本发明属于食品/农产品安全领域，具体涉及一种基于蛋白质定量检测的食品农产品真实性检测方法及实现该方法的试剂盒。
背景技术：
：食品/农产品欺诈是当今全球社会共同面对和关注的问题。欧盟委员会健康和消费者政策代表JohnDalli认为：食品欺诈属于“一种巨大的潜在经济利益所驱使的重要问题”。食品欺诈是一种欺骗消费者的行为，主要通过将劣质食品以次充好在市场上流通的形式，或在加工食品中以劣质原辅料代替价格高昂材料、张贴虚假标签的形式进行。在过去的数十年间，食品/农产品欺诈的主要形式之一是“用较便宜的替代品完全或部分替代有价值的成分”。以生鲜乳收购环节为例，最初不法商贩通过在生鲜乳中加入水来提高收益。在收购方通过检测蛋白质等营养物质含量的方式来判断掺水情况后，不法商贩人工添加各种物质来影响检测结果。在针对掺假物质的检测方法研制成功之后，不法商贩又会升级掺假手段。仅在过去的十余年期间，乳蛋白质的掺假物就已经历了尿素、三聚氰胺、皮革水解物、大豆分离蛋白等物质。除了乳与乳制品外，肉与肉制品、丝绸、毛纺织品、皮革制品、以阿胶为代表的药品均遇到过掺假现象。掺假现象不但打击了正规合法企业，产生“劣币驱逐良币”的现象，而且损坏了“中国制造”的品牌形象，降低了中国商品在国际市场的价格。出现上述情况的主要原因是“掺假检测”。即现在的检测技术是针对掺假物开发的检测技术，当该技术开发并且应用之后，制假者通常会更新制假手段，规避先前的检测技术。因此，检测技术总是滞后于制假手段。由于检测技术开发、验证需要较长时间，通常是在1-3年左右。这段“技术真空期”导致掺假现象无法得以及时和有效的控制。技术实现要素：本发明提供了一种基于蛋白质定量检测的食品农产品真实性检测方法，该检测方法从具备前瞻性的检测思路出发，检测结果不仅具有时效性，消除了滞后检测的诟病，而且检测结果准确灵敏。一种基于蛋白质定量检测的食品农产品真实性检测方法，该检测方法包括以下步骤：(1)检测待检品的总蛋白含量P；(2)检测待检品中一种或多种内源性蛋白质的含量Pi；(3)根据步骤(1)和步骤(2)的检测结果计算待检品中所有被测内源性蛋白质的含量总和占总蛋白质含量的比例η：其中，i表示被检测的内源性蛋白质的种类，n≥1；(4)分别将P与总蛋白标准含量P’、η与所有被测内源性蛋白质的含量总和占总蛋白质标准含量的标准比例η’进行比较，根据比较结果判断待检品真实性；所述P’是指总蛋白标准含量，η’是指所有被测内源性蛋白质的含量总和占总蛋白质标准含量的标准比例η’。本发明抛弃固有滞后的“掺假检测”思路，从“真实检测”角度出发，选择遗传密码的载体之一蛋白质作为被测对象，通过检测待检品中总蛋白质含量、以及总蛋白质中主要内源性蛋白质的比例来判定食品农产品的真实性，检测思路具有前瞻性，不存在滞后检测的诟病，检测结果准确灵敏。本发明中，所述食品农产品为乳与乳制品肉与肉制品、丝绸、毛纺织品或皮革制品。步骤(4)中，采用与步骤(1)～(3)相同的方法对标准品进行检测，分别获得总蛋白标准含量P’，以及标准品中所有被测内源性蛋白质的含量总和占总蛋白质含量的标准比例η’。除了在检测待测品的同时准备标准品，实时获得标准品的相应数据，标准品的相应数据也可以由自建数据库或/和现有数据库归纳而成。作为优选，步骤(1)中，采用凯氏定氮法分别对待检品和标准品的总蛋白质含量进行检测。作为优选，步骤(2)中，所述内源性蛋白质为αs1酪蛋白、αs2酪蛋白、β酪蛋白、κ酪蛋白、α乳白蛋白和β乳球蛋白中的至少一种。作为优选，步骤(2)中，采用同位素稀释液相色谱串联质谱法对各内源性蛋白质的含量进行检测。作为进一步优选，在采用同位素稀释液相色谱串联质谱法进行检测前，先采用碱性胰蛋白酶对待检品进行酶解。本发明中，各内源性蛋白质所对应的特异肽分别是：αs1酪蛋白：YLGYLEQLLR；αs2酪蛋白：ALNEINQFYQK；β酪蛋白：VLPVPQK；κ酪蛋白：YIPIQYVLSR；α乳白蛋白：VGINYWLAHK；β乳球蛋白：IDALNENK。所述步骤(4)中，本发明设置了两个阈值，其中总蛋白质含量的最低阈值为2.8g/100g，而六种内源性蛋白质占总蛋白的比例的最低阈值为82％。当总蛋白质含量低于相应阈值时，可以判定该待检品中掺入了不含氮的物质，例如水；当总蛋白质含量高于相应阈值，而六种主要内源性蛋白质之和占总蛋白百分比低于相应阈值时，可以判定该待检品中掺入了含氮的物质，例如三聚氰胺；当两个检测值均高于相应阈值时，则判定该待检品无掺假情况。本发明还提供了一种用于实现所述基于蛋白质定量检测的食品农产品真实性检测方法的试剂盒。该试剂盒中至少含有上述食品农产品真实性检测方法中需要用到的必要试剂。与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明抛弃固有滞后的“掺假检测”思路，从“真实检测”角度出发，选择遗传密码的载体之一蛋白质作为被测对象，通过检测待检品中总蛋白质含量、以及总蛋白质中主要内源性蛋白质的比例来判定食品农产品的真实性，检测思路具有前瞻性，不存在滞后检测的诟病，检测结果准确灵敏。具体实施方式下面采用具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。实施例1生鲜乳的检测本实施例采集了96份生鲜乳，全部来自荷斯坦奶牛，涵盖了多种产地、季节、饲养方式等不同生产环境；对上述生鲜乳的总蛋白含量和六种内源性蛋白的含量进行检测，检测结果用于判定其他来源未知的乳制品进行真实性判定。每份生鲜乳的检测方法如下：1、总蛋白含量的测定(凯氏定氮法)(参考GB5009.3-2010)精密称取5g生鲜乳于消化管内，加入0.2g硫酸铜、6g硫酸钾和20mL硫酸，加热至410℃孵育至液体呈蓝绿色并澄清透明后，再继续加热0.5h～1h。待冷却后，将消化管放入蒸馏仪中，加入30mL氢氧化钠溶液(40g/L)，通入水蒸气进行蒸馏。用硼酸溶液(20g/L)吸收馏出物。用自动电位滴定仪、盐酸标准滴定液(0.0500mol/L)滴定至pH5.1。通过盐酸标准滴定液可以计算得该样品中的含氮量，以6.25作为凯氏定氮系数(氮换算为蛋白质的系数)，最终计算得该样品中总蛋白的含量。2、六种主要内源性蛋白质的测定(1)预处理：精密称取约5g样品于100mL容量瓶中，用碳酸氢铵溶液(500mmol/L)稀释和定容。取0.1mL溶液，加入10μL同位素内标溶液和10μL二硫苏糖醇溶液，70℃恒温水浴30min，取出冷却至室温，加入10μL碘代乙酰胺溶液，在室温下暗处静置30min，加入10μL胰蛋白酶溶液，37℃恒温酶解2h后，加入5μL纯甲酸终止反应，最后将所得溶液经0.22μm微孔滤膜过滤后进样分析；(2)液相色谱分离：参考条件如下：色谱柱：C18(孔径)色谱柱；柱温为40℃，流动相A为0.1％(v/v)的甲酸水溶液，流动相B为含0.1％(v/v)甲酸的乙腈溶液，梯度洗脱，流速为0.3mL/min。洗脱梯度：流动相B在10分钟内从3％线性上升至40％，然后再1分钟内上升至100％，保留1分钟后下降至3％，平衡3分钟。(3)质谱检测：参考条件如下：毛细管电压：3.0kv，锥孔电压：15kv，脱溶剂温度：500℃，脱溶剂气流量：400L/min，锥孔反吹气流量：30L/hr，碰撞室压力：3.0×10-3mbar；低端分辨率1：2.5V，高端分辨率1：15.0V，离子能量1：0.6；低端分辨率2：2.0V，高端分辨率2：15.0V，离子能量2：2.0；离子源温度：150℃，提取器电压：5.0V，入口透镜电压：10V，出口电压：10V。质谱多反应监测方法的参数参考条件如下表1所示。表1质谱多反应监测方法的参数参考条件注：L*为同位素标记[13C6,15N]-亮氨酸。(4)标准曲线配制：配制六种主要乳蛋白特异肽标准曲线，其中SEQIDNo.1和SEQIDNo.3为200、150、100、50、10mmol/L，SEQIDNo.2、SEQIDNo.4、SEQIDNo.5和SEQIDNo.6为40、30、20、10、2mmol/L，取上述溶液各10μL，加入10μL内标溶液(含YLGYLEQLL*R和VL*PVPQK100mmol/L，AL*NEINQFYQK、YIPIQYVL*SR、VGINYWL*AHK和IDAL*NENK20mmol/L)和980μL的0.1％甲酸溶液。计算乳蛋白含量：通过上述检测步骤和标准曲线，可获得样品酶解液中特异肽的摩尔浓度。在完全酶解的情况下，特异肽和酪蛋白的摩尔浓度相同。所以可以通过特异肽的摩尔浓度乘以酪蛋白分子量计算得酪蛋白的质量浓度。3.真实性判断96份生鲜乳的检测结果见表3。表3从表3可知，总蛋白最低值是3.08g/100g，为了保证阈值能够覆盖所有的情况，故对采样样本最低值额外减去总蛋白质的标准偏差0.28，所获得的值2.80g/100g定义为总蛋白含量的最低阈值。采用相同的方法，六种主要乳蛋白之和占总蛋白百分比的最小值为85％，减去标准偏差3％，所获得的82％定义为最低阈值。当某待检品的总蛋白含量低于2.80g/100g时，可以判定该待检品中掺入了不含氮的物质，例如水；当总蛋白含量高于2.80g/100g，而六种主要内源性蛋白质之和占总蛋白百分比低于82％时，可以判定该待检品中掺入了含氮的物质，例如三聚氰胺；当两个检测值均高于相应阈值时，则判定该待检品无掺假情况。实施例2为了验证本发明检测方法的正确性和预警能力，本实施采用向牛奶中人工加入非法添加物的方式对本发明的检测方法进行验证。1、基础牛奶检测选择一份牛奶，采用与实施例1相同的方法进行检测，检测结果见表4。表4由表4可见，本实施例选择的基础牛奶中并无任何掺假物。2、通过添加尿素和硫酸铵模拟牛奶掺假用基础牛奶分别配制1.08g/100g的尿素溶液、2.38g/100g的硫酸铵溶液前者用以模拟已知的掺假物，后者用以模拟未知掺假物。两种掺假溶液分别用实施例1中的凯氏定氮法检测，均能获得3.15g/100g的总蛋白含量。将上述两种掺假物溶液分别与上述基础牛奶按照表5所述的比例混合均匀，然后按照应用例1所述的方法进行检测，检测结果见表5。表5由上表可见，两种掺假物都能较好的模拟总蛋白在凯氏定氮法中的检测结果，但是难以模拟六种主要乳蛋白之和占总蛋白百分比这一指标。当前，经济利益驱使下的造假需要加入10％以上的掺假物，才能获得经济收益。本发明无论针对已知掺假物和未知掺假物，均能够对10％以上掺假量的样品进行准确判定，证明了本方法的准确性和预警能力。实施例3羊奶的真实性检测实施例1所选择的特异肽是普遍适用于牛属乳蛋白的，包括奶牛、水牛、山羊、绵羊，主要用于鉴别非乳蛋白的掺假情况。但是，上述乳价格具有较大差异，例如，奶牛奶价格最低，山羊奶和绵羊奶价格普遍在奶牛奶的2-8倍。因此，一些不法商贩可以采取用低价奶牛奶冒充羊奶出售，可以回避实施例1所述的真实性检测。本方法可以通过选择不同的特异肽调节适用范围，使检测方法可适用于科、属、种等层面的不同检测要求。本实施例以κ-酪蛋白为例，介绍特异肽的选择对牛科动物的乳蛋白检测针对性和适用性的影响。由表6可见，可以针对不同的需要选择特异肽，以满足检测中对科、属、种等层面的鉴定要求。表6特异肽的选择对牛科动物的乳蛋白检测针对性和适用性的影响实施例4丝绸真实性检测本发明所述方法不但可用于食品和食用农产品，也可用于任何以蛋白质构成的产品。丝绸的主要成分是桑蚕丝，其化学本质是蛋白质维。原丝(蚕茧)主要由70％的丝素蛋白构成，包裹着占总质量2％的丝胶蛋白，还有5％的杂质，包括蜡、色素、碳水化合物和无机成分。市面上所谓的“真丝”主要指桑蚕丝。桑蚕丝的掺假形式也有多种，有掺入化纤、棉纺织品的掺假形式，也有掺入柞蚕丝的假冒方法。常规的掺假检测是通过在显微镜下观察纤维的粗细和形态来确定。本实施例为了验证本发明方法在丝绸真实性检测方面的性能，选择纯桑蚕丝作为原料，人工添加入10％的涤纶、棉花、柞蚕丝模拟掺假。检测方法：将样品剪碎后，取1g样品加入10mL尿素溶液(8mol/L)，在70℃水浴摇床中孵育过夜。然后高速匀浆后，取1mL溶液加入到9mL水中。取上述溶液0.1mL，后续操作与应用例1“加入10μL同位素内标溶液和10μL二硫苏糖醇溶液”开始的操作相同。其中质谱多反应监测的参数如下表7。表7结果判断方法：总蛋白含量的最低阈值为90g/100g，丝素蛋白和丝胶蛋白之和占总蛋白百分比的最低阈值为91％。检测结果如下表8。表8样品总蛋白丝素蛋白和丝胶蛋白之和占总蛋白百分比判断100％桑蚕丝95g/100g93％真90％桑蚕丝+10％涤纶83g/100g94％掺假90％桑蚕丝+10％棉花85g/100g92％掺假90％桑蚕丝+10％柞蚕丝93g/100g85％掺假由上述结果表明，真桑蚕丝在总蛋白和百分比两个指标都高于阈值。涤纶不含有任何含氮物质，棉花主要由纤维素构成，仅含有微量的含氮物质，所以在掺入10％涤纶或棉花的桑蚕丝样品中，仅检出83g-85g/100g总蛋白，低于阈值。柞蚕丝主要也是由蛋白质构成，在桑蚕丝中掺入柞蚕丝不会导致总蛋白这一指标的波动。但是，本发明为丝素蛋白和丝胶蛋白所选择的特异肽仅适用于桑蚕丝，在柞蚕丝的蛋白酶解产物中无法找到上述两个多肽。所以，在“丝素蛋白和丝胶蛋白之和占总蛋白百分比”这一指标上，掺入柞蚕丝的样品显著下降，低于阈值。由上述检测结果表明，本发明所述的真实性检测可应用于丝绸样品，满足不同掺假形式的检测需求。实施例5皮革真实性检测皮革是指鞣制处理的动物皮肤，用于制作服装、首饰等。二十世纪以来还用聚氨酯、聚氯乙烯等合成高分子制造外观模仿皮革的材料，称为“人造革”。部分不法商贩使用人造革冒充真皮制品出售，严重扰乱市场秩序。本实施例为了验证本发明方法在皮革真实性检测方面的性能，选择牛皮作为原料，人工添加入10％的涤纶、棉花、柞蚕丝模拟掺假。检测方法：将样品剪碎后，取1g样品加入10mL尿素溶液(8mol/L)，在70℃水浴摇床中孵育过夜。然后高速匀浆后，取1mL溶液加入到9mL水中。取上述溶液0.1mL，后续操作与应用例1“加入10μL同位素内标溶液和10μL二硫苏糖醇溶液”开始的操作相同。其中质谱多反应监测的参数如下表7。表7结果判断方法：总蛋白含量的最低阈值为60g/100g，胶原蛋白Col1A1占总蛋白百分比的最低阈值为10％。检测结果如下表8。表8样品总蛋白胶原蛋白Col1A1占总蛋白百分比判断100％真牛皮61g/100g11.4％真90％真牛皮+10％聚氨酯84g/100g7.8％掺假90％真牛皮+10％聚氯乙烯56g/100g10.9％掺假由上述结果表明，真牛皮在总蛋白和百分比两个指标都符合阈值。聚氯乙烯不含有任何含氮物质，所以在掺入10％聚氯乙烯的真牛皮样品中，仅检出56g/100g总蛋白，低于阈值，判定为掺假。聚氨酯含有24％左右的氮，会提高总蛋白的凯氏定氮检测结果；但其不含有多肽，因此胶原蛋白Col1A1占总蛋白百分比显著低于阈值，判定为掺假。由上述检测结果表明，本发明所述的真实性检测可应用于皮革样品，满足不同掺假形式的检测需求。实施例6肉类真实性检测本实施例为了验证本发明方法在皮革真实性检测方面的性能，选择羊肉作为原料，人工添加入10％的水、明胶、鸭肉，分别模拟注水肉、注胶肉和掺假样品。检测方法：将样品剪碎后，取1g样品加入10mL尿素溶液(8mol/L)，在70℃水浴摇床中孵育过夜。然后高速匀浆后，取1mL溶液加入到9mL水中。取上述溶液0.1mL，后续操作与应用例1“加入10μL同位素内标溶液和10μL二硫苏糖醇溶液”开始的操作相同。其中质谱多反应监测的参数如下表7。表7结果判断方法：总蛋白含量的最低阈值为16g/100g，肌球蛋白占总蛋白百分比的最低阈值为12.5％。检测结果如下表8。表8样品总蛋白肌球蛋白占总蛋白百分比判断100％羊瘦肉17.6g/100g13.3％真90％羊瘦肉+10％水(注水肉)15.2g/100g13.2％掺假90％羊瘦肉+10％明胶(注胶肉)17.3g/100g11.8％掺假90％羊瘦肉+10％鸭肉(肉类掺假)16.8g/100g11.6％掺假由上述结果表明，100％羊瘦肉在总蛋白和百分比两个指标都符合阈值。注水肉中加入的水不含有含氮物质，所以在注水肉样品中，仅检出15.2g/100g总蛋白，低于阈值，判定为掺假。明胶含有蛋白质，与水以一定比例混合使用，不会对总蛋白的凯氏定氮检测结果产生波动；但其不含有多肽，因此肌球蛋白占总蛋白百分比显著低于阈值，判定为掺假。鸭肉的结构与羊肉非常相似，肉类掺假样本中的总蛋白含量依然符合阈值要求；虽然鸭肉中也含有肌球蛋白，但是其序列与羊肉具有显著性差异，两者不会产生干扰，所以羊肌球蛋白占总蛋白百分比依然显著低于阈值，该样品判定为掺假。在由上述检测结果表明，本发明所述的真实性检测可应用于肉类样品，满足不同掺假形式的检测需求。序列表<110>杭州谱胜检测科技有限责任公司<120>一种基于蛋白质定量检测的食品农产品真实性检测方法及实现该方法的试剂盒<160>16<170>SIPOSequenceListing1.0<210>1<211>10<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>1TyrLeuGlyTyrLeuGluGlnLeuLeuArg1510<210>2<211>11<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>2AlaLeuAsnGluIleAsnGlnPheTyrGlnLys1510<210>3<211>7<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>3ValLeuProValProGlnLys15<210>4<211>10<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>4TyrIleProIleGlnTyrValLeuSerArg1510<210>5<211>10<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>5ValGlyIleAsnTyrTrpLeuAlaHisLys1510<210>6<211>8<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>6IleAspAlaLeuAsnGluAsnLys15<210>7<211>5<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>7PhePheAspAspLys15<210>8<211>12<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>8TyrProSerTyrGlyLeuAsnTyrTyrGlnGlnLys1510<210>9<211>11<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>9SerCysGlnAspGlnProThrThrLeuAlaArg1510<210>10<211>11<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>10SerCysGlnAlaGlnProThrThrMetAlaArg1510<210>11<211>11<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>11SerCysGlnAspGlnProThrAlaMetAlaArg1510<210>12<211>11<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>12SerCysGlnAlaGlnProThrThrMetThrArg1510<210>13<211>12<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>13SerIleAlaIleLeuAsnValGlnGluIleLeuLys1510<210>14<211>7<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>14AspIleThrAlaAlaSerLys15<210>15<211>15<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>15GlyGluAlaGlyProSerGlyProAlaGlyProThrGlyAlaArg151015<210>16<211>19<212>PRT<213>人工合成序列(unkonw)<400>16ThrLeuAlaLeuLeuPheSerGlyProAlaSerGlyGluAlaGluGly151015GlyProLys当前第1页1 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