Hệ thống đánh dấu mã vạch DNA mini để xác thực các sản phẩm các đã qua chế biến. Phần 9

Published: Wednesday, 24 January 2018 09:06 | Written by Super User | Hits: 438

Kết quả và thảo luận

Trong số 44 sản phẩm chế biến được kiểm định với các bộ mồi mã vạch mini, có 41 sản phẩm (93,2%) có thể tạo được mã vạch mini với ít nhất một bộ mồi. Ba mẫu (RB-1_94, RB-1_104, và RB-2_114) là âm tính trong cả mã vạch chuẩn và mã vạch mini với tất cả các mồi (Bảng 3). Các mẫu này được dán nhãn là sản phẩm cá ngừ (2 túi chịu nhiệt có cá ngừ nhạt và 1 hộp cá ngừ vây dài) và chứa nhiều chất phụ gia. Mặc dù chúng cho thấy một số thành công khuếch đại với các mồi mã vạch mini, tất cả các amplicon tạo ra không thành công ở giai đoạn sắp xếp chuỗi. Hai trong số những mẫu này được ướp với nước chanh hoặc nước sốt ngọt và cay, có thể can thiệp

vào sự khuếch đại PCR hoặc kết quả là sản lượng amplicon thấp mà không thể được sắp xếp thành công. Ngoài ra, sự thất bại của mã vạch DNA trong các sản phẩm này có thể là do sự hiện diện của nhiều hơn một loài, có thể đồng khuếch đại và tạo ra một điện môi hỗn hợp37,38. Đối với các mẫu có nhiều loài liên quan chặt chẽ, chúng tạo ra các dấu vết chồng chéo tại một số vị trí cụ thể trong điện quang phổ được gọi là các cơ sở mơ hồ. Thực tế, các sản phẩm cá ngừ nhạt có thể chứa nhiều loài vì các quy định của FDA cho phép nhiều loài được sử dụng trong sản xuất cá ngừ đóng hộp miễn là màu sắc của thịt cá ngừ không đậm hơn giá trị Munsell 5.339 (FDA, 2013a).

Đối với các mẫu còn lại (41 sản phẩm), 6 bộ mồi mã vạch mini cho thấy tỷ lệ thành công khác nhau với mỗi nhóm sản phẩm được kiểm định (Bảng 4). Nhìn chung, các bộ mồi SH-B, SH-C, SH-D và SH-E có tỷ lệ thành công trong việc sắp xếp chuỗi cao hơn đáng kể so với mã vạch đủ dài (Z-test, hai mặt, các giá trị P <0.05). Bộ mồi SH-E (226 bp) cho thấy tỷ lệ thành công cao nhất với 39 mẫu được ghi mã vạch (88,6%). Hai mẫu bổ sung không thành công với bộ mồi này (RB-1_100, cá hồi xông khói trong dầu và RB-1_101, cá ngừ nhạt trong nước) được khuếch đại và sắp xếp với các bộ khác. Mẫu RB-1_101 đã được sắp xếp thành công chỉ với bộ mồi SH-C, khuếch đại 130 bp, cho thấy mức độ suy thoái cao trong DNA được chiết xuất từ mẫu này. Mặt khác, mẫu RB-1_100 là một lon cá trích cơm xông khói đã được sắp xếp thành công bằng cách sử dụng các bộ mồi SH-B, SH-D, và SH-F (208-314 bp). Các kết quả này cho thấy hoặc thiếu tính đặc hiệu tại các vị trí liên kết mồi SH-A/SH-C/SH-E cho mẫu này hoặc sự suy thoái của DNA đối với đầu 5’ của vùng mã vạch chuẩn vì chỉ có các mã vạch mini gần hơn đầu 3’ được khuếch đại (Hình 2). Sau SH-E, bộ mồi với tỷ lệ thành công cao nhất tiếp theo là SH-D (208 bp), đạt được 63,6% thành công trong số 41 mẫu, tiếp theo là bộ mồi SH-B (227 bp) với 54,5% sắp xếp chuỗi thành công. Trong số các nhóm sản phẩm riêng lẻ, bộ mồi cho thấy một loạt các tỷ lệ thành công trong khuyếch đại và sắp xếp chuỗi (Bảng 4). Ví dụ, đối với 13 mẫu cá ngừ đã được kiểm định, bộ mồi SH-E cho thấy sự thành công sắp xếp chuỗi lớn nhất (n = 9), kế đến là bộ mồi SH-C (n = 8), trong khi các bộ mồi còn lại chỉ có thể đạt được trình tự chuỗi trong khoảng 0-1 mẫu cá ngừ. Điều thú vị là bộ mồi SH-F cho thấy sự thành công trong việc khuếch đại lớn nhất của PCR với các mẫu cá ngừ (n = 10), nhưng không có amplion nào được sắp xếp thành công. Điều này có thể xảy ra do sự đồng khuếch đại của DNA không phải là mục tiêu cùng với các DNA mục tiêu. Mặt khác, trong tám mẫu cá mòi, bộ mồi có hiệu suất cao nhất lại là SH-E, với sự thành công trong việc khuếch đại và sắp xếp chuỗi của tất cả các mẫu. Các bộ mồi SH-F và SH-D đã thành công trong việc khuyếch đại và sắp xếp chuỗi của 7 trong số 8 mẫu cá mòi, trong khi SH-C chỉ có thể khuyếch đại và sắp xếp một sản phẩm (RB-3_132). Thật thú vị là, sản phẩm này chỉ được sắp xếp thành công bởi một bộ mồi khác (SH-E). Các nhóm loài duy nhất mà SH-E cho thấy tỷ lệ thành công giảm dần so với các mồi khác là đối với sản phẩm cá trích cơm, trong đó các bộ mồi SH-F, SH-D và SH-B cho thấy tỷ lệ thành công cao nhất (3 trong số 3 sản phẩm), trong khi SH-E và SH-C cho thấy sự thành công với 2 trong số 3 sản phẩm. Dựa trên bộ sản phẩm thương mại được kiểm định ở đây,

những kết quả này cho thấy bộ mồi SH-E là cách thuận lợi nhất để sử dụng trong việc ghi mã vạch mini. Tuy nhiên, trong trường hợp bộ mồi này không khuyếch đại được một chuỗi mục tiêu, mồi SH-D hoặc SH-C có thể là lựa chọn thay thế hợp lý (Bảng 4).

ID mẫu	Thông tin mẫu					>550 bp	Kết quả mã vạch mini DNA
ID mẫu	Mô tả sản phẩm trên nhãn	Loại cá	Đóng gói trong	Kiểu chế biến	Nguồn	>550 bp	SH-A	SH-B	SH-C	SH-D	SH-E	SH-F	Nhận dạng BLAST*	Ghi chú
RB-1_90	Phi lê cá trích trong nước muối	Cá trích	Nước muối	Hộp thiếc	Ireland			√		√	√		Clupea harengus	P
RB-1_91	Cá viên trong nước dùng	Cá viên	Nước dùng	Loni	Thụy Điển				√	√	√		Melanogrammus aeglefinus	P
RB-1_92	Cá hồi đỏ Alaska tự nhiên	Cá hồi đỏ	Muối	Hộp	Hoa Kỳ	√		√	√	√	√	√	Oncorhynchus nerka	P
RB-1_93	Cá hồi hồng không da, không xương cao cấp	Cá hồi hồng	Nước, muối	Túi chịu nhiệt	Thái Lan	√		√		√	√		Oncorhynchus gorbuscha	P
RB-1_94	Cá ngừ thượng hạng trong dầu ô liu	Cá ngừ vây dài	Dầu ô liu	Lon	Hoa Kỳ	Không có dãy
RB-1_95	Phi lê cá ngừ trong dầu ô liu	Cá ngừ vây vàng	Dầu ô liu	Chai	Costa Rica				√	√	√		Thunnus albacares	P
RB-1_96	Cá mòi Maroc	Cá mòi	Dầu	Hộp thiếc	Ma-rốc		√			√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB-1_97	Cá ngừ phi lê với tỏi trong dầu ô liu	Cá ngừ vây vàng	Dầu ô liu	Chai	Costa Rica				√		√		Thunnus atlanticus	F
RB-1_98	Cá cơm phi lê trong dầu ô liu có muối	Cá cơm	Dầu ô liu, cây ông lảo	Bình Thủy tinh	Ý	√	√	√		√	√	√	Engraulis encrasicolus	P
RB-1_99	Cá cơm phi lê trong dầu ôliu, thêm muối	Cá cơm	Dầu ô liu, muối	Hộp thiếc	Ma-rốc	√	√	√	√	√	√	√	Engraulis encrasicolus	P
RB- 1_100	Cá trích cơm xông khói trong dầu	Cá trich cơm	Rau, dầu, hành tây	Lon	Latvia			√		√		√	Sprattus sprattus	P
RB- 1_101	Cá ngừ nhạt thái miếng trong nước	Cá ngừ nhạt	Nước	Lon	Không được đưa ra				√				Thunnus sp	P
RB- 1_102	Cá hồi Alaska tự nhiên	Cá hồi, không xác định	Dầu, rau	Lon	Pháp			√	√	√	√		Salmo salar	F
RB- 1_103	Cá mòi sốt cà chua	Cá mòi	Nước sốt cà chua	Hộp thiếc	Tây Ban Nha	√	√	√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 1_104	Cá ngừ nhạt thái miếng ướp cay ngọt	Cá ngừ nhạt	Đồ gia vị	Túi chịu nhiệt	Ecuador	Không có dãy
RB- 1_105	Ca hồi Coho thượng hạng	Cá hồi Coho	không xác định	Lon	Không được đưa ra						√		Oncorhynchus kisutch	P
RB- 2_106	Cá hồi ướp tỏi tiêu xông khói	Cá hồi, không xác định	Tỏi, tiêu	Lon	Không được đưa ra					√	√		Salmo salar	P
RB- 2_107	Cá mòi trong dầu thực vật	Cá mòi	Dầu đậu nành	Hộp thiếc	Croatia	√		√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 2_108	Cá mòi trong dầu ô liu	Cá mòi	Dầu ô liu	Hộp thiếc	Bồ Đào Nha	√	√	√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 2_109	Cá trích cơm xông khói trong dầu	Cá trích cơm	Rau, dầu, chanh	Lon	Latvia			√	√	√	√	√	Sprattus sprattus	P
RB- 2_110	Cá ngừ trắng thái miếng trong nước	Cá ngừ vây dài	Nước	Lon	Không được đưa ra				√		√		Thunnus alalunga	P
RB- 2_111	Xà lách các thu với dầu và rau cải	Cá thu	Dầu, rau	Hộp thiếc	Slovenia		√	√		√	√	√	Scomber scombrus	P
RB- 2_112	Cá mòi với chanh	Cá mòi	Dầu, chanh	Hộp thiếc	Croatia		√	√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 2_113	Cá ngừ nhạt thái miếng trong túi nước	Cá ngừ nhạt	Nước	Túi chịu nhiệt	Ecuador						√		Thunnus tonggol	P
RB- 2_114	Cá ngừ nhạt thái miếng ướp tiêu chanh Zesty	Cá ngừ nhạt	Nước, gia vị	Túi chịu nhiệt	Ecuador	Không có dãy
RB- 2_115	Cá mòi trong dầu ô liu với chanh	Cá mòi	Dầu ô liu, chanh	Hộp thiếc	Bồ Đào Nha	√	√	√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 2_116	Cá ngừ trắng trong dầu ô liu	Cá ngừ vây dài	Dầu ô liu	Lon	Tây Ban Nha				√	√	√		Thunnus alalunga	P
RB- 2_117	Cá trích phi lê trong sốt paprika	Cá trích	Sốt paprika	Hộp thiếc	Đức			√		√	√		Clupea harengus	P
RB- 2_118	Cá hồi hồng Alaskan cao cấp	Cá hồi hồng	Không xác định	Lon	Hoa Kỳ			√		√	√		Oncorhynchus gorbuscha	P
RB- 2_119	Cá trích phi lê trong nước sốt mù tạc a la dijon	Cá trích	Sốt mù tạt	Hộp thiếc	Đức			√	√	√	√		Clupea harengus	P
RB- 3_120	Mắm cá cơm	Cá cơm	Mắm cá cơm	Ống	Hoa Kỳ			√	√	√	√		Sardina pilchardus	P
RB- 3_121	Cá hồi ướp rượu thích xông khói	Cá hồi, không xác định	Rượu vang phong phú	Lon	Không được đưa ra					√	√		Salmo salar	P
RB- 3_122	Cá ngừ nhạt trong dầu thực vật	Cá ngừ nhạt	Rau, dầu	Lon	Không được đưa ra						√		Katsuwonus pelamis	P
RB- 3_123	Cá mòi trong dầu ô liu với ớt	Cá mòi	Dầu ô liu, ớt	Hộp thiếc	Bồ Đào Nha		√	√		√	√	√	Sardina pilchardus	P
RB- 3_124	Cá ngừ vây dài trắng thái miếng	Cá ngừ vây dài	Nước	Lon	Ecuador				√		√		Thunnus alalunga	P
RB- 3_125	Phi lê cá ngừ vây vàng đóng gói trong dầu ô liu	Cá ngừ vây vàng	Dầu ô liu	Hộp thiếc	Tây Ban Nha		√	√	√		√		Thunnus obesus	F
RB- 3_126	Cá trích cơm xông khói trong dầu	Cá trích cơm	Rau, dầu, gia vị	Lon	Latvia			√	√	√		√	Sprattus sprattus	P
RB- 3_127	Cá ngừ vây dài trắng cứng	Cá ngừ vây dài	Dầu ô liu	Lon	Hoa Kỳ				√		√		Thunnus thynnus	F
RB- 3_128	Cá hồi Chinook thượng hạng	Cá hồi Chinook	Không xác định	Lon	Không được đưa ra	√		√		√	√	√	Oncorhynchus tshawytscha	P
RB- 3_129	Cá viên trong nước dùng	Cá viên	Bouillon	Lon	Thụy Điển		√			√	√		Melanogrammus aeglefinus	P
RB- 3_130	Cá thu phi lê trong dầu ô liu	Cá thu	Dầu ô liu	Hộp thiếc	Bồ Đào Nha		√	√			√		Scomber japonicus	P
RB- 3_131	Cá thu trong sốt cà chua	Cá thu	Sốt cà chua	Lon	Thái Lan			√			√		Decapterus russelli	F
RB- 3_132	Gia vị dành cho nui với cá mòi	Cá mòi	Gia vị	Lon	Ý				√		√		Sardina pilchardus	P
RB- 3_133	Cá trích phi lê trong sốt kem rau gia vị thì là	Cá trích	Sốt kem rau gia vị thì là	Hộp thiếc	Đức				√	√	√	√	Clupea harengus	P

Bảng 3. Kết quả của các sản phẩm cá thương mại được thử nghiệm với hệ thống mã vạch DNA được phát triển trong nghiên cứu này. (√) Mã vạch được phục hồi (*) Các kết quả BLAST báo cáo điểm số bit cao nhất (P) Các loài được xác định phù hợp với nhãn sản phẩm (F) Các loài được xác định không khớp với nhãn sản phẩm.

Mẫu	No	Khuyếch đại %							Trình tự %
Mẫu	No	>550 bp	SH-A	SH-B	SH-C	SH-D	SH-E	SH-F	>550 bp	SH-A	SH-B*	SH-C*	SH-D*	SH-E*	SH-F
Cá cơm	3	100	100	100	66.7	100	100	100	66.7	66.7	100	66.7	100	100	66.7
Cá viên	2	50	100	100	50	100	100	100	0	50	0	50	100	100	0
Cá trích	4	0	0	100	50	100	100	100	0	0	75	50	100	100	25
Cá thu	3	0	100	100	0	66.7	100	66.7	0	66.7	100	0	33.3	100	33.3
Cá hồi	8	37.5	62.5	50	25	87.5	100	75	37.5	0	62.5	25	87.5	100	25
Cá mồi	8	50	87.5	87.5	12.5	87.5	100	87.5	50	75	75	12.5	87.5	100	87.5
Cá trích cơm	3	0	0	100	66.7	100	66.7	100	0	0	100	66.7	100	66.7	100
Cá ngừ	13	23.1	7.7	7.7	61.5	46.2	69.2	76.9	0.0	7.7	7.7	61.5	7.7	69.2	0.0
Tồng	44	31.8	47.7	61.4	40.9	77.3	88.6	84.1	20.5	27.3	54.5	40.9	63.6	88.6	36.4

Bảng 4. Đánh giá khuyếch đại và tỉ lệ thành công của COI đầy đủ và bộ mồi mini trong tất cả các sản phẩm cá thương mại được thử nghiệm (n = 44). * cho thấy tỷ lệ thành công trình tự thành công cao hơn đáng kể so với mã vạch đầy đủ (Z-test, hai mặt, các giá trị P <0.05).

Shadi Shokralla , Rosalee S. Hellberg, Sara M. Handy, Ian King và Mehdrad Hajibabaei