Реферат «Розробка та впровадження у виробництво діагностичних тест-систем для визначення гмо в харчовій продукції та сільськогосподарській сировині рослинного походження»



Сторінка1/2
Дата конвертації09.11.2017
Розмір0.54 Mb.
ТипРеферат
  1   2




Міністерство економічного розвитку і торгівлі України
Державне підприємство «Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів»

(ДП «Укрметртестстандарт»)
РЕФЕРАТ
«Розробка та впровадження у виробництво діагностичних тест-систем для визначення ГМО в харчовій продукції та сільськогосподарській сировині рослинного походження»


Облап Руслан Васильович

кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник науково-виробничої лабораторії молекулярно-генетичних досліджень ДП «Укрметртестстандарт»

Новак Ніна Богданівна

кандидат сільськогосподарських наук, науковий співробітник науково-виробничої лабораторії молекулярно-генетичних досліджень ДП «Укрметртестстандарт»;

Голубець Руслан Анатолійович

кандидат ветеринарних наук, начальник науково-виробничої лабораторії молекулярно-генетичних досліджень ДП «Укрметртестстандарт»;

Роботу з розробки тест-систем (серії діагностичних тест-наборів) для визначення генетично модифікованих організмів (ГМО) у харчовій продукції та сільськогосподарській сировині було розпочато колективом науково-виробничої лабораторії молекулярно-генетичних досліджень Українського науково – методичного центру оцінки відповідності та випробувань харчових продуктів, виробів, що контактують з харчовими продуктами, іграшок, парфумерно-косметичної продукції та продукції побутової хімії (УкрПРОДТЕСТ) ДП «Укрметртестстандарт» у 2007 році.



Мета роботи полягала у розробці та впровадженні у виробництво серії вітчизняних тест-наборів для якісного та кількісного визначення ГМО на основі методу полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі.

Новизна отриманих результатів полягає:

  • в розробці та впровадженні у виробництво першого вітчизняного діагностикуму з визначення ГМО рослинного походження в харчових, фармакологічних і косметичних продуктах, сільськогосподарській сировині та кормах;

  • в схемі проведення досліджень щодо визначення ГМО у харчовій продукції та сільськогосподарській сировині з врахуванням культур, що обробляються в Україні;

  • в спектрі нуклеотидних послідовностей мішеней, що використовуються в скринінговому аналізі для визначення ГМО;

  • в підборі олігонуклеотидних праймерів та зондів для визначення певних трансформаційних подій при проведенні полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі (ПЛР-РЧ);

  • в розробці мультиплексного варіанту ПЛР, який дозволяє визначати від двох до п’яти мішеней в одній реакції;

  • у відпрацюванні універсального протоколу проведення ПЛР для тест-наборів всієї серії;

  • в адаптації всієї серії тест-наборів під переважну більшість приладів, якими оснащено випробувальні лабораторії України;

  • в розробці тест-систем для проведення якісного (скринінгового) аналізу, кількісного аналізу вмісту ГМО рослинного походження, ідентифікації певних біотехнологічних ліній рослин за трансформаційними подіями та видової ідентифікації рослинних компонентів.

Практична значимість роботи:

  • отримано патент на корисну модель №72083 «Тест-система для визначення якісного та кількісного вмісту генетично модифікованих організмів (ГМО) в харчових продуктах методом полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі (ПЛР-РЧ)» (Україна : МПК 2012.01, С12N 15/00. u 2011 15202 ; заявл. 22.12.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 15. 4 с.)

  • на виробництво тест-систем у 2012 році отримано ТУ У 24.6-02568182-001:2011 «Тест-системи для визначення якісного та кількісного вмісту генетично модифікованих організмів (ГМО) рослинного походження в харчових продуктах. Технічні умови». Висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи № 05.03.02-07/8620 від 09.02.2012 р.;

  • на сьогодні у своїй роботі тест-системи використовують близько тридцяти лабораторій різних систем підпорядкування, а саме обласні лабораторні центри МОЗ України, державна ветеринарна та фітосанітарна служба, лабораторії Мінекономрозвитку України та НААН України, інші державні та комерційні лабораторії;

  • розроблені тест-системи відповідають всім вимогам регламентів та директив Європейського Союзу щодо контролю за обігом ГМО та дозволяють українським виробникам забезпечувати високий рівень безпеки і якості харчової продукції та сільськогосподарської сировини рослинного походження за даним показником;

  • в умовах складного економічного становища країни розробка високоякісного та конкурентоспроможного національного продукту є вкрай важливою. Запропонована нами серія тест-наборів відповідає вищезазначеним критеріям та значно розширює спектр можливостей вітчизняних випробувальних лабораторій при здійсненні контролю за обігом ГМО в країні.

Безпека харчової продукції є глобальною проблемою, оскільки зачіпає не лише здоров'я людини, але й впливає на всю економіку країни. Якість продуктів харчування впливає на рівень життя, соціальну активність людини, демографічний аспект її існування. Тому, щоб забезпечити добробут людини в державі, розвиток економіки, необхідно приділяти безпеці та якості продуктів харчування підвищену увагу. У сучасних умовах громадяни все менше довіряють якості вироблених продуктів. Це пов'язано як з погіршенням умов навколишнього середовища (підвищена хімізація й індустріалізація виробництва), так і з низьким контролем якості у процесі виробництва продуктів харчування. Понад 70% всіх забруднювачів надходять в організм людини з продуктами харчування. У зв'язку із цим застосування сучасних досягнень біотехнології, зокрема ДНК-технологій при розробці нових підходів щодо діагностики, оцінки безпеки та якості продуктів харчування та продовольчої сировини, представляє велику наукову та виробничу цінність.

Одним з найбільших досягнень сучасної біотехнології, безумовно, можна вважати створення генетично модифікованих організмів (ГМО), зокрема, біотехнологічних рослин. Генетично модифіковані сільськогосподарські культури вирощують у глобальному масштабі протягом останніх 20 років. За цей період площі, відведені під них, зросли більш ніж у 100 разів, з 1,7 до 179,7 млн га, що становить майже 10 % орних земель у світі. У 2015 році ГМ культури було посіяно у 28 країнах світу, де проживає більше половини населення земної кулі (60%, 4 млрд людей).

Лідерами у галузі вирощування генетично модифікованих (ГМ) рослин є США (73,1 млн га), Бразилія (42,2 млн га), Аргентина (24,3 млн га), Індія (11,6 млн га) та Канада (11,6 млн га). У країнах ЄС комерційне використання генетично модифікованих організмів (ГМО) зовсім незначне (<0,1 млн га). До найбільш поширених біотехнологічних культур відносяться соя (92,1 млн га від загальних посівів сої в усьому світі, 83%), бавовник (24 млн га, 75%) кукурудза (53,6 млн га, 29%) та ріпак (8,5 млн га, 24%). Застосування ГМ рослин стало однією із найбільш швидко впроваджуваних сільськогосподарських технологій в новітній історії.

Однак незважаючи на вже існуючі досягнення та багатообіцяючі перспективи на майбутнє, існує й цілий ряд ризиків та побоювань щодо безпеки використання ГМО. Тому, у багатьох країнах світу використання ГМ-технологій з наступним вивільненням ГМО в навколишнє середовище, їхнє використання в сільському господарстві та при виробництві продуктів харчування є суворо регламентованим.

У 2002 році Україна приєдналася до Картахенського протоколу про біобезпеку до Конвенції про біорізноманіття і цим засвідчила свою позицію щодо підтримки нею необхідності застосування скоординованих заходів для забезпечення належного рівня захисту в галузі використання сучасних біотехнологій і зокрема ГМО. Повноцінне виконання міжнародних зобов’язань потребує наявності відповідних законів та визначення довгострокових механізмів їхньої реалізації. На сьогоднішній день в Україні діє низка законодавчих актів, які регулюють обіг, транскордонні переміщення, обробку та використання біотехнологічних культур. Зрозуміло, що проведення належного рівня моніторингу ГМО не є можливим без наявності відповідних аналітичних методів аналізу. Тому, цілком закономірно, що проблема розробки сучасних високочутливих діагностикумів вітчизняного виробництва, які б дозволили в повній мірі забезпечити контроль за поширенням ГМО в країні, є вкрай актуальною та дуже важливою.

У зв’язку з цим наша робота була присвячена розробці, впровадженню та застосуванню діагностичних тест-систем на основі різновиду методу полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) для оцінки такого показника безпеки та якості харчової продукції як присутність ГМО.

Науково-виробнича лабораторія молекулярно-генетичних досліджень ДП «Укрметртестстандарт» була третьою відкритою в Україні лабораторією, яка почала досліджувати харчову продукцію та сільськогосподарську сировину на вміст ГМО. У 2007 році вона була акредитована Національним агентством акредитації України на компетентність відповідно до вимог ДСТУ ISO / ІЕС 17025-21 та у 2009 році призначена науково-методичним центром з визначення ГМО у системі колишнього Держспоживстандарту України. З самого початку лабораторія зіткнулася з проблемою відсутності тест-систем для визначення ГМО. На той час ринок тест-систем був обмежений невеликою кількістю високовартісних діагностикумів євроатлантичного походження (Applied Biosystems, Bio-Rad) та більш доступними, але не адаптованими під потреби країни, тест-наборами російського виробництва. Тому перед колективом лабораторії практично одразу постало завдання створення тест-систем власного виробництва. Розроблені тест-системи мали відповідати певним критеріям. По-перше, за своїми аналітичними характеристиками вони не мали поступатися закордонним аналогам, по-друге, бути конкурентоспроможними та доступними державним лабораторіям, і по-третє, адаптованими під національного користувача.

В процесі розробки діагностикуму для визначення ГМО ми зупинилися на методі полімеразної ланцюгової реакції. До ключових характеристик ПЛР-діагностики можна віднести високу чутливість та специфічність, здатність визначення навіть однієї копії гена в генетичному матеріалі цілого організму. Даний метод не вимагає тривалої підготовки реагентів та дозволяє отримати результат протягом одного-двох днів. Метод ПЛР дає можливість розрізняти різні типи генетичних модифікацій (трансформаційні події) та визначати кількісний вміст ГМО у досліджуваних зразках.

При розробці серії тест-систем для визначення ГМО було використано технологію TaqMan® методу ПЛР-РЧ. На сьогоднішній день технологія TaqMan® вважається золотим стандартом кількісної ДНК-діагностики завдяки своїй продуктивності, якості та вмісту. Застосування внутрішнього флуоресцентно-міченого зонду дозволило суттєво збільшити специфічність методу, підвищити його чутливість та розширити динамічний діапазон. Крім того, дана технологія дозволяє створювати мультиплексні системи з можливістю детектування двох та більше мішеней в одній реакційній суміші.



Спираючись на діючі в Україні ДСТУ ISO щодо визначення ГМО та вимоги щодо розробки ПЛР-діагностикумів, колективом лабораторії було створено тест-системи (повний комплекс реагентів) для визначення якісного та кількісного вмісту ГМО в харчових, фармакологічних і косметичних продуктах, сільськогосподарський сировині рослинного походження та кормах. Розроблені тест-системи дають можливість здійснювати комплексний аналіз зразків щодо вмісту ГМО проводячи такі етапи аналізу, як скринінг (якісний аналіз) за регуляторними нуклеотидними послідовностями і введеними генами, ідентифікація видової належності рослинної складової, ідентифікація певної трансформаційної події та визначення вмісту ГМО у відсотках. При розробці серії тест-систем було використано схему проведення досліджень щодо визначення ГМО, запропоновану Інститутом здоров’я і захисту споживачів (Health and Consumer Protection, IHCP) Об’єднаного наукового центру Європейського Союзу (Joint Research Centre, JRC) з певними модифікаціями (рис. 1).




Рис. 1. Схема проведення досліджень щодо визначення ГМО.
Для виявлення чужорідної ДНК в геномі рослини було використано декілька підходів та типів ДНК-мішеней, які характеризуються різним рівнем інформативності (рис. 2). Знаходження в досліджуваному зразку регуляторного елементу, маркерного або цільового гену не завжди свідчить про присутність генно-інженерної конструкції. Ці послідовності ДНК взяті з навколишнього середовища та їх наявність може бути результатом потрапляння в зразок природного носія даної послідовності, наприклад вірусу чи бактерії. Пошук ДНК-мішеней, розташованих в місцях з’єднання регуляторних елементів та цільових генів, значно підвищує достовірність аналізу, оскільки свідчить про присутність у зразку генно-інженерного конструкту. Існування таких комбінацій в природі малоймовірне. Але найбільш достовірний результат щодо присутності ГМО у досліджуваному зразку можливо отримати, якщо в якості мішеней використовувати ділянки ДНК, що лежать на стиках регуляторних елементів генно-інженерних конструктів та геномної ДНК рослин. Такі ділянки ДНК (місця інтеграції трансгенів) є унікальними для кожного ГМО, що додатково уможливлює ідентифікацію певної трансформаційної події. Але цей підхід має і свої недоліки, оскільки вимагає розробки великої кількості індивідуальних тест-систем.




Каталог: sites -> default -> files
files -> Положення про порядок підготовки фахівців ступенів доктора філософії та доктора наук в аспірантурі (ад’юнктурі) та докторантурі вищих навчальних закладів
files -> Відділ аспірантури та докторантури Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини
files -> Київський національний університет імені Тараса Шевченка
files -> Програма вступного іспиту до аспірантури зі спеціальності 22. 00. 03 соціальні структури та соціальні відносини Затверджено
files -> Культура Античності. Культура Давньої Греції
files -> Системотехнічні засади та інструментально-програмні засоби створення та підтримки цифрових словників сидорчук надія Миколаївна
files -> Міністерство освіти І науки україни державний економіко-технологічний університет транспорту
files -> Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей освітньо-кваліфікаційних рівнів «спеціаліст»,
files -> Конструкції для енергоефективного відновлення забудови, постраждалої від надзвичайних ситуацій


Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка