一纸测出转基因
编者按
针对我国转基因作物种子选育、生产和销售等环节管理问题凸显等情况，近日，农业部印发了《农业部2015年农业转基因生物安全监管工作方案》，瞄准重点单位、重点环节和重点区域，对水稻、玉米等进行重点监管，建议“充分利用试纸条等快速检测方法，降低成本，扩大监测范围”。由中国农科院油料作物所研制的“Cry1Ab/Cry1Ac快速检测试纸”成为被农业部推荐使用的首选产品。
转基因快速检测试纸——
快速识别转基因品种的“利器”
绘图：吴狄
本报记者缪翼
据百度《3·15质量大数据报告》显示，今年网民最关注的消费问题中，食品安全居首。而这其中，“转基因食品安全吗？”“转基因食品可检测出来吗？”等一系列有关转基因的话题关注度高达60.24%。
而去年4月，湖北省武汉市一家大型超市检测出含有转基因成分的“Bt汕优63”大米曾引起轩然大波。虽然这种水稻获得了转基因生物安全证书，但未得到商业化种植许可。
面对转基因非法扩散行为，如果能采用便捷、低成本的手段，在转基因作物实验室研究和试验、品种区域试验和审定、种子生产和销售、产品加工等各重点环节加以监管，可能就不会让转基因大米流入市场。
那么，看不见摸不着的转基因物质，究竟通过什么途径能够被快速有效地检测出来呢？近日，农业部推荐了5种快速检测转基因的试纸条，以期降低成本，扩大监测范围。由中国农业科学院油料作物研究所研制的“Cry1Ab/Cry1Ac快速检测试纸”成为其中首选产品。
速度：14分钟检测40份不同水稻和玉米样品，转基因检测无漏洞
能够快速检测转基因物质的试纸？带着好奇，记者连线了油料作物所研究院吴刚。“模样、原理以及使用方法，基本和早孕试纸雷同。”吴刚说，“该试纸条应用双抗体夹心免疫层析的原理，样本中的抗原在侧向移动的过程中与胶体金标记的特异性单克隆抗体1结合，形成抗原-抗体复合物，继续向前方流动和NC膜检测线上特异性单克隆抗体2的结合形成双抗体夹心复合物。如果样本中抗原含量大于1%，检测线显红色，结果为阳性；反之，检测线不显色，结果为阴性。”听了吴刚的形象描述，记者对于转基因检测试纸有了比较直接的印象。
“取一粒水稻种子，充分压碎，转移到做好标记的提取管中。加0.5毫升提取缓冲液溶解，盖好提取管的盖子，用力上下震荡提取管20秒~30秒，确保样品与缓冲液充分混匀，静置等待固体物质沉淀在管底。插入试纸条，先显示出来的比较深的是C（控制线），C的下方T（检测线）也逐渐显示出来……”这是记者在油料作物所基因检测中心制作的“2分钟检测转基因稻种”视频资料里看到的，检测方法简单快速。“今年2月初，在农业部举办的首次转基因快速检测产品征集和测试验证现场会上，我所研制的这一试纸条在14分钟内从40份不同水稻和玉米样品中准确检测出全部阳性盲样样品，成为第一个提交检测结果并全部正确的参试检测试纸条，耗时仅为其他参试同类产品的一半。”吴刚介绍，“该试纸条能有效排除叶绿素染色、多酚抑制和黏性干扰的影响，从种子、植株到产品，全程仅需使用同一种试纸条即可快速准确地检测各种样品中的抗虫转基因成分，为用户在库存、备货和使用方面带来便捷。”
成本：试纸10元一支，为进口产品的40%，辅助材料成本不超过0.1元
但是用碾钵检测叶片还是太麻烦，一是成本有点高，一套大约5元，反复用又很难洗干净；二是太重，如果带一两百个出去，一个人很难搬动。
随着试纸条灵敏度大幅度提高，对叶片匀浆的要求实际上在降低。“去年已有用户开始直接采用一次性筷子在塑料离心管中碾碎叶片，我们以此为基础，摸索了全部用最便宜最轻便的一次材料进行水稻、玉米叶片预处理的方案。”吴刚说，“筷子、塑料离心管和吸管，一整套一次性设备，成本不超过1角钱。”
同时，吴刚介绍，由于不同试纸的灵敏度和特异性有所不同，一般的试纸条需要用专门的提取液进行检测，以避免因为蛋白释放不充分而造成的假阴性问题和叶绿素太多造成的假阳性问题。“而我们的试纸条比较‘皮实’，检测用的水是纯净水，甚至是自来水。”
准确度：操作不当也会导致假阳性、假阴性和流动不畅等各种问题
据吴刚介绍，Cry1Ab/Cry1Ac快速检测试纸是经大规模验证可用于检测抛光精米的极少数产品之一。抛光精米蛋白含量非常低，且含有抛光剂等干扰成分，而该试纸条有效解决了同类产品常见的假阴性和假阳性的问题，检测结果精准。此外，该试纸条还可于玉米淀粉、玉米糊精、水稻蛋白等深加工产品的检测，效果良好。
转基因检测通常的方法是PCR定性筛选检测，检测费用为每次1000元左右，而试纸的检测成本为10.1元。那么是不是10.1元就能解决1000元的问题呢？吴刚提醒，即便试纸检测结果呈阳性，也还只是处于“海选”阶段，还是要将“海选”选手送到专业的机构进行PCR定性筛选检测，才能最终确定是否真正含有转基因物质。“只不过，前期阶段可以多省下几个1000元。”
这么好的试纸，普通消费者是不是可以自行购买并使用呢？记者也禁不住“淘宝”一下，想买来自用。吴刚对此却表示不太赞同，“因为不同作物类型样品成分组成差异巨大，叶片中的叶绿素、稻谷中的多酚、玉米糊中的淀粉等都会对检测结果造成影响，导致假阳性、假阴性和流动不畅等各种问题。”目前，该试纸条的客户群仅针对各地检测机构及企业自检。
转基因食品的检测方法
外源蛋白质的测定
即从蛋白质水平对转基因食品进行检测，实际应用中主要采用的是免疫学检测法，即Western杂交、酶联免疫吸附法（ELISA）和试纸条法。免疫学检测法可以检测具有抗原性的蛋白质类表达产物的存在，它是通过抗原抗体特异反应来实现的。
外源蛋白质检测法快速且具有一定的灵敏度，也能进行半定量，尤其是试纸条法，不需要特殊的仪器设备，适用于现场检验或初筛。但外源蛋白质检测法有三方面的局限性：(1)由于抗原抗体反应的专一性，每种转基因产品都要开发和建立专门的检测试剂和方法，而转基因产品种类繁多，要建立所有转基因产品的蛋白质检测法工作量很大；(2)对于加工过的转基因食品，其蛋白质很容易被破坏，从而影响检测结果的准确行；(3)有些插入基因还具有表达部位特异性，这些金银的表达并不像DNA那样存在转基因作物的任何部位，甚至有的转基因产品的插入基因根本不表达或表达量很低。这些都会影响检测结果。
外源DNA的检测
目前对于外源基因的检测主要是通过对转入的外源基因进行PCR扩增，然后进行紫外或荧光检测。PCR技术全称“聚合酶链反应技术”，是一种在体外由引物引导的DNA聚合酶催化的聚合反应，能在短时间内准确地将目的序列大量复制。在转基因食品检测方面，主要是用于从DNA即基因水平来鉴定被测食品。由于它的快速、灵敏、费用低、检测仅需微量的DNA并且可以同时检测多个样品，正成为这一领域日趋成熟的方法之一。定性PCR转基因食品重组DNA的基本机构包括启动子、目的基因、终止子和标记基因。由于目的基因种类繁多，所以先用转基因食品最常用的转录启动子CaMV35S、转录终止子NOS及抗生素抗体基因NPTII三个序列来设计引物进行PCR反应，对结果阳性者可再检测目的基因。定量PCRPCR反应具有高度特异性和敏感性，但对实验技术的要求很高，其结果易受许多因素的干扰而产生误差，一般PCR只用作转基因食品的定性筛选检测。针对所存在的问题，研究人员在实验设计中引入内部参照反应，以消除检测时的干扰，并与已知含量的序列GMO标准样的PCR结果进行比较，从而可以半定量地检测待测样品的GMO含量。PCR-ELISA这是一种将PCR的高效性与ELISA高特异性结合在一起的检测方法，它利用地高辛或生物素等标记引物，将PCR扩增产物与固相板上特异的探针结合，再加入抗地高辛或生物素的酶标抗体-辣根过氧化物酶结合物，最后使底物显色，在酶标仪上读取数值。利用PCR-ELISA法对转基因大豆检测，灵敏度比欧盟推荐的PCR方法高5倍~10倍。它快速方便，避免了有毒物质EB的使用，适合大批量自动检测。
