近紅外光譜技術在檢測轉基因油菜籽中芥酸和硫甙上的應用研究

轉基因食品是利用現代分子生物技術，改變目標生物遺傳物質，使其趨向人們所需目標轉變得到的。雖然轉基因技術可以改變生物的原有特性，使其更加符合人們需求，但由于技術不確定性較大，其食品安全問題一直是人們關注的重點。筆者通過對比紅外光譜技術和通用檢測技術，在轉基因油菜籽芥酸和硫甙中的檢測結果，驗證了近紅外光譜技術的檢測準確性。測試結果表明，轉基因樣本中的芥酸和硫甙含量普遍高于非轉基因樣本，因此在轉基因育種時，應進一步提高對此類問題的重視。

芥酸和硫甙是油菜籽中存在的毒素物質，對其變化情況進行檢測，是轉基因食品安全監測的重要環節。目前，油菜籽中芥酸和硫甙的檢測主要利用氣相色譜法和液相色譜法進行，不僅操作繁雜且檢測影響因素眾多，雖然具有較高的檢測精度，但檢測周期較長，在實際應用中表現出較明顯的不適應性。近紅外光譜檢測技術是一種新型的無損檢測技術，具有操作簡便、檢測快速等特點。本文即通過對比試驗的方法，驗證了的近紅外光譜檢測法的科學性和可行性，并結合試驗結果，就轉基因作物育種，提出幾點意見，具體內容如下。

材料與方法

材料。（1）油菜籽樣品：本組試驗樣品集由全國范圍征集的材料中挑選得出，樣品總數薇薇200，抽取代表性樣品數為137。樣品集由校正集和檢驗集構成，前者樣品主要用于芥酸、硫甙模型的建立，以及模型內部的交叉驗證；后者則主要用于模型外部的驗證。（2）儀器：本組試驗所用儀器包括近紅外光譜儀一臺，液相色譜儀一臺，紫外檢測器一臺，以及氣相色譜儀和FID檢測器各一臺。

試驗方法。通用方法，使用分別使用氣相色譜法和液相色譜法對油菜籽中的芥酸和硫甙含量進行檢測，檢測以農業部油料及紙制品質量監督檢測測試中心相關標準為準。

近紅外光譜檢測，掃描區間確定為12500-4000cm-1，分辨率設定為4cm-1，進行64次掃描，S/N（噪聲比）高于10000，波長精確度設定為0.01cm-1。完成對標準樣品的近紅外光譜采集操作后，借助光譜預處理技術和相應的定量分析軟件，建立對應的芥酸、硫甙模型，并對模型進行外部驗證和內部交叉驗證。

實驗結果分析

芥酸含量檢測分析。對樣品集內所有樣品的芥酸含量進行測定后，確定芥酸含量范圍為0.23-39.49%。轉基因油菜籽與其親本的芥酸實際含量如下表所示。本組試驗選取的兩種油菜籽中芥酸的平均含量約為3.48-4.41%，而其親本中的芥酸平均含量約為2.2-2.31%。試驗證明近紅外光譜檢測技術在準確性方面與通用氣相色譜法相近，檢測偏差在2.0%以內。

硫甙含量檢測分析。對樣品集中所有樣品的硫甙含量進行測定后，確定硫甙含量范圍為18.70-133.70μmol/g。硫甙含量檢測結論與芥酸含量檢測結論較為接近，即轉基因作物含量高于非轉基因作物含量，前者約高于后者1.5-2倍。本組試驗中，轉基因樣品中的硫甙平均含量（μmol/g）為33.70-35.59，而親本樣品中硫甙平均含量（μmol/g）為22.35-26.21。試驗證明近紅外光譜檢測技術在準確性方面與通用液相色譜法相近，檢測偏差在3.0%以內。

本文使用近紅外光譜檢測方法對轉基因油菜籽樣品和其親本樣品中的芥酸含量及硫甙含量進行了測定，從作物毒素物質含量變化的角度，對轉基因油菜籽的食品安全性進行了驗證，并使用國際通用的氣相色譜法和液相色譜法對近紅外光譜檢測結果進行了對比驗證。實驗結果顯示，近紅外光譜檢測技術作為一種高效、快速的無損檢測技術，具有較高的檢測精度，可日后的作物種子毒素測定工作中進行應用推廣。

此外，雖然目前尚不具備確鑿的證據證明轉基因作物的不安全性，但就其毒素物質檢測結果而言，轉基因作物的毒素含量明顯高于非轉基因作物，在非轉基因作物培育過程中，應引起相應的重視和注意。

實驗證明，近紅外光譜檢測是一種高效、準確的檢測方法，在日后的作物種子毒素檢測工作中，具有較大的應用價值。其次，雖然毒素含量變化檢測不能直接說明轉基因食品的不安全性，但證明了外源基因對作物的連鎖影響，因此在日后的轉基因作物培育過程中，應引起相關人員的重視。