4.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И
Метод идентификации
Методические указания
1. Разработаны: ГУ НИИ питания РАМН (В.А. Тутельян - руководитель, Е.Ю. Сорокина, О.Н. Чернышева, Н.А. Кашина); ФГУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора (Т.В. Воронцова, Т.Н. Потапова); Инновационной корпорацией «Биозащита» (И.В. Панкин). 2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. 3. Утверждены и введены в действие Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Г.Г. Онищенко 17 октября 2005 г. 4. Введены впервые.
УТВЕРЖДАЮ Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации Г.Г. Онищенко 17 октября 2005 г. Дата введения: с момента утверждения 4.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ И ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ Метод идентификации генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО) растительного происхождения с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе Методические указания МУ 4.2.2008-05
1. Область применения1.1. Настоящие методические указания подготовлены для идентификации генно-инженерно-модифицированных организмов (далее - ГМО) растительного происхождения в пищевых продуктах с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе и его последующей обработки на аппаратно-программном комплексе «ДЕГМИГЕН-001». 1.2. Методические указания разработаны в соответствии с Федеральным законом от 30.03.99 № 52-ФЗ (в редакции от 09.05.05 № 45-ФЗ) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», Законом Российской Федерации от 07.02.92 № 2300-1 (в редакции от 21.12.04 № 171-ФЗ) «О защите прав потребителей», постановлением Правительства Российской Федерации от 30.06.04 № 322 «Об утверждении Положения о Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека», постановлением Правительства Российской Федерации от 15.09.05 № 569 «О Положении об осуществлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Российской Федерации», постановлением Правительства Российской Федерации от 24.07.00 № 554 (в редакции от 15.09.05 № 569) «Об утверждении Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании». 1.3. Методические указания предназначены для органов и учреждений Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, осуществляющих контроль качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также других испытательных лабораторий, аккредитованных в порядке, установленном Правительством Российской Федерации. 1.4. Методические указания разработаны для одновременного определения в одном лабораторном испытании пяти различных маркеров рекомбинантной ДНК при проведении скрининга с целью выявления ГМО растительного происхождения в пищевых продуктах, в т.ч., в продовольственном сырье. 2. Общие положенияМетодические указания содержат описание метода определения ГМО растительного происхождения в пищевых продуктах с помощью набора реагентов для выявления и идентификации ГМО растительного происхождения с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе. Метод основан на идентификации рекомбинантной ДНК с использованием метода асимметричной мультиплексной полимеразной цепной реакции (далее - амПЦР) и последующей гибридизации продуктов амПЦР с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе. Метод одновременно устанавливает наличие или отсутствие в анализируемой пробе не менее пяти различных рекомбинантных последовательностей ДНК: трех регуляторных (35 S, nos и ocs) и двух селективных (gus, nptII). Идентификация этих последовательностей позволяет проводить предварительную проверку пищевых продуктов на наличие ГМО растительного происхождения. Чувствительность метода не менее 10-12 г (1пг) ДНК. 3. Аппаратура, материалы, лабораторная посуда, реактивы3.1. Аппаратура и инструменты
3.2. Лабораторная посуда и материалы
3.3. Реактивы и реагенты
4. Подготовка к анализу. Приготовление растворов4.1. Приготовление 0,5 М ЭДТА (рН 8,0) В мерной колбе на 100 см3 растворить 18,62 г этилендиаминтетрауксусной кислоты (молекулярный вес 372,2) в 80 см3 дистиллированной воды. Раствором 30 %-й гидроокиси довести pH раствора до 8,0 дистиллированной водой - объем раствора до метки, перемешать. Хранить в колбе с притертой пробкой при комнатной температуре до года. 4.2. Приготовление 10 %-го раствора SDS Растворить 10 г SDS в 90 см3 дистиллированной воды. Хранить при комнатной температуре не более 1 года. 4.3. Приготовление рабочего раствора солевого буфера Содержимое флакона с 10-кратным солевым буфером (10 см3) (из набора реагентов) перенести из флакона в цилиндр, довести бидистиллированной водой до отметки 100 см3 и 96 %-м этиловым спиртом до отметки 300 см3 и перемешать. Рабочий раствор солевого буфера следует хранить в герметично закрытой посуде при температуре 4 °С. 5. Отбор и подготовка проб пищевых продуктов для анализаОтбор проб проводят по государственным стандартам, устанавливающим порядок отбора проб для однородных групп пищевой продукции: ГОСТ 5904-82, 9163-90, 12292-00, 10852-86,12430-66, 13979-86, 26313-84, 22617.0-77, 27668-88, 26312-84, 9792-73, 7631-85, 12036-85, 51447-99, 135869.3-86, 13440-89, 17109-88, 19341-73, 26809-86, 27668-88, 27853-88, 28741-90, 29142-91, 13634-90, 15877-70, 17110-71, 17109-88, ГОСТ Р 50436-92, 50437-92, 51926-02, ГОСТ Р ИСО 2170-97. 6. Проведение анализа. Выделение ДНК6.1. В одноразовые центрифужные пробирки типа «Эппендорф» на 1,5 см3 внести 300 мг бисера и 70 - 80 мг анализируемого материала. Добавить 0,5 мл 5 мМ Na2-соль ЭДТА и термостатировать при 65 °С в течение 30 - 60 мин. Время инкубации составляет 30 мин для процессированных продуктов (мука, чипсы, детское питание и др.) и до 60 мин для зерна. Через каждые 10 - 15 мин гомогенизировать пробу срезанным наконечником (для каждой пробы использовать индивидуальный наконечник). 6.2. К содержимому пробирки добавить 400 мм3 лизирующего реагента из набора реагентов и перемешать на вортексе до максимально однородного состояния. Пробу термостатировать при 65 °C 60 - 120 мин. 6.3. После термостатирования пробу, при необходимости, еще раз гомогенизировать, добавить 500 мм бидистиллированной воды и перемешать на вортексе. 6.4. Центрифугировать пробу 1 мин при 5000 g (12000 об./мин). Прозрачный супернатант перенести в чистую пробирку. 6.5. Добавить 20 мм3 сорбента из набора реагентов (перед использованием сорбент следует интенсивно встряхнуть на вортексе). Пробирку поместить на ротатор и перемешивать на вортексе 10 мин (10 - 20 об./мин). 6.6. Центрифугировать пробу 10 с при 5000 g. 6.7. Осторожно, не задевая осадка, удалить супернатант. К осадку добавить 200 мм3 лизирующего реагента из набора реагентов и перемешать на вортексе до однородного состояния. Центрифугировать пробу 10 с при 5000 g. 6.8. Удалить супернатант. К осадку добавить 1 см3 рабочего раствора солевого буфера из набора реагентов, перемешать содержимое пробирки переворачиванием 5 - 10 раз. Центрифугировать пробу 10 с при 5000 g. 6.9. Удалить супернатант, не задевая, осадка. 6.10. К осадку добавить 1 см3 рабочего раствора солевого буфера, перемешать на вортексе, центрифугировать пробу 10 с при 5000 g и осторожно удалить супернатант. 6.11. Повторить предыдущий пункт ещё раз. 6.12. Подсушить осадок при 65 °C в течение 4 - 5 мин. 6.13. К осадку добавить 50 мм3 экстракционного раствора из набора реагентов. Отбор раствора из исходного флакона проводить при постоянном помешивании, не допуская выпадения в осадок гранул ионообменной смолы. 6.14. Суспендировать содержимое пробирки на вортексе 5 - 10 с до гомогенного состояния, затем термостатировать 10 мин при 65 °С. 6.15. Еще раз суспендировать пробу на вортексе, центрифугировать 1 мин при 5000 g. 6.16. Супернатант, содержащий очищенную ДНК, перенести в чистую пробирку и хранить при - 20 °С до проведения ПЦР анализа. При отборе раствора ДНК необходимо избегать захвата осадка, содержащего сорбент. Примечание. Кроме описанного выше сорбционного метода выделения ДНК, возможно использование метода выделения, с помощью СТАВ (гексадецилтриметиламмониум бромид), описанного в методических указаниях по определению генетически модифицированных источников в продуктах питания растительного происхождения методом полимеразной цепной реакции (МУК 4.2.1902-04 «Определение генетически модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения методом полимеразной цепной реакции»). 7. Амплификация7.1. Перед проведением реакции вынуть из холодильника необходимое количество микропробирок с сухими реагентами из набора реагентов. Промаркировать соответствующим образом: «-» контроль», «исследуемые пробы», «+» контроль». 7.2. Добавить во все пробирки по 5 мм3 праймеров. 7.3. Добавить во все пробирки по 10 мм3 растворителя. 7.4. В пробирку, которая служит отрицательным контролем, добавить 5 мм3 бидистиллированной воды. В опытные пробирки добавить по 5 мм3 исследуемой ДНК. В пробирку с положительным контролем добавить 5 мм3 раствора контрольной ДНК. 7.5. Добавить во все пробирки по 20 мм3 минерального масла (масло не используется в случае, если амплификатор имеет термостатируемую крышку). 7.6. Подготовленные для проведения реакции пробирки перенести в термоблок программируемого термостата и запустить программу амплификации в соответствии с режимами, приведенными в табл. 1. Программа проведения амПЦР
Примечание. Для пипетирования жидкостей без примесей рекомбинантной ДНК (праймеры, растворитель, вода), необходимо иметь отдельный комплект микродозаторов, не используемых при пробоподготовке или работах с ДНК-содержащими препаратами. При подготовке смесей для проведения амПЦР каждую пробирку открывают только перед отбором или внесением проб, а по окончании манипуляции сразу же закрывают. Запрещается открывать одновременно несколько микропробирок с пробами и оставлять их открытыми на длительное время. 7.7. После завершения реакции микропробирки необходимо передать в помещение, в котором будет проводиться гибридизация. Отбор пробы для гибридизации проводится из-под слоя минерального масла в случае его использования. 7.8. Подготовка проб для амПЦР и их гибридизации с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе в одном помещении не допускается. Реакционные смеси после амплификации содержат в высоких концентрациях фрагменты ДНК, контаминация которыми помещений, оборудования и реактивов может привести к получению ложноположительных результатов. 8. Проведение ДНК-гибридизации8.1. Приготовить рабочие разведения раствора 20 ´ SSC (3М NaCl, 0,3 М цитрат натрия, pH 7,4): 2 ´ SSC, 0,1 % SDS; 0,1 ´ SSC; 0,1 ´ SSC, 0,1 % SDS; 0,01 ´ SSC. Для приготовления 100 см3 раствора можно воспользоваться табл. 2. Приготовление рабочих растворов SSC
8.2. Микропробирки с продуктами амплификации ДНК центрифугировать 1 - 2 с для сбора пробы на дне пробирки и держать далее только в вертикальном положении. Добавить в каждую микропробирку 5 мм 20 ´ SSC и 0,2 мм 10 % SDS, перемешать и центрифугировать 1 - 2 с. Распределить полученную смесь по поверхности микрочипа, содержащей зоны иммобилизованных олигонуклеотидов. 8.3. Поместить микрочип во влажную камеру (например, в чашку Петри со смоченным дистиллированной водой бумажным фильтром) и поставить на 1 ч в воздушный термостат с температурой 42 °С. 8.4. По окончании реакции капли смыть буфером 2 ´ SSC, 0,1 % SDS и затем тщательно промыть чип следующими растворами: • 2 ´ SSC, 0,l % SDS - 1 paз 5 мин; • 0,1 ´ SSC, 0,1 % SDS - 2 раза по 5 мин; • 0,1 ´ SSC - 5 раз по 1 мин; • 0,01 ´ SSC в течение 10 с. 9. Проведение ферментного анализа9.1. Исходный стрептавидин-пероксидазный конъюгат разбавить в 200 раз буфером 1 ´ SSC, содержащим 1 % BSA (бычий сывороточный альбумин), из расчёта 25 мм3 на микрочип. Например, необходимо проанализировать 5 микрочипов. Для этого потребуется 25 ´ 5 = 125 мм3 раствора конъюгата. Готовят с небольшим избытком, 150 мм3 раствора. Для этого 1,5 мг BSA растворяют в 150 мм3 1 SSC, а затем добавляют 0,75 мм3 исходного конъюгата. 9.2. Нанести 25 - 30 мм3 разведенного конъюгата на рабочую зону микрочипа и поместить его на 30 мин во влажную камеру при комнатной температуре. 9.3. Смыть конъюгат раствором 1 ´ SSC. 9.4. Залить микрочип раствором 2 ´ SSC и промыть 5 мин. 9.5. Промыть микрочип раствором 1 ´ SSC. 9.6. Непосредственно перед применением приготовить раствор субстрата - диаминобензидина (ДАБ). Для этого растворить таблетку ДАБ в 1 см3 буфера 0,1 ´ SSC, добавить 30 мм3 3 %-го раствора пероксида водорода и перемешать. Раствор использовать немедленно. 9.7. Залить рабочую зону микрочипа раствором субстрата и выдержать от 2 до 10 минут при комнатной температуре. В случае положительной реакции появляются коричневые пятна окисленного субстрата. 9.8. Промыть микрочип дистиллированной водой, встряхнуть капли воды и поместить в термостат 42 °C на 5 - 10 мин. После сушки микрочип с окрашенными зонами необходимо хранить в тёмном месте. 10. Сканирование биологических микрочипов10.1. В соответствии с руководством по эксплуатации, поставляемым в комплекте с аппаратно-программным комплексом «ДЕГМИГЕН-001», подготовить сканер микрочипов к работе. 10.2. Поместить микрочип в рамку для сканирования, зафиксировать его и закрыть рамку. 10.3. Запустить программу сканирования, функционирующую в диалоговом режиме, дождаться появления на мониторе приглашения к сканированию и только после этого вставить рамку с микрочипом в приемное окно детектора. 10.4. После завершения сканирования микрочипа необходимо сохранить изображение (прилож. 1Б), присвоив файлу соответствующее имя. 10.5. Для завершения работы с программой сканирования следует нажать в диалоговом окне клавишу «ВЫХОД». 11. Анализ изображений биочипов11.1. Запустить программу обработки изображения микрочипа «Arra». 11.2. Ввести оцифрованное изображение в программу, для этого нужно выбрать опцию меню «Файл», и затем открыть изображение. В появившемся диалоговом окне выбрать формат, в котором представлены изображения, и выбрать в списке нужный файл, после чего изображение появится в основном окне программы. 11.3. Провести операцию разметки матрицы, чтобы совместить центры измерительных зондов с центрами пятен решетки в изображении, для этого выбрать опцию меню «Анализ» и затем «Разметка матрицы». Разметка начинается с рисования прямоугольника, боковые стороны которого проходят через центры узлов крайних столбцов. Для этого нужно щелкнуть левой кнопкой мыши в центре левого верхнего пятна/ячейки. Затем, держа кнопку нажатой, переместить правую нижнюю вершину появившегося прямоугольника в центр нижнего правого узла. 11.4. В результате предварительной разметки на экране появится четырехугольник с внутренними линиями, расположенными равномерно, в соответствии с заданным числом столбцов матрицы. 11.5. Чтобы завершить разметку и закрыть диалоговое окно, нужно нажать клавишу «Принять». 11.6. После завершения базовой разметки проводят автоматическую коррекцию положения зондов. Для этого в меню выбирается опция «Настройки/Автоматическая подстройка». 11.7. Для анализа результатов нужно выбрать опцию меню «Анализ» - «Показать результаты». 11.8. По окончании измерений программа предоставляет возможность подготовки и распечатки протокола испытаний (прилож. 2). Для этого нужно выбрать опцию меню «Файл» и затем «Заполнить протокол». После этого появится окно с формой для заполнения. После того как она будет заполнена, нажать кнопку «Выход». 12. Интерпретация результатов12.1. Появление регистрируемого компьютерной программой Arra оптического сигнала в одной, нескольких или во всех пяти зонах гибридизации, содержащих иммобилизованные олигонуклеотиды, указывает на присутствие рекомбинантной ДНК, свидетельствующей о наличии ГМО растительного происхождения в анализируемом образце (пробе). 12.2. Отсутствие регистрируемого оптического сигнала во всех пяти гибридизационных зонах, содержащих иммобилизованные олигонуклеотиды, указывает на неимение рекомбинантной ДНК, что свидетельствует о том, что анализируемый образец (проба) не имеет ГМО растительного происхождения. 12.3. Появление оптического сигнала в зоне гибридизации при использовании отрицательного контроля амплификации свидетельствует о получении ложноположительного результата. Причиной может быть загрязнение реактивов и/или оборудования. В этом случае необходимо обработать поверхности лабораторных столов и оборудования раствором 1Н соляной кислоты, заменить реактивы на свежеприготовленные и повторить анализ. 12.4. Отсутствие оптического сигнала при использовании положительного контроля амплификации, свидетельствует о получении ложноотрицательного результата. Причиной могут быть потеря активности одного из компонентов реакционной смеси для амПЦР и/или гибридизации с применением ферментного анализа на биологическом микрочипе. В этом случае необходимо заменить реактивы на свежеприготовленные и повторить анализ. 13. Организация рабочих местОрганизация рабочих мест для проведения исследований, описанных в настоящих методических указаниях, проводится в соответствии с МУК 4.2.1902-04 «Определение генетически модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения методом полимеразной цепной реакции». Нормативные ссылки1. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 № 52-ФЗ (в редакции от 09.05.05 № 45-ФЗ) . 2. Закон Российской Федерации «О защите прав потребителей» от 07.02.92 № 2300-1 (в редакции от 21.12.04 № 171). 3. Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении Положения о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании» от 24.07.00 № 554 (в редакции от 15.09.05 № 569). 4. Постановление Правительства Российской Федерации «О Положении об осуществлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Российской Федерации» от 15.09.05 № 569. 5. Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении Положения о Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека» от 30.06.04 № 322. 6. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации «О порядке проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников» от 08.11.00 № 14. 7. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации «Об усилении надзора за пищевыми продуктами, полученными из ГМИ» от 31.12.04 № 13. 8. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». 9. ГОСТ 5904-82 «Изделия кондитерские. Правила приемки, методы отбора и подготовки проб». 10. ГОСТ 9163-90 «Консервы мясные и мясорастительные. Сосиски. Технические условия». 11. ГОСТ 12292-00 «Консервы рыбные с растительными гарнирами. Технические условия». 12. ГОСТ 10852-86 «Семена масличные. Правила приемки и методы отбора проб». 13. ГОСТ 12430-66 «Продукция сельскохозяйственная. Методы отбора проб при карантинном досмотре и экспертизе». 14. ГОСТ 26313-84 «Продукты переработки плодов и овощей. Правила приемки, методы отбора проб». 15. ГОСТ 22617.0-77 «Семена сахарной свеклы. Правила приемки и методы отбора проб». 16. ГОСТ 27668-88 «Мука и отруби. Приемка и методы отбора проб». 17. ГОСТ 26312.1-84 «Крупа. Правила приемки и методы отбора проб». 18. ГОСТ 9792-73 «Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины, говядины и мяса других видов убойных животных и птиц. Правила приемки и методы отбора проб». 19. ГОСТ 7631-85 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Правила приемки, органолептические методы оценки качества, методы отбора проб для лабораторных испытаний». 20. ГОСТ 12036-85 «Семена сельскохозяйственных культур. Правила приемки и методы отбора проб». 21. ГОСТ Р 51447-99 «Мясо и мясные продукты. Методы отбора проб». 22. ГОСТ 17109-88 «Соя. Требования при заготовках и поставках». 23. ГОСТ 19341-73 «Консервы рыбные. Печень рыб с растительными добавками. Технические условия». 24. ГОСТ 26809-86 «Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу». 25. ГОСТ 27853-88 «Овощи соленые и квашеные, плоды и ягоды моченые. Приемка, отбор проб». 26. ГОСТ 28741-90 «Продукты питания из картофеля. Приемка, подготовка проб и методы испытаний». 27. ГОСТ 29142-91 «Семена масличных культур. Отбор проб». 28. ГОСТ 13634-90 «Кукуруза. Требования при заготовках и поставках». 29. ГОСТ 15877-70 «Кукуруза сахарная консервированная. Технические условия». 30. ГОСТ 17110-71 «Соя (промышленное сырье). Требования при поставках. Технические условия». 31. ГОСТ Р 50436-92 «Зерновые. Отбор проб зерна». 32. ГОСТ Р 50437-92 «Бобовые культуры в мешках. Отбор проб». 33. ГОСТ Р 51926-2002 «Консервы. Икра овощная. Технические условия». 34. ГОСТ ИСО 2170-97 «Зерновые и бобовые. Отбор проб молотых продуктов». Приложение 1Пример гибридизационной картины продуктов амПЦР на биологическом микрочипеА Б А - схема негелевого биологического микрочипа для идентификации ГМИ растительного происхождения; Б - гибридизационная картина на экране компьютера, полученная в результате анализа генетически модифицированной сои, содержащей промотор 35S и терминатор nos. Приложение 2Форма протокола испытаний по идентификации генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО) растительного происхождения с применением ферментного анализа на биологическом микрочипеПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ Серия АБ № 0000000 №________от «____»________________200___г.
СОДЕРЖАНИЕ
|