猪肉中病原体高通量筛查和肉质鉴定技术研究
发布时间：2021-08-10
信息来源：北京市科技成果信息系统
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发布时间：2021-08-10
信息来源：北京市科技成果信息系统
- 数据库筛查;快速检测;电子鼻
基本信息
所属科技项目名称：猪肉中病原体高通量筛查和肉质鉴定技术研究
项目主管部门：北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会
科技成果信息
科技成果名称：猪肉中病原体高通量筛查和肉质鉴定技术研究
关键词：猪肉新鲜度；电子鼻；数据库筛查；快速检测
科技成果类型：原始创新
科技成果所处阶段：其他
科技成果应用领域：卫生和社会工作
科技成果简介：
一、研究的目的和意义：腐坏猪肉对人体的危害是巨大的，动物的尸体在腐坏过程中会在短时间内产生大量腐败产物。常用的检测技术多是封闭式检测，操作复杂，且对操作人员和检测环境的要求较高，难以实现现场快速检测。同时，由于发病或者在摄入变质饲料等有毒物质后造成死亡的猪肉是不能食用的，但是由于利益的驱使，病死猪肉公然在市场上销售，对消费者的生命健康造成极大威胁。
本研究针对市场上病死猪肉危害大、难以辨识、屡禁不止的问题，基于病原体高通量、灵敏筛查和肉质新鲜程度鉴定，建立高通量、灵敏、准确、特异的未知病原体筛查技术，研制出相应试剂及配套分析软件；利用电子鼻技术，研制气敏传感器来实现猪肉新鲜度的判定。通过广谱筛查猪肉中病原体和鉴别猪肉的新鲜程度，开发出相应的快速检测试剂盒，涵盖主要的疫病和食源性致病菌，出现病猪可迅速准确诊断出致病原因；定期对养猪场疫病进行筛查，可了解疫情分布情况及进化趋势，为风险分析提供依据。
二、研究内容：针对猪肉腐败过程中产生的氮化合物等挥发性物质研制传感器。完成530份猪肉样品中挥发性盐基氮的检测工作。从相关数据库上收集整理课题任务目标的30余种动物病原体核酸序列，找出相应的特异性分析鉴定核酸分子标识；分析评估测序结果相应的特异核酸分子标识的准确性和有效性；建立30种以上猪病病原体的分子标识数据库。以猪肉、脏器组织、猪肉制品样品为例，根据不同检测需求和不同检测目的物，对包括样品保存、样品处理、组织破碎、DNA/RNA同时提取等样品前处理技术，通过筛选和优化，建立针对多种样品的集成化样品处理综合解决方案。
三、研究方法：
利用文献整理与公共数据库查询，获取病原体数据库原始基因序列。采用K-mer以及多软件整合流程，筛选出病原体特征序列，并评估杂交/检测探针的反应条件，并构建数据库用于访问和后续数据管理。
开发样本前处理流程，去除宿主基因组DNA对病原体核酸测序的干扰，相对富集病原体，提高后续测序结果中的病原菌的含量。此外，基于微流控芯片技术也可以用于不同形状、大小颗粒的筛选，通过筛选流体力学差异，能够将其进行分离，过滤较大的宿主细胞，我们也将此方法用于富集方法的选择范围内。
构建测序分析流程以及基于自建数据库的快速检测方法。测出序列信息后，研发智能分析系统，自动输出结论，并能对数据深度挖掘。快速筛选出可以应用快检方式进行检测的试剂盒设计和实现流程。
参考最新发布的国家标准，GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中自动凯氏定氮仪法，对来自市内16个区县的 各大超市、市场及肉店的530份猪肉样品进行挥发性盐基氮（TVB-N）含量检 测。
利用电子鼻技术，研制气敏传感器，检测猪肉样品散发出的特征气体，其特征是结合传感器阵列组合及实时数据分析算法实现现场级猪肉新鲜度快速检测。
四、研究结果：本课题开发了猪肉肉质新鲜度检测传感器样机5台，检测指标参数4个，已申请发明专利 2 项。将检测仪应用于 530 份实际样品的测试，测试准确度为 100%。本课题的创新点在于将生物传感器阵列技术用于鉴别猪肉新鲜度，并具有较高的灵敏度和准确性，可在现场快速、准确的实现猪肉新鲜度检测。基于 PCR 技术的快速猪病原菌鉴定，为病原菌检测、防治提供有力的工具。我们开发的这套检测方案，能够在 2 小时内对极低含量的病原菌污染进行稳定的检测，相比较测序方法，时间成本以及耗材成本都有着极大的优势，特别适合于日常样本监督检测。
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