基于DNA提取方法比较的市售刺梨果汁饮料DNA降解分析与食品安全评估

《BMC Biotechnology》:Comparative evaluation of various DNA extraction methods and analysis of DNA degradation levels in commercially marketed Chestnut rose juices and beverages

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Biotechnology 3.5

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  为解决市售刺梨果汁饮料因加工导致的DNA降解问题,研究人员比较了CTAB法(MC)、植物基因组DNA试剂盒(PG)、磁珠法(MPG)及异丙醇沉淀联合加工食品DNA提取试剂盒(IPF)四种方法。研究发现IPF法在DNA产量(187.62±34.6 ng/μL)和纯度(A260/A280=1.74±0.08)方面表现最优,qPCR显示其Cq值最低(22.7±1.60),证实该方法最适合加工食品的DNA提取。该研究为食品真实性鉴定提供了技术支撑,对保障食品安全具有重要意义。

  

刺梨果汁作为贵州特色农产品,近年来因其丰富的营养价值和保健功能备受关注。然而随着市场规模扩大,加工过程中的DNA降解问题给产品质量监控带来巨大挑战。传统检测方法如形态学鉴定和蛋白质检测存在主观性强、易受环境因素干扰等局限,而基于DNA的检测技术虽具有高特异性,却面临加工食品中DNA提取效率低、降解严重等技术瓶颈。

中国农业大学植物保护学院的研究团队在《BMC Biotechnology》发表的研究,系统比较了四种DNA提取方法在刺梨果汁饮料中的应用效果。研究选取五家贵州企业生产的刺梨产品(C1-C5),通过紫外分光光度计、凝胶电泳和实时荧光定量PCR等技术评估提取效果。结果显示,改良CTAB法(MC)虽成本最低(3.53元/样本),但DNA纯度较差(A260/A280=1.57±0.09);而IPF法虽然耗时最长(217分钟),但综合表现最优异,其DNA产量达187.62±34.6 ng/μL,A260/A280比值1.74±0.08,qPCR的Cq值仅22.7±1.60。研究还发现不同加工工艺对DNA完整性影响显著,部分样品仅能扩增出94bp小片段。

关键技术方法包括:1)四种DNA提取技术对比(MC、PG、MPG、IPF);2)紫外分光光度法检测DNA浓度和纯度;3)针对ITS2基因设计多对引物(94-500bp)评估DNA降解程度;4)实时荧光定量PCR(qPCR)验证DNA可扩增性;5)统计分析方法比较提取效率。

研究结果部分:
"DNA提取方法的产量和质量比较"显示,IPF法DNA产量显著高于其他方法(p<0.05),其A260/A280比值1.74接近理想值1.8,证明该方法能有效去除蛋白质污染。

"扩增DNA提取产物的凝胶电泳"结果表明,IPF法在C1-C4样品中均产生清晰条带,而低浓度样品C5在所有方法中均表现不佳,说明原料含量影响检测灵敏度。

"提取DNA的实时PCR分析"证实,IPF法的平均Cq值最低(22.7),显著优于MPG法(27.84),表明其提取的DNA更适合作PCR模板。

"DNA降解程度评估"发现,所有样品均能扩增94bp片段,但仅C2、C4能检测到500bp长片段,提示不同厂家的加工工艺对DNA完整性影响存在差异。

结论部分强调,IPF法虽然成本较高(13.82元/样本),但其优异的DNA提取效果使其成为加工刺梨产品检测的首选方法。该研究不仅为刺梨果汁真实性鉴定建立了技术标准,其方法学比较框架还可推广至其他加工食品的DNA检测领域。值得注意的是,研究发现加工温度、pH值(刺梨含13种有机酸)和灌装工艺都会加速DNA降解,这为优化食品加工工艺提供了分子层面的理论依据。该成果对规范农产品市场、打击掺假行为具有重要实践价值,也为后续开发快速检测试剂盒奠定了技术基础。

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