Metody identyfikacji genetycznie zmodyfikowanych organizmów w żywności

• Autorzy: Robert Duliński

Warianty tytułu

Methods of Identification of Genetically Modified Organisms in Foods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W pracy przedstawiono najważniejsze metody analityczne stosowane w detekcji genetycznie zmodyfikowanej żywności. Zdecydowana większość technik polega na identyfikacji zmian w strukturze dwóch biologicznie czynnych makrocząsteczek: DNA oraz białek. W przypadku kwasów nukleinowych podstawowe narzędzie diagnostyczne stanowi reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), pozwalająca na selektywną amplifikację wybranych regionów DNA wraz z jakościową i ilościową oceną wprowadzonych modyfikacji. Reakcja PCR w czasie rzeczywistym jest obecnie uznawana za wiodącą metodę analizy zawartości genetycznie zmodyfikowanych organizmów w roślinach uprawnych i produktach żywnościowych. Na określenie modyfikacji genetycznych manifestujących się na poziomie struktury białek pozwalają testy immunoenzymatyczne polegające na selektywnym rozpoznaniu rekombinantowego białka przez specjalnie zaprojektowane przeciwciało. Jednak zarówno uproszczony wariant identyfikacji kompleksu antygen - przeciwciało na nitrocelulozowym pasku, jak i klasyczna wersja testu immunochemicznego na mikropłytce traktowane są przede wszystkim jako metody oceny jakościowej. Wraz z rozwojem technologii manipulacji genowych, rosnącą liczbą transformacji roślin i prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości zwierząt, obserwowana jest tendencja do opracowania wiarygodnych testów, pozwalających na detekcję oraz analizę ilościową kilku genetycznych modyfikacji w trakcie pojedynczego oznaczenia. (abstrakt oryginalny)

EN

In this paper, the most important analytical methods applied in detection of genetically modified food are presented. Most of the techniques are based on identification of changes in structure of two biological active macromolecules: DNA and proteins. In case of nucleic acid, basic diagnostic tool is polymerase chain reaction (PCR), used in selective amplification of specific DNA fragments with qualitative and quantitative analysis of introduced modifications. Real-time PCR is actually established as a primary method in analysis of the contents genetically modified organisms in transgenic crops and foods. To estimate the genetic modification manifested on protein structure level there are introduced immunoenzymatic assays based on selective recognition of recombinant protein by specially designed antibody. Although simplified form with recognition of antigen-antibody complex on nitrocellulose strip and classic version of immunoenzymatic assay on microplate are mainly treated as qualitative methods. Together with the development of genetic manipulation, numbers of plant transformations are growing and probably, in the near future also animal transformations, there is a need to establish reliable tests for detection and quantification of several genetic modifications in a single analysis. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność modyfikowana genetycznie; Technologia produkcji żywności; Genetyczna Modyfikacja Organizmów (GMO); Towaroznawstwo żywności

EN

Genetically modified food; Food production technology; Genetically Modified Organisms (GMO); Food commodities

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 14 (2007)
• Numer: nr 4 (53)
• Strony: 5--16

Twórcy

autor

Robert Duliński

• Akademia Rolnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Ahmed F.E.: Detection of genetically modified organisms in foods. Trends Biotechnol., 2002, 20, 215-223.
• [2] Auer C.A.: Tracking genes from seed to supermarket: techniques and trends. Trends Plant Sci., 2003, 12, 591-597.
• [3] Beyer P., Al.-Babili S., Ye X., Lucca P., Schaub P., Welsch R., Portykus I.: Introducing the βcarotene biosynthesis pathway into rice endosperm by genetic engineering to defeat vitamin A deficiency. J. Nutr., 2002, 132, 506S-510S.
• [4] Bonwick G.A., Smith C.J.: Immunoassays: their history, development and current place in food science and technology. Int. J. Food Sci. Technol., 2004, 39, 817-827.
• [5] Cankar K., Stebih D., Dreo T., Zel J., Gruden K.: Critical points of DNA quantification by real-time PCR - effects of DNA extraction method and sample matrix on quantification of genetically modified organisms. BMC Biotechnol., 2006, 37, 1-15.
• [6] Deisingh A.K., Badrie N.: Detection approaches for genetically modified organisms in foods. Food Res. Intern., 2005, 38, 639-649.
• [7] Garcia-Canas V., Cifuentes A., Gonzales R.: Detection of Genetically Modified organisms in foods by DNA amplification techniques. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 2004, 44, 425-436.
• [8] Garcia-Canas V., Cifuentes A., Gonzales R.: Highly reproducible Capillary Gel Electrophoresis (CGE) of DNA fragments using uncoated columns. Detection of genetically modified maize by PCRCGE. J. Sep. Sci., 2002, 25, 577-583.
• [9] Greiner R., Konietzny U., Villavicencio A.L.: Qualitative and quantitative detection of genetically modified maize and soy in processed foods sold commercially in brazil by PCR-based methods. Food Control, 2005, 16, 753-759.
• [10] Hayward-Lester A., Oefner P.J., Doris P.A.: Rapid quantification of gene expression by competitive RT-PCR and Ion-Pair Reversed-Phase HPLC. BioTechniques, 1996, 20, 250-257.
• [11] Hernandez M., Esteve T., Prat S., Pla M.: Development of real-time PCR systems based on SYBR®Green I, Amplifluor™ and Taqman® technologies for specific quantitative detection of the transgenic maize event GA 21. J. Cereal. Sci., 2004, 39, 99-107.
• [12] Hernandez M., Fernandez S., Boyer F., Burns M., Bruderer S., Glouden T., Harris N., Kaeppeli O., Philipp P., Pla M., Puigdomenech P., Vaitilingom M., Bertheau Y., Remacle J., Leimanis S.: A microarray-based detection system for genetically modified (GM) food ingredients. Plant Mol. Biol., 2006, 61, 123-39.
• [13] Hernandez M., Rodriguez-Lazaro D., Esteve T., Prat S., Pla M.: Development of melting temperature-based SYBR Green I polymerase chain reaction methods for multiplex genetically modified organism detection. Anal. Biochem., 2003, 323, 164-170.
• [14] http://engl.jrc.it/.
• [15] http://www.irmm.jrc.be/html.
• [16] Hubner P., Studer E., Luthy J.: Quantitative competitive PCR for the detection of genetically modified organisms in food. Food Control, 1999, 10, 353-358.
• [17] Ibanez E., Cifuentes A.: New Analytical Techniques in Food Science. Cit.. Rev. Food Sci. Nutr., 2001, 41, 413-450.
• [18] Kuiper H.A.: Summary report of the ILSI Europe workshop on detection methods for novel foods derivied from genetically modified organisms. Food Control, 1999, 10, 339-349.
• [19] Linkiewicz A., Wiśniewska I., Sowa S.: Molekularne metody wykrywania i identyfikacji organizmów genetycznie zmodyfikowanych (GMO). Biotechnologia, 2006, 74, 44-53.
• [20] Liu G., Su W., Xu Q., Long M., Zhou J., Song S.: Liquid-phase hybridization based PCR-ELISA for detection of genetically modified organisms in food. Food Control, 2004, 15, 303-306.
• [21] MacCormick C.A., Griffin H.G., Underwood H.M., Gasson M.J.: Common DNA sequences with potential for detection of genetically manipulated organisms in food. J. Appl. Microbiol., 1998, 84, 969-980.
• [22] Meyer R., Candrian U.: PCR-based DNA analysis for the identification and characterization of food components. Lebensm.-Wiss. u Technol., 1996, 29, 1-9.
• [23] PN-EN ISO 21571:2006 Artykuły żywnościowe. Metody wykrywania organizmów zmodyfikowanych genetycznie i produktów pochodnych. Ekstrakcja kwasów nukleinowych.
• [24] Polak J.: Metody analizy żywności modyfikowanej genetycznie. W: Metody pomiarowe i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii - pod red. M. Jankiewicza i Z. Kędziora. Wyd. AR w Poznaniu, Poznań 2003, s. 413-431.
• [25] Radecki J., Radecka H., Cieśla J., Tudek B.: Sensory chemiczne i biosnensory w kontroli żywności zmodyfikowanej genetycznie. Biotechnologia, 2006, 74, 67-79.
• [26] Ririe K.M., Rasmussen R.P., Wittwer C.T.: Product differentiation by analysis of DNA melting curves during the polymerase chain reaction. Anal. Biochem., 1997, 254, 154-160.
• [27] Rozporządzenie (WE) nr 1829/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 22 września 2003 r., dotyczące możliwości śledzenia i etykietowania organizmów zmodyfikowanych genetycznie oraz możliwości śledzenia żywności i produktów paszowych wyprodukowanych z organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Off. J. Eur. Commun., L 268, 1-23.
• [28] Tyagi S., Kramer F.R.: Molecular Beacons: Probes that fluoresce upon hybridization. Nature Biotechnol., 1995, 14, 303-308.
• [29] Ustawa o organizmach genetycznie zmodyfikowanych z dn. 22 czerwca 2001 r. Tekst ujednolicony - Dz. U. 2007 r. Nr 36, poz. 233).
• [30] Wang W., Fang T.J.: Development of multiplex and quantitative PCR assay to detect genetically modified Roundup Ready soybean in foods. J. Food Drug Anal., 2005, 13, 132-138.