Введение к работе
Актуальность работы. Хорошо известно, что мякоть фруктов и ягод содержит многочисленные биологически активные соединения, которые очень полезны для здоровья человека, снижают риск возникновения заболеваний. По этой причине их активно используют в качестве ингредиентов для функциональных продуктов питания.
В условиях увеличения объема частного производства и свободной торговли продовольственными товарами, в том числе плодово-ягодным сырьем, полуфабрикатами и готовыми продуктами на основе плодово-ягодного сырья, возрастает возможность расширения их фальсификации по структуре и видовой принадлежности сырьевых составляющих. По экономическим соображениям чаще всего фальсифицируют малоценное плодово-ягодное сырье, реализуя его как продукцию высокого качества.
Государственное нормирование, а также надзор и контроль за качеством и безопасностью пищевых продуктов питания на современном этапе являются важнейшими стратегическими задачами государства и осуществляются путем введения стандартов, санитарных правил, норм и гигиенических нормативов, обязательных для выполнения юридическими и физическими лицами. Процесс вхождения России во Всемирную торговую организацию активизировал разработки стандартов, а также гармонизации национальных стандартов с международной системой стандартов ISO, Codex Alimentarius, стандартами безопасности продовольствия стран Единого Союза.
Используемые в настоящее время методы органолептического и физико-химического анализа не позволяют однозначно определить видовую принадлежность плодово-ягодного сырья в полуфабрикатах. В работах зарубежных исследователей (D.C. Hunter, J. Zhang, L.M. Stevenson, P. Taberlet, L. Gielly, G. Pautou, J. Bouvet, J. Sabate, E. Barrio A. Ortola-Vidal, H. Schnerr, M. Rojmyr), посвященных установлению видовой принадлежности плодово-ягодного сырья показано, что по сравнению с традиционными способами, установление видовой принадлежности плодово-ягодного сырья при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР) отличается универсальностью, более глубоким уровнем видовой дифференциации, высокой воспроизводимостью и возможностью количественного анализа.
Учитывая актуальность проблемы обеспечения продовольственного российского рынка качественными продуктами питания, настоящая диссертационная работа посвящена разработке ПЦР-тест-системы для видовой идентификации плодово-ягодной продукции.
Цель работы и задачи исследований. Целью настоящей диссертационной работы является разработка ПЦР-тест-системы для идентификации плодово-ягодной продукции.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследования:
- анализ нуклеотидных последовательностей ДНК клубники (лат. Fragaria moschata), груши (лат. Pyrus), яблока (лат. Malus), черной смородины (лат. Ribes nigrum), черники (лат. Vaccinium myrtillus), абрикоса (лат. Prunus armeniaca), персика (лат. Prunus persica );
- конструирование универсальных праймеров для амплификации кластера ITS1; 5.8S рРНК; ITS2 Fragaria moschta, Pyrus, Malus, Ribes nigrum, Vaccinium myrtillus, Prunus armeniaca, Prunus persica;
- определение оптимальных параметров проведения ПЦР для идентификации Fragaria moschata, Pyrus, Malus, Ribes nigrum, Vaccinium myrtillus, Prunus armeniaca, Prunus persica;
- сравнение специфичности ПЦР идентификации плодово-ягодного сырья и классических физико-химических методов;
- описание ПЦР-тест-системы для идентификации Fragaria moschata, Pyrus, Malus, Ribes nigrum, Vaccinium myrtillus, Prunus armeniaca, Prunus persica и расчет затрат на проведение исследования в испытательных лабораториях.
Научная новизна работы. Сконструированы родо- и видоспецифичные праймеры для амплификации кластера ITS1; 5.8S рРНК; ITS2 Fragaria moschata, Pyrus, Malus, Ribes nigrum, Vaccinium myrtillus, Prunus armeniaca, Prunus persica. Проведена сравнительная оценка видовой специфичности методом ПЦР с классическими физико-химическими методами на примере продуктов питания на основе плодово-ягодного сырья.
Практическая значимость работы. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана ПЦР-тест-система для идентификации плодово-ягодного сырья в продуктах питания. Отправлены материалы в ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» для проведения работ по аттестации «Методики идентификации плодово-ягодного сырья в продуктах питания методом полимеразной цепной реакции». Внесены в международную геномную базу данных два сорта персика, предоставленных для секвенирования Крымским селекционным центром "ГАВРИШ" (Крымск).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были предметом докладов и обсуждений на международных и межрегиональных научно-технических конференциях, семинарах, конгрессах: III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2010); IX Международной научно-практической конференции "Инновационные технологии в пищевой промышленности" (Минск, 2010); Международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине» (Москва, 2010); I Всероссийской интернет–конференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологий» (Казань, 2010); II Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2010); конкурса "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" («УМНИК») Федерального Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере на территории Кемеровской области (Кемерово, 2010); XV-ой Международной школе конференции молодых ученых (Пущино, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе три в журналах, рекомендованных экспертным советом ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из следующих основных разделов: введение, обзор литературы, объекты и методы выполнения работы, результаты исследований и их обсуждение, практическая реализация результатов работы, результаты и выводы, список использованных источников и приложения. Основное содержание работы изложено на 100 страницах, включая 30 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 175 наименований.
