한국 미생물 센터(KCCM; 서울, 한국)에서 얻었다. As a result, 107 A. oryzae and 7 A. flavus strains including A. oryzae KSS2, KBP3, KYI32, KJJ4b, KDG21, and KSW16 were obtained. A. oryzae NRRL1989 and A. flavus ATCC22546 were obtained from the Korea Microbiological Center (KCCM; Seoul, Korea).
<1-2> 아스파질러스 균주의 DNA 추출<1-2> DNA extraction of Asparagus strain
상기 실시예 <1-1>에서 수득한 아스파질러스 균주들의 DNA는 세틸트리메틸-암모늄-브로마이드(cetyltrimethyl-ammomium-bromide, CTAB) 방법으로 추출하였다. 그 중 A. oryzae KSS2 및 KBP3의 두 게놈은 국립 환경 관리 센터(NICEM; 서울대학교, 한국) 및 TheragenEtex Ltd.(수원, 한국)에서 각각 시퀀싱되었다. 6 종의 A. oryzae 균주 KYI32, KJJ4b, KDG21 KSW16, NRRL1989 및 ATCC22546의 게놈은 TheragenEtex Ltd.의 Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 시퀀싱되었다.The DNA of the asparagus strains obtained in Example <1-1> was extracted with a cetyltrimethyl-ammomium-bromide (CTAB) method. Two genomes, A. oryzae KSS2 and KBP3, were sequenced at the National Environmental Management Center (NICEM; Seoul National University, Korea) and TheragenEtex Ltd. (Suwon, Korea), respectively. The genomes of six A. oryzae strains KYI32, KJJ4b, KDG21 KSW16, NRRL1989 and ATCC22546 were sequenced using TheragenEtex Ltd.'s Illumina HiSeq 2500 platform.
게놈 조립, 염색체 구성 및 주석Genome assembly, chromosome composition and annotation
2 종의 A. oryzae 균주 KSS2 및 KBP3의 PacBio 긴-판독 값은 HGAP 3(Hierarchical Genome Assembly Process) 및 Celera Assembler의 PBcR 파이프 라인으로 조립하였다. 어셈블러로부터 얻은 콘티그(contig)는 BlastN을 사용하여 참조 게놈 A. oryzae RIB40의 염색체에 맵핑되었다. Consed 프로그램을 사용하여 염색체 번호 및 연결에 사용했다. 염색체의 최종 합의 서열은 Pacific Biosciences의 SMRT portal 2.3에서 Quiver에 의해 연마되었다. 국립 생명 공학 정보국(NCBI)으로부터 A. oryzae BCC7051의 게놈 서열을 얻었다. BCC7051의 콘티그를 상기와 동일한 방법으로 수득하여, 조립된 콘티그를 A. oryzae에 KBP3의 기준 게놈에 맵핑함으로써 염색체를 구축하였다.2 species of A. oryzae The PacBio long-read values of strains KSS2 and KBP3 were assembled by HGAP 3 (Hierarchical Genome Assembly Process) and Celera Assembler's PBcR pipeline. Contigs obtained from the assembler were referenced using the BlastN genome A. oryzae It was mapped to the chromosome of RIB40. Consed program was used for chromosome numbering and linkage. The final consensus sequence of the chromosome was polished by Quiver in SMRT portal 2.3 of Pacific Biosciences. The genomic sequence of A. oryzae BCC7051 was obtained from the National Institute of Biotechnology and Information (NCBI). A chromosome was constructed by obtaining the contig of BCC7051 in the same manner as above, and mapping the assembled contig to A. oryzae to the reference genome of KBP3.
다른 6 종의 아스파질러스 균주의 일루미나-기반 콘티그(illumina-based contigs)는 SPAdes 어셈블러에 의해 조립되었다. 짧은 길이의 판독으로 서열 분석된 이들 6 개의 게놈에 대해, 조립된 콘티그를 참조 게놈, KSS2 및 KBP3에 맵핑함으로써 각각의 게놈의 염색체 초안을 구축하였다. 겹쳐진 콘티그는 Consed에서 합쳐졌고 떨어진 콘티그는 30 ×N의 추가로 연결되었다. 모든 드래프트 염색체는 동원체(centromere)의 위치를 기준으로 왼쪽(-L)과 오른쪽(-R) 팔로 나뉘어졌는데, 짧은 리드로부터 조립된 콘티그는 AT-풍부한 동원체 영역에 잘못 매핑 되었기 때문이다. A. oryzae(7 종), A. flavus(9 종), A. sojae(1 종) 및 A. parasiticus(3 종)의 20 종 곰팡이 게놈 서열은 NCBI에서 얻었다. 20 종의 게놈 콘티그를 상기와 동일한 방법으로 수득하였다. A. sojae 및 A. parasiticus의 염색체 구조 초안은 두 종 내의 균주 중에서 가장 긴 조립 스캐폴드인 게놈 A. sojae NBRC4239를 매핑하여 만들어졌다.The lumina-based contigs of the other six asparagus strains were assembled by the SPAdes assembler. For these six genomes sequenced with short length reads, chromosomal drafts of each genome were constructed by mapping the assembled contigs to the reference genomes, KSS2 and KBP3. The overlapping contigs were merged from the consed, and the fallen contigs were connected by an additional 30 × N. All draft chromosomes were divided into left (-L) and right (-R) arms based on the location of the centromere, because the contigs assembled from the short leads were incorrectly mapped to the AT-rich isomer region. The 20 fungal genomic sequences of A. oryzae (7 species), A. flavus (9 species), A. sojae (1 species), and A. parasiticus (3 species) were obtained from NCBI. 20 genome contigs were obtained in the same manner as above. Draft chromosomal structures of A. sojae and A. parasiticus were created by mapping the longest assembly scaffold, genome A. sojae NBRC4239, among the strains in both species.
2 종의 기준 게놈과 다른 아스파질러스 게놈 사이의 신테니(synteny) 분석은 MUMmer 소프트웨어에 의해 수행되었다. Funannotate 파이프라인을 사용하여 새로 시퀀스된 8 종의 게놈에 주석(atonnated)을 달고 이전에 시퀀스된 22 종의 게놈에 다시 주석을 달았다.Synteny analysis between two reference genomes and other asparagus genomes was performed by MUMmer software. The funannotate pipeline was used to annotate the 8 newly sequenced genomes and annotate the 22 previously sequenced genomes.
아플라톡신 생합성 유전자 클러스터의 비교Comparison of aflatoxin biosynthetic gene clusters
각각의 균주의 아플라톡신(aflatoxin) 생합성 유전자 클러스터는 참고로 A. flavus NRRL3357에서 아플라톡신 유전자 클러스터의 주석 정보를 사용하여 BlastN에 의해 수득되었다. 아플라톡신 유전자 클러스터가 다수의 콘티그로 분할될 때, 클러스터는 기준에 기초하여 N을 첨가함으로써 하나의 클러스터에 연결되어, 각 균주에 대해 하나의 클러스터를 수득하였다. 모든 균주의 아플라톡신 유전자 클러스터는 Dialign 프로그램에 의해 다중 정렬되었으며, MACSE를 사용하여 프레임-시프트에 대한 정보를 얻었다.The aflatoxin biosynthetic gene cluster of each strain was obtained by BlastN using the annotation information of the aflatoxin gene cluster in A. flavus NRRL3357 for reference. When the aflatoxin gene cluster was divided into multiple contigs, the clusters were joined to one cluster by adding N based on criteria, yielding one cluster for each strain. The aflatoxin gene clusters of all strains were multi-aligned by the Dialign program, and MACSE was used to obtain information about frame-shift.
그 결과, 아플라톡신 유전자 클러스터 중에서 aflYe, aflC ~ aflT, aflU ~ aflF 또는 AFLA_13945 영역으로 아플라톡신 생성균주 및 비생성균주를 구별할 수 있는 것을 확인하였다. AFLA_13945 는 보존된 가설 단백질(hypothetical protein)이다. As a result, it was confirmed that aflatoxin-producing strains and non-producing strains can be distinguished by aflYe , aflC to aflT , aflU to aflF, or AFLA_13945 regions among aflatoxin gene clusters. AFLA_13945 is a conserved hypothetical protein.
프라이머primer 세트 제작 및 이를 활용한 Making a set and utilizing it PCRPCR 분석 analysis
상기 <실시예 3>의 결과에 기초하여 하기 [표 1]과 같이 4 개의 프라이머 세트를 설계하였다. YE1-YE2 및 END1-END2의 두 프라이머 세트는 각각 아플라톡신 유전자 클러스터의 양쪽 끝에 위치한 aflYe 유전자 및 AFLA_13945 유전자를 증폭시키고, 2 개의 프라이머 세트 CT1-CT2 및 UF1-UF2를 사용하여 aflT 유전자의 3'- 말단 및 aflU-aflF(cypA-norB) 유전자 간 영역의 2 개의 영역에서 증폭시킬 수 있다. 상기 프라이머 세트를 상기 <실시예 1>에서 수득한 114종의 아스파질러스 균주의 20-50 ng 게놈 DNA 주형 및 20 pmol의 각 프라이머를 함유하는 Maxime PCR 프리믹스 키트(iNtRON Biotechnology, South Korea) 20 ㎕을 사용하여 PCR 반응을 수행하였다. 사용된 TP350 Thermal Cycler Dice Touch(TAKARA BIO INC., 호주) 조건은 94 ℃에서 4 분 동안, 94 ℃에서 1 분 동안, 60 ℃에서 1 분, 72 ℃에서 1 분, 이어서 10 분 동안 72 ℃의 최종 연장하였다. 증폭된 PCR 생성물은 전기영동하여 1.0 % 아가로스 겔에서 확인되었다.Based on the results of <Example 3>, four primer sets were designed as shown in Table 1 below. YE1-YE2 and END1-END2 two primers is amplified and respectively the aflYe AFLA_13945 gene and genes located at each end of the aflatoxin gene cluster, the two primers CT1 and CT2-using-UF1 UF2 aflT It can be amplified in two regions of the 3'-end of the gene and a region between the aflU - aflF ( cypA - norB ) genes. 20 μl of the Maxime PCR premix kit (iNtRON Biotechnology, South Korea) containing the 20-50 ng genomic DNA template and 20 pmol of each primer of the 114 asparagus strains obtained from the <Example 1> of the primer set. PCR reaction was performed using. The TP350 Thermal Cycler Dice Touch (TAKARA BIO INC., Australia) conditions used were 4 min at 94 ° C, 1 min at 94 ° C, 1 min at 60 ° C, 1 min at 72 ° C, then 72 ° C for 10 min. The final extension. The amplified PCR product was confirmed by electrophoresis on a 1.0% agarose gel.
(orf) aflYe
( orf )
(pksA-aflT) aflC-aflT
( pksA-aflT )
(cypA - norB) aflU-aflF
( cypA - norB )
그 결과, 하기 [표 2] 및 [표 3]과 같은 PCT 산물을 확인할 수 있었으며, 전기영동 결과는 [도 2]와 같다. As a result, it was possible to confirm the PCT products as shown in [Table 2] and [Table 3], and the results of electrophoresis are shown in [Figure 2].
비생성균주 수 Aflatoxin
Non-producing strains
생성균주(AF)Aflatoxin
Production strain (AF)
비생성균주(AO1)Aflatoxin
Non-producing strain (AO1)
비생성균주(AO2)Aflatoxin
Non-producing strain (AO2)
비생성균주(AO3)Aflatoxin
Non-producing strain (AO3)
(orf) aflYe
( orf )
(pksA - aflT) aflC - aflT
( pksA - aflT )
(cypA - norB) aflU - aflF
( cypA - norB )
HPLC에HPLC 의한 아플라톡신 생산 분석 Analysis of Aflatoxin Production
상기 <실시예 1>의 누룩샘플 내지 여기서 수득한 균주 각각의 1 밀리리터 포자 현탁액(106 spore/㎖)을 베트남 인디카 쌀 배지에 3 회 접종하였다. 배양물을 어두운 곳에서 25 ℃에서 14 일 동안 성장시켰다. 아플라톡신은 25g의 균질화된 분쇄된 샘플에서 70 % 메탄올(Merck, Darmstadt, Germany)에 의해 샘플로부터 추출되었다. 추출물을 면역 친화성 컬럼(AflaTest VICAM, A Waters Business, USA)에 로딩하고, 추출물 중 아플라톡신을 VICAM 방법에 따라 용리시켰다. 용리액의 아플라톡신은 1200 Infinity 시리즈(Agilent Technologies, USA)에서 70 ℃의 ZORBAX Eclipse Plus C18 컬럼(4.6 ×150 mm, 3.5 ㎛)에서 HPLC를 통해 분석되었다. 컬럼은 1.0 ㎖/min 의 유속에서 20:20:60(v/v/v)의 아세토니트릴, 메탄올 및 물을 포함하는 일정용매 이동 혼합물을 이용하여 걸었다. 아플라톡신 농도를 측정하기 위해, 아플라톡신 혼합물 표준(아플라톡신 믹스 키트; Supelco, Bellefonte, PA, USA)을 피크 면적에 대한 기준으로 사용하였다. 아플라톡신은 여기 파장 360 nm 및 방출 파장 440 nm에서 형광 검출기에 의해 하기 [표 4], [표 5] 및 [도 3]과 같이 검출되었다.The yeast sample of <Example 1> to 1 milliliter spore suspension (10 6 spore / ml) of each of the strains obtained here was inoculated 3 times in Vietnam Indica rice medium. Cultures were grown for 14 days at 25 ° C. in the dark. Aflatoxin was extracted from the sample by 70% methanol (Merck, Darmstadt, Germany) in 25 g of homogenized ground sample. The extract was loaded on an immunoaffinity column (AflaTest VICAM, A Waters Business, USA) and aflatoxin in the extract was eluted according to the VICAM method. The aflatoxin of the eluent was analyzed via HPLC on a ZORBAX Eclipse Plus C18 column (4.6 × 150 mm, 3.5 μm) at 70 ° C. in a 1200 Infinity series (Agilent Technologies, USA). The column was hung using a constant solvent transfer mixture containing 20:20:60 (v / v / v) acetonitrile, methanol and water at a flow rate of 1.0 ml / min. To measure the aflatoxin concentration, the aflatoxin mixture standard (Aflatoxin Mix Kit; Supelco, Bellefonte, PA, USA) was used as a reference for peak area. Aflatoxin was detected by a fluorescence detector at an excitation wavelength of 360 nm and an emission wavelength of 440 nm as shown in Tables 4, 5 and 3 below.
CypACypA
t
a
n
d
a
r
d
S
t
a
n
d
a
r
d
s
o
l
a
t
e
s
I
s
o
l
a
t
e
s
존재유무 Aspergillus
Presence or absence
<110> Foundation of Soongsil University-Industry Cooperation <120> Composition for detection of strain producing aflatoxin and detection method using the same <130> 1066223 <160> 8 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YE_F primer <400> 1 catgtgcatc acggcatgag 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YE_R primer <400> 2 ataaccagcg gttctgccaa 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT_F primer <400> 3 tgtgtcgggg acctctatgt 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT_R primer <400> 4 ccctccctgt gtgatgtgtc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UF_F primer <400> 5 caactgctcg actgtcgtct 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UF_R primer <400> 6 gaattggctt cgctccctct 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> End_F primer <400> 7 aggctctggg atcaaagctc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> End_R primer <400> 8 tagcgctggc attgaaacag 20 <110> Foundation of Soongsil University-Industry Cooperation <120> Composition for detection of strain producing aflatoxin and detection method using the same <130> 1066223 <160> 8 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YE_F primer <400> 1 catgtgcatc acggcatgag 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YE_R primer <400> 2 ataaccagcg gttctgccaa 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT_F primer <400> 3 tgtgtcgggg acctctatgt 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT_R primer <400> 4 ccctccctgt gtgatgtgtc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UF_F primer <400> 5 caactgctcg actgtcgtct 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> UF_R primer <400> 6 gaattggctt cgctccctct 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> End_F primer <400> 7 aggctctggg atcaaagctc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> End_R primer <400> 8 tagcgctggc attgaaacag 20
Claims (12)
A composition for detecting aflatoxin-producing strain comprising a third primer set consisting of a primer pair comprising a base sequence of SEQ ID NO: 5 and a base sequence of SEQ ID NO: 6.
The method of claim 1, wherein the primer set is a composition for detection characterized in that it is used for PCR (polymerase chain reaction).
The composition for detection according to claim 1, wherein the aflatoxin-producing strain is a strain present in food.
According to claim 1, wherein the aflatoxin-producing strain is Aspergillus flavus , Aspergillus oryzae , Aspergillus parasiticus , Aspergillus sojae ) And aspergillus fumigatus ( Aspergillus fumigatus ) at least one selected from the group consisting of a composition for detection.
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 검출용 조성물.
According to claim 1, The composition for detection,
A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
It characterized in that it further comprises any one or more primer sets selected from the group consisting of.
b) 상기 단계 a)에서 분리된 균주의 유전자를 추출하는 단계;
c) 상기 단계 b)에서 추출한 유전자를, 서열번호 5 의 염기서열 및 서열번호 6 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제3프라이머 세트를 사용하여 증폭하는 단계; 및
d) 상기 단계 c)에서 증폭된 산물의 크기를 확인하는 단계;
를 포함하는 아플라톡신(aflatoxin) 생성 균주 검출방법.
a) separating the strain from the food;
b) extracting the gene of the strain isolated in step a);
c) amplifying the gene extracted in step b) using a third primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 5 and the base sequence of SEQ ID NO: 6; And
d) checking the size of the product amplified in step c);
Aflatoxin-containing strain detection method comprising a.
The method according to claim 6, wherein the food in step a) is yeast.
The method according to claim 6, wherein the amplification of step c) is performed by polymerase chain reaction (PCR).
The method of claim 6, wherein the aflatoxin-producing strain is Aspergillus flavus , Aspergillus oryzae , Aspergillus parasiticus , Aspergillus sojae ) And Aspergillus fumigatus ( Aspergillus fumigatus ) detection method characterized in that at least one selected from the group consisting of.
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가 1.6 내지 2.2 kb 인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계;
를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
The method of claim 6, wherein the detection method is step e),
Determining the aflatoxin-producing strain when the size of the amplified product of step d) is 1.6 to 2.2 kb;
Detection method characterized in that it further comprises.
서열번호 1 의 염기서열 및 서열번호 2 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제1프라이머 세트;
서열번호 3 의 염기서열 및 서열번호 4 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제2프라이머 세트; 및
서열번호 7 의 염기서열 및 서열번호 8 의 염기서열을 포함하는 프라이머 쌍으로 이루어진 제4프라이머 세트;
로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 추가적으로 사용하여 증폭시키는 것을 특징으로 하는 검출방법.
The method of claim 6, wherein in step c), the gene
A first primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;
A second primer set consisting of a primer pair comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; And
A fourth primer set consisting of a primer pair comprising the base sequence of SEQ ID NO: 7 and the base sequence of SEQ ID NO: 8;
A detection method characterized in that amplification is further performed using any one or more primer sets selected from the group consisting of.
상기 단계 d)의 증폭된 산물의 크기가
제1프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ;
제2프라이머 세트로 증폭한 경우 1.7 kb ;
제3프라이머 세트로 증폭한 경우 2.2 kb ; 및
제4프라이머 세트로 증폭한 경우 0.3 kb ;
인 경우 아플라톡신을 생성하는 균주로 판단하는 단계;
를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법. The method of claim 11, wherein step e),
The size of the amplified product in step d) is
0.3 kb when amplified with the first primer set;
Amplified with the second primer set 1.7 kb;
Amplified with a third primer set 2.2 kb; And
0.3 kb when amplified with the fourth primer set;
In the case of determining the strain to produce aflatoxin;
Detection method characterized in that it further comprises.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117778614A (en) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 鲲鹏基因(北京)科技有限责任公司 | Primer probe combination for detecting aspergillus and kit thereof |
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KR20160051454A (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-11 | 주식회사 비피도 | Screening method of strain not to produce aflatoxin, cyclopiazonic acid and mycotoxin free soybean paste therefrom |
KR101798478B1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-11-16 | 롯데제과 주식회사 | Method for detecting rapidly Aspergillus flavus strain producing aflatoxin and detection kit |
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2019
- 2019-10-08 KR KR1020190124686A patent/KR102099051B1/en active IP Right Grant
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