近红外光谱技术在检测转基因油菜籽中芥酸和硫甙上的应用研究

转基因食品是利用现代分子生物技术，改变目标生物遗传物质，使其趋向人们所需目标转变得到的。虽然转基因技术可以改变生物的原有特性，使其更加符合人们需求，但由于技术不确定性较大，其食品安全问题一直是人们关注的重点。笔者通过对比红外光谱技术和通用检测技术，在转基因油菜籽芥酸和硫甙中的检测结果，验证了近红外光谱技术的检测准确性。测试结果表明，转基因样本中的芥酸和硫甙含量普遍高于非转基因样本，因此在转基因育种时，应进一步提高对此类问题的重视。
芥酸和硫甙是油菜籽中存在的毒素物质，对其变化情况进行检测，是转基因食品安全监测的重要环节。目前，油菜籽中芥酸和硫甙的检测主要利用气相色谱法和液相色谱法进行，不仅操作繁杂且检测影响因素众多，虽然具有较高的检测精度，但检测周期较长，在实际应用中表现出较明显的不适应性。近红外光谱检测技术是一种新型的无损检测技术，具有操作简便、检测快速等特点。本文即通過对比试验的方法，验证了的近红外光谱检测法的科学性和可行性，并结合试验结果，就转基因作物育种，提出几点意见，具体内容如下。
材料与方法
材料。（1）油菜籽样品：本组试验样品集由全国范围征集的材料中挑选得出，样品总数薇薇200，抽取代表性样品数为137。样品集由校正集和检验集构成，前者样品主要用于芥酸、硫甙模型的建立，以及模型内部的交叉验证；后者则主要用于模型外部的验证。（2）仪器：本组试验所用仪器包括近红外光谱仪一台，液相色谱仪一台，紫外检测器一台，以及气相色谱仪和FID检测器各一台。
试验方法。通用方法，使用分别使用气相色谱法和液相色谱法对油菜籽中的芥酸和硫甙含量进行检测，检测以农业部油料及纸制品质量监督检测测试中心相关标准为准。
近红外光谱检测，扫描区间确定为12500-4000cm-1，分辨率设定为4cm-1，进行64次扫描，S/N（噪声比）高于10000，波长精确度设定为0.01cm-1。完成对标准样品的近红外光谱采集操作后，借助光谱预处理技术和相应的定量分析软件，建立对应的芥酸、硫甙模型，并对模型进行外部验证和内部交叉验证。
实验结果分析
芥酸含量检测分析。对样品集内所有样品的芥酸含量进行测定后，确定芥酸含量范围为0.23-39.49%。转基因油菜籽与其亲本的芥酸实际含量如下表所示。本组试验选取的两种油菜籽中芥酸的平均含量约为3.48-4.41%，而其亲本中的芥酸平均含量约为2.2-2.31%。试验证明近红外光谱检测技术在准确性方面与通用气相色谱法相近，检测偏差在2.0%以内。
硫甙含量检测分析。对样品集中所有样品的硫甙含量进行测定后，确定硫甙含量范围为18.70-133.70μmol/g。硫甙含量检测结论与芥酸含量检测结论较为接近，即转基因作物含量高于非转基因作物含量，前者约高于后者1.5-2倍。本组试验中，转基因样品中的硫甙平均含量（μmol/g）为33.70-35.59，而亲本样品中硫甙平均含量（μmol/g）为22.35-26.21。试验证明近红外光谱检测技术在准确性方面与通用液相色谱法相近，检测偏差在3.0%以内。
本文使用近红外光谱检测方法对转基因油菜籽样品和其亲本样品中的芥酸含量及硫甙含量进行了测定，从作物毒素物质含量变化的角度，对转基因油菜籽的食品安全性进行了验证，并使用国际通用的气相色谱法和液相色谱法对近红外光谱检测结果进行了对比验证。实验结果显示，近红外光谱检测技术作为一种高效、快速的无损检测技术，具有较高的检测精度，可日后的作物种子毒素测定工作中进行应用推广。
此外，虽然目前尚不具备确凿的证据证明转基因作物的不安全性，但就其毒素物质检测结果而言，转基因作物的毒素含量明显高于非转基因作物，在非转基因作物培育过程中，应引起相应的重视和注意。
实验证明，近红外光谱检测是一种高效、准确的检测方法，在日后的作物种子毒素检测工作中，具有较大的应用价值。其次，虽然毒素含量变化检测不能直接说明转基因食品的不安全性，但证明了外源基因对作物的连锁影响，因此在日后的转基因作物培育过程中，应引起相关人员的重视。