北京亿森宝生物科技有限公司技术部
继三聚氰胺事件以来,乳品安全已受到瞩目,对乳品源头的安全检测越来越重视,而对乳品源头——奶牛牧场各方面的检测技术也在不断的更新与发展,其中酶联免疫吸附测定(ELISA)技术与PCR检测技术是目前应用广的两项技术。
ELISA是在免疫荧光和组织化学基础上发展起来的一种新技术,该技术的建立被认为是血清学实验的一场革命,是目前令人瞩目的有发展前途的一种新技术。该技术的原理:抗体(抗原)与酶结合后,与相应的抗原(抗体)发生特异性结合反应,将待检样品事先吸附在固相载体表面;加入酶标抗体(抗原)后,酶标抗体(抗原)与吸附在固相载体上的相应的抗原(抗体)发生特异性结合反应,形成酶标记的免疫复合物,不能被缓冲液冲掉;当加入酶的底物时,底物发生化学反应,呈现颜色变化,颜色的深浅与待测抗原或抗体的量相关,借助分光光度计的光吸收计算抗原(抗体)的量,也可用肉眼定性观察,因此可定量或定性的测定抗原或抗体。
该技术具有特异性强,灵敏度高、重复性好,操作简单等优势,广泛应用于动物疫病及乳品安全等方面的检测。
目前的奶牛早孕速测及真菌毒素试剂盒就利用此原理研制。奶牛早孕速测盒通过检测牛奶中孕酮含量来确认奶牛是否怀孕。孕酮是奶牛在发情周期(一般为21天)中由黄体期卵巢产生的激素,可以进入血液、乳汁和唾液中。一般受精后约13天,妊娠牛的血浆孕酮含量开始比未妊娠牛高,在受精后21天血浆孕酮浓度更高。乳汁中孕酮浓度变化和血浆中孕酮浓度的变化是一致的。而孕酮极易溶解在乳脂内,每一单位体积的乳中孕酮浓度高于血浆或血清,加之乳样采取容易,没有侵入性,故多用乳样测定孕酮。
使用该类奶牛早孕速测试剂盒无需准备其他实验器材,只需取配种20天奶牛乳汁于小杯中,按试剂盒操作说明滴加检测试剂即可,操作简便,20分钟内即可检出结果,结果准确可靠,阳性结果准确率达95%。奶牛早孕试剂盒的应用可尽早检测空怀奶牛,缩短空怀期,提高奶牛繁殖率以达到提高产奶量的目的。
众所周知,黄曲霉、赭曲霉及雪腐镰刀菌等是一类有毒真菌。其原因是它们的代谢产物中含有有毒物质真菌毒素,会致癌及引起畜禽中毒。采用Elisa技术原理制备的Elisa试剂盒可直接定量检测这些真菌毒素,准确率高,一小时即可检出结果,快速、简单、客观并且经济。
Elisa试剂盒除应用于真菌毒素检测及奶牛早孕检测,还可以应用于牛奶、饲料中兽药残留检测,在奶牛是否感染布病、口蹄疫、结核杆菌、性病毒BVDV、支原体等疫病的检测诊断方面也有应用,具有广泛的应用价值。
PCR技术是一种分子生物学技术,它的原理是体外模拟DNA复制过程,经过变性(两条DNA单链分开),退火(合成引物与靶序列配对),延伸(在DNA聚合酶作用下合成新的DNA链)等过程,可在短短几小时内,将极少量的基因组DNA或RNA样品中的特定基因片段扩增上百万倍。
实时荧光定量PCR反应,即在此基础上,在引物上引入了荧光化学物质,随着 PCR 反应的进行,PCR 反应产物不断累积,荧光信号强度也等比例增
荧光PCR技术较常规PCR技术检测更快捷,更直观,更准确,更灵敏。此技术广泛应用于动物疫病检测。以奶牛感染布氏杆菌荧光PCR试剂盒为例,该试剂盒是根据布氏杆菌基因组保守序列设计的特定引物,并在引物5’端加上荧光基团,在3’端加上荧光淬灭基因,即荧光引物。操作时取待检测奶牛淋巴结1g或全血3-5ml或鲜奶样10ml,裂解提取DNA,以该DNA为模板进行PCR扩增,两个小时即可检出结果,检测限达1×102拷贝/ml。当模板有布氏杆菌序列时,荧光引物与模板配对,在Taq DNA聚合酶作用下延伸时,该荧光基团与荧光淬灭基因分离,此时收集到该荧光基团的荧光信号,随着循环数的增加,收集的荧光信号强度随之增加,判断此样品为阳性。若是样品中没有布氏杆菌,则荧光引物不能与模板配对,不能进行PCR扩增,此时则检测到的荧光信号基本成一条直线,判断为阴性(图1)。
采用荧光PCR技术检测动物疫病,不需要观察动物的外观表现,即使是在潜伏期,只要少量取样,在几个小时内就能准确判定出疾病原因,可提早做出相应防护措施控制疫情,避免人力物力的浪费,减少损失。以此原理制备的荧光PCR试剂盒已经在奶牛布病、口蹄疫、结核杆菌、性病毒BVDV、支原体等疫病的检测诊断等方面都已有应用。
随着社会的发展与检测规范的不断完善,Elisa技术与PCR技术的应用范围将越来越广。