Phát hiện gian lận trong thịt chế biến bằng kỹ thuật multiplex PCR

MỤC LỤC

Giới thiệu sơ lược về thịt chế biến

Để đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ thịt và nâng cao giá trị sử dụng của thịt thì chúng phải được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau tùy theo mục tiêu sử dụng. Chế biến làm tăng sự ngon miệng, tăng khả năng tiêu hóa và hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thịt, hạn chế sự nhiễm vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm do đó tăng giá trị sử dụng của thịt chế biến. Thịt chế biến dùng làm thức ăn gia súc (thường là bột thịt) còn được chế biến từ các nguồn vật liệu giàu protein khác là phụ phế phẩm trong giết mổ gia súc như da, lông, xương, móng và các nội quan.

Tình hình gian lận trên thị trường thịt của thế giới và Việt Nam

Tình hình gian lận trên thị trường thịt tươi và thịt chế biến ở Việt Nam Ở Việt Nam, tình hình gian lận thương mại trong sản xuất, tiêu thụ thịt và sản

Tuy nhiên, chính quyền địa phương chưa thực sự quan tâm chỉ đạo công tác ngăn chặn và xử lý nhập lậu động vật, sản phẩm động vật qua biên giới, sự phối hợp giữa các cơ quan, ban ngành tại địa phương chưa thống nhất và chặt chẽ. - Trong khi đó, các nước nhập khẩu yêu cầu về đăng ký công bố chất lượng, kiểm dịch, kiểm soát giết mổ của các nước nhập khẩu thường rất chặt chẽ. - Các nhà nhập khẩu nước ngoài còn yêu cầu thịt và sản phẩm của thịt phải được lấy từ vùng an toàn đối với bệnh lở mồm lông móng, dịch tả heo, dịch tả gà (newcastle), BSE và những vùng này phải được tổ chức dịch tễ thế giới (OIE) công nhận.

DNA ty thể và gen cytochrome b trong việc phát hiện loài .1 DNA ty thể

Di truyền của ty thể

Tinh trùng có thể mang một ít ty thể ở phía đuôi như là một nguồn năng lượng để cho tinh trùng hoạt động trên hành trình dài tìm đến với trứng. Khi một tinh trùng nào đó may mắn gắn được với trứng trong quá trình thụ tinh thì đuôi của nó cũng rụng đi. Hệ quả là cơ thể mới được tạo thành chỉ chứa ty thể của mẹ truyền cho.

Năm 1999, Sutovsky và ctv đã làm thí nghiệm trong đó ty thể tinh trùng (có mtDNA) được gắn ubiquytin và nhận thấy chúng bị phá hủy ở phôi (Sutovsky, 1999). ™ Sự thiếu sót của mtDNA tinh trùng để vào trứng ở một số ít sinh vật. Mặc dù có một vài bằng chứng gần đây cho thấy rằng trong một số trường hợp hiếm, bào quan này cũng được di truyền từ bố.

Di truyền của ty thể từ bố có thể gặp trong các trường hợp sau: phôi được dòng hóa, sự loại bỏ ty thể từ bố xảy ra sau, trong điều kiện phòng thí nghiệm. Như vậy không giống với DNA của nhân tế bào, vật chất di truyền của ty thể không có hiện tượng trộn lẫn qua mỗi thế hệ do đó nó thay đổi với tốc độ chậm hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu quá trình tiến hóa của con người.

Sử dụng gen cytochrome b để phát hiện nguồn gốc loài trong các sản phẩm thịt chế biến

Nhưng không phải sử dụng hết hoàn toàn trình tự gen cytochrome b mà chỉ sử dụng một phần. Để thuận tiện trong việc nghiên cứu, DNA ty thể thường được ly trích từ cơ. Vì ty thể thực hiện chức năng hô hấp giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào, tạo ra một số sản phẩm trung gian cần thiết.

Do nhu cầu năng lượng là khác nhau đối với các tế bào trong cơ thể và cũng như các loại tế bào nên số lượng ty thể trong tế bào cũng khác nhau và sự sắp xếp ty thể trong tế bào cũng phụ thuộc rất nhiều vào chức năng sinh lý cũng như điều kiện môi trường.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • Vật liệu
    • Phương pháp tiến hành .1 Lấy và bảo quản mẫu

      Mỗi loại thịt được lấy khoảng 500g cho vào từng túi nilon sạch kích thước 5 x 10 cm, dán nhãn cho mỗi loại thịt, trữ trong thùng đá, đem về phòng thí nghiệm, trữ ở -700C. Mục tiêu của thí nghiệm là tối ưu hóa quy trình PCR để phát hiện riêng lẻ từng loại thịt tươi, sử dụng primer được thiết kế bởi Matsunaga & ctv (1999). Phản ứng m-PCR nhằm phát hiện cùng lúc sự hiện diện của các loại thịt có nguồn gốc từ các loài động vật khác nhau được thực hiện, sử dụng các primer đã dùng trong quy trình PCR đơn xác định từng loại thịt ở mục 3.4.3.1.

      Sau khi có được quy trình m-PCR thích hợp để phát hiện các loại thịt heo, gà, dê, cừu, bò/&trâu đã được xác định, các phản ứng được lập lại 3 lần để khẳng định tính ổn định của quy trình. Nhằm tạo cơ sở cho việc thực hiện m-PCR ở các nồng độ DNA khác nhau và để xác định tỷ lệ thấp nhất của DNA trâu, bò, dê, cừu mà m-PCR còn phát hiện được, việc phối trộn DNA được thực hiện theo các tỷ lệ khác nhau như bảng 3.4. Lý do phối trộn với tỷ lệ theo bảng 3.4 như sau: Nguyên liệu để sản xuất bột thịt trong thức ăn gia súc chủ yếu là phế phẩm từ các lò mổ gia súc, gia cầm.

      Còn thịt có nguồn gốc từ thú nhai lại có nguy cơ nhiễm bệnh BSE hoặc vì lý do nào đó (ví dụ như tôn giáo, dị ứng.) mà người ta không muốn sử dụng thịt từ thú nhai lại. Nhằm tạo cơ sở cho việc xác định mức độ biến tính và xác định sự phù hợp của quy trình đối với DNA tách chiết từ thịt đã xử lý nhiệt, trước tiên chúng tôi thực hiện. Mỗi hỗn hợp được chia thành 7 phần (1 phần không xử lý nhiệt, 6 phần để xử lý nhiệt) cho vào các túi nilon chịu nhiệt (hoặc gúi bằng giấy bạc) cú dỏn nhón ghi rừ thành phần tỉ lệ, nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt.

      Để khẳng định khả năng phát hiện các loại thịt heo, gà, dê, cừu, bò/&trâu đã qua xử lý nhiệt đồng thời xác định nồng độ thấp nhất của thịt dê, cừu, bò, trâu mà m-PCR có thể phát hiện được.

      Bảng 3.2: Chu kỳ nhiệt dự kiến của phản ứng PCR thịt tươi
      Bảng 3.2: Chu kỳ nhiệt dự kiến của phản ứng PCR thịt tươi

      KẾT QUẢ THẢO LUẬN

      Xây dựng quy trình m-PCR

        Mục tiêu của thí nghiệm này là xác định quy trình PCR để phát hiện từng loại thịt tươi riêng biệt. Phương pháp PCR được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu phát hiện nguồn gốc loài của các loại thịt. Các primer FSIM, RG, RCh, RCB, RS, RP cũng được sử dụng ở nhiều nghiên cứu.

        Bước đầu tiên trong quá trình thiết lập và tối ưu hóa m-PCR, đề tài đã thực hiện phản ứng m-PCR với thành phần phản ứng và quy trình nhiệt theo PCR riêng lẻ phát hiện từng loại thịt. Thí nghiệm được thực hiện để xác định khả năng phát hiện thịt trâu của m-PCR sử dụng primer RCB được Matsunaga & ctv (1999) thiết kế phát hiện thịt có nguồn gốc từ bò. Kết quả ở hình 4.5 cho thấy m-PCR chưa thể phân biệt được thịt bò với thịt trâu.

        Nếu mục tiêu chỉ phát hiện có thịt bò hoặc thịt trâu thì m-PCR này đã đáp ứng được. Còn nếu để phân biệt chính xác thịt bò với thịt trâu (ví dụ trong vấn đề gian lận thương mại) thì cần phải có phương pháp phát hiện chính xác. Rahman &ctv (2007) đã sử dụng phương pháp PCR-RFLP để phân biệt sữa bò và sữa trâu.

        Đầu tiên, nhóm tác giả khuếch đại một đoạn DNA của gen cytochrome b có kích thước là 359 bp chung cho cả sữa bò và sữa trâu.

        Hình 4.2: Sản phẩm PCR của thịt bò và trâu
        Hình 4.2: Sản phẩm PCR của thịt bò và trâu

        Ứng dụng m-PCR phát hiện thịt trâu, bò, dê, cừu, heo, gà

          Năm 1999, Matsunaga và ctv đã công bố công trình nghiên cứu phát hiện 6 loại thịt (bò, heo, cừu, dê, ngựa, gà) từ thịt tươi và thịt chế biến. Nghĩa là DNA template với tỷ lệ (nồng độ) bằng nhau giữa các loài thì m-PCR có giới hạn phát hiện thấp hơn so với DNA. Điều này có thể giải thích là do sự cạnh tranh vị trí bắt cặp của các primer vào mạch DNA.

          Sự khác nhau giữa hỗn hợp thịt không xử lý nhiệt và hỗn hợp DNA có nồng độ giảm dần của trâu, bò, dê, cừu ở chỗ một bên là hỗn hợp thịt (thịt phối trộn trước rồi đem ly trích DNA) một bên là hỗn hợp phối trộn DNA. Vì thế để khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ bằng nhau giữa hỗn hợp DNA và hỗn hợp thịt không xử lý nhiệt đến kết quả phát hiện của m-PCR, đề tài tiến hành thí nghiệm 4.2.2 và 4.2.3. Điều này cho thấy tỷ lệ DNA sau khi ly trích không thay đổi nhiều so với tỷ lệ thịt ban đầu.

          Do đó, tỷ lệ giống nhau giữa hỗn hợp DNA và hỗn hợp thịt không xử lý nhiệt ảnh hưởng như nhau đến khả năng phát hiện của m- PCR. Điều này có thể là do hàm lượng DNA tách chiết phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác ngoài quy trình tách chiết như số tế bào cơ trên đơn vị diện tích hoặc đơn vị khối lượng, hàm lượng nước trong tế bào, hàm lượng mô liên kết, vị trí cơ thể học của bắp. Mỗi sản phẩm thịt chế biến được xử lý ở nhiều mức nhiệt độ khác nhau tùy thuộc quy trình chế biến của nhà sản xuất.

          Dựa vào các mức nhiệt độ đó, thí nghiệm tiến hành xử lý các hỗn hợp thịt ở nhiều mức nhiệt độ và thời gian như sau: 80oC/15’;.

          Hình 4.6: Giới hạn nồng độ DNA có thể phát hiện được của m-PCR  Bảng 4.1: Giới hạn nồng độ DNA có thể phát hiện được của m-PCR
          Hình 4.6: Giới hạn nồng độ DNA có thể phát hiện được của m-PCR Bảng 4.1: Giới hạn nồng độ DNA có thể phát hiện được của m-PCR