DNA条形码技术在食品真伪鉴定中的应用研究

Research on the Application of DNA Barcoding Technology in Food Authenticity Identification

LI Xiaoyue （Yunnan Sanzheng Testing Technology Co.，Ltd.， Kunming 650106， China）

Abstract： This paper elaborates on the specific application scenarios of DNA barcoding technology in the authenticityidentificationofdiferent foodcategories suchas meat，aquatic products，fruits，vegetables and processed products.It analyzes the core challnges faced by the current technology promotion，including detection costs， standard systems and talent reserves，and puts forward targeted solutions，aiming to provide theoretical reference for promoting the standardized application of this technology in the food field.

Keywords： DNA barcoding technology; food authenticity identification; food safety

食品掺假、以次充好等乱象严重威胁消费者的身体健康与市场公平，传统理化检测方法在物种鉴别和加工食品溯源中存在局限性。DNA条形码技术通过比对特定基因序列能够精准识别物种，为食品真伪鉴定提供新思路。本文聚焦该技术在食品领域的应用、挑战及对策，以期为技术优化和行业监管提供参考。

1DNA条形码技术在不同食品真伪鉴定中的应用

1.1肉类食品真伪鉴定

DNA条形码技术在肉类食品真伪鉴定中展现出显著的技术优势，尤其在应对复杂加工条件下物种成分的精准鉴别方面具有不可替代性[]。肉类掺假问题普遍存在于混合肉制品或深加工产品中，传统方法难以区分高度相似的动物源性成分，而DNA条形码技术通过提取并扩增样本中稳定的线粒体COI基因片段，能够有效识别不同物种的特异性序列差异[2]。针对市场上常见的牛羊肉掺假现象，该技术可快速甄别出猪肉、鸭肉等低价肉类的非法添加，甚至可追溯至特定地理种群或品种，为打击以次充好的商业欺诈行为提供科学依据[3]。

1.2水产品真伪鉴定

水产品因其种类繁多且形态特征易在加工过程中发生变化，成为食品真伪鉴定的重点对象。DNA条形码技术通过比对鱼类、贝类等水产品的特定基因序列，可准确识别冷冻、腌制或罐装制品的真实物种组成。在鱼类制品检测中，DNA条形码技术通常选取细胞色素氧化酶亚基I基因作为标准条形码，有效区分外形相近但经济价值差异显著的物种，如将高价鳕鱼与低价油鱼进行鉴别，避免消费者因错误标识遭受经济损失[4]。在贝类制品检测中，该技术能够突破传统方法对完整壳体形态的依赖，通过分析COI基因、16SrRNA基因等线粒体标记，即使样本经过去壳、切碎或调味处理，仍可精准判定牡蛎、扇贝等软体动物的种属信息。对于鱼糜、鱼丸等深加工水产品，通过添加蛋白酶K和离液盐等方法优化DNA提取流程，DNA条形码技术可有效克服加工过程中核酸片段断裂、抑制剂残留等技术难点，实现复杂基质中目标物种的稳定检出[5]。此外，该技术在水产养殖品与野生捕捞产品的溯源区分方面也具有潜在应用价值，为规范市场秩序和生态资源保护提供双重支撑[。

1.3果蔬及加工制品真伪鉴定

果蔬及其加工制品的真伪鉴定长期面临原料形态破坏、成分混合度高以及加工工艺干扰等挑战。DNA条形码技术通过分子层面的物种特异性识别，为果蔬及加工制品的真伪鉴定提供了创新解决方案。在鲜果蔬菜领域，该技术可精准鉴别外观相似但品种差异显著的经济作物，区分不同产地的苹果品种。针对果汁、果酱等加工制品，DNA条形码技术能够有效检测掺假行为，如通过检测柑橘类饮品中是否掺入廉价柚类成分，或识别声称纯天然的混合果汁中隐藏的合成添加剂来源[。在橄榄油、香料粉末等深加工产品的原料濒源中，DNA条形码技术可突破传统理化分析对特征成分的依赖，直接通过植物细胞残留的DNA片段判定原料的真实物种，如鉴别特级初榨橄榄油中是否掺杂低质油橄榄品种[8]

2食品真伪鉴定中应用DNA条形码技术面临的挑战

2.1检测成本较高，普及推广难度大

DNA条形码技术在食品真伪鉴定中的广泛应用受到检测成本的制约。技术实施需依赖高精度测序设备、专用试剂及配套分析软件，其初期投入与日常维护费用给中小型食品企业及基层检测机构带来沉重的经济负担。以高通量测序为例，单次检测涉及的样本制备、基因扩增及序列分析环节均需消耗大量耗材，而针对复杂加工食品的检测还需额外增加DNA纯化与富集等步骤，进一步增加成本[。此外，技术推广过程中的人员培训与实验室认证等隐性支出也不容忽视。在资源有限的地区，检测机构往往因成本压力被迫缩减检测频次或降低样本覆盖率，导致长期存在监管盲区。对于市场价格敏感的低附加值食品而言，高昂的检测成本与产品利润之间的不平衡也进一步削弱了企业主动采用该技术的意愿，使得技术普及陷入“需求迫切但应用受限”的困境。

2.2相关检测标准有待进一步完善统一

当前DNA条形码技术在食品真伪鉴定领域的标准化进程滞后于技术发展，严重制约检测结果的权威性与可比性。不同国家或行业组织针对同一类食品采用的基因标记片段存在差异，部分标准推荐使用COI基因，而另一些则主张ITS或rbcL序列作为核心条形码，这种差异直接导致跨区域检测报告互认困难[10]。此外，参考数据库的覆盖度与更新频率不足问题突出，许多区域性特色物种或新鉴定的杂交品种缺乏标准序列数据，致使检测结果出现“假阴性”风险。在加工食品检测中，DNA降解程度与检测限阈值缺乏统一界定标准，不同实验室对同一样本可能得出矛盾结论。此外，现有标准对新兴食品形态，如植物基合成肉、细胞培养水产等创新产品的适应性不足，标准体系更新滞后无法匹配食品工业快速迭代的需求，严重削弱技术应用的时效性与前瞻性。

2.3 检测人员专业知识和能力要求高

DNA条形码技术的全流程实施高度依赖检测人员的专业化水平，这对技术推广形成显著人才壁垒。从样本采集环节开始，需严格避免外源DNA污染或目标核酸降解，操作者必须熟练掌握不同食品基质的预处理方法，如针对高脂肪肉类或高温灭菌果汁的差异化DNA提取策略。在基因扩增阶段，引物设计优化与聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，PCR）条件调控需要扎实的分子生物学理论基础，以避免非特异性扩增或引物二聚体干扰。数据解析环节则要求人员具备生物信息学分析能力，能准确比对公共数据库并排除近缘物种的序列相似性干扰。然而，当前食品检测领域从业者多集中于传统理化分析方向，兼具分子检测技能与食品科学背景的复合型人才严重短缺。部分机构因人员操作失误导致的假阳性或假阴性结果，不仅降低了检测机构的公信力，还可能引发法律纠纷。此外，技术更新速度与人员继续教育机制不匹配的问题日益凸显，许多地区检测机构仍沿用陈旧的实验方案，难以适应快速迭代的检测需求。

3解决食品真伪鉴定中DNA条形码技术应用挑战的建议

3.1加强检测技术创新研发，降低技术应用门槛

推动DNA条形码技术在食品真伪鉴定中的广泛应用，急需通过技术创新破解成本与效率的制约。① 优先研发模块化集成检测系统，将核酸提取、扩增、测序及数据分析功能整合至单一设备平台，通过自动化操作减少人工干预与设备占地面积，同时缩短检测周期以提升单位时间样本处理量。 ② 针对高油脂、高温加工等复杂食品基质，开发新型磁珠吸附法或微流控芯片技术，利用表面修饰材料增强对降解DNA片段的捕获效率，降低试剂消耗并提升低浓度样本检出率[11-12]。 ③ 构建区域性技术共享网络，联合高校、科研院所与第三方检测机构建立公共实验平台，通过设备租赁、技术外包等形式降低中小企业的初期投入成本。 ④ 探索基于便携式恒温扩增装置的现场快速检测模式，结合智能手机图像识别技术实现即时结果判读，为基层市场监管部门提供经济可行的移动解决方案。 ⑤ 推进人工智能算法在序列比对环节的应用，训练深度学习模型识别近缘物种的细微序列差异，减少对高精度测序设备的依赖，逐步形成适用于不同应用场景的技术梯度体系。

3.2进一步完善并动态更新检测技术全流程标准

提升DNA条形码技术应用的规范性与普适性，需建立全链条标准化体系。 ① 由国家级标准化机构牵头，联合食品科学、分子生物学及法律领域专家，制定覆盖样本采集、DNA提取、序列分析与结果判读的标准化操作指南，明确不同食品类别的最优基因标记选择原则。 ② 构建开放式参考数据库动态更新机制，定期纳入新发现物种、人工选育品种及跨境贸易常见物种的基因序列，并通过区块链技术实现数据溯源与全球共享。 ③ 针对深加工食品设立分级检测标准，依据DNA降解程度设定差异化的检测限阀值，并建立加工工艺与DNA稳定性关联模型以指导标准修订[13]。 ④ 强化国际标准协同，通过参与国际食品法典委员会等组织推动检测方法互认，减少技术壁垒对跨境食品贸易的制约。

3.3定期组织专业技能培训，组建专业人才队伍

破解人才短缺困境需构建多层次人才培养与能力提升机制。 ① 联合高校与检测机构开设食品分子检测技术专项课程，将DNA条形码技术理论、实验操作及数据分析纳入食品科学与生物技术专业核心培养体系。 ② 依托国家级重点实验室设立技术培训中心，分层次开展检测人员技能提升计划。针对基层操作人员设计标准化操作模拟训练系统，利用虚拟现实技术还原复杂样本的处理场景；面向高级技术人员开设引物设计优化、种属进化树构建等进阶课程。 ③ 建立行业资格认证制度，通过定期考核与继续教育学分制确保从业人员知识体系与技术水平的同步更新。 ④ 实施人才梯度引进计划，对掌握跨学科技能的复合型人才提供专项补贴与职业发展通道，同时通过国际学术交流引入先进技术经验，逐步打造兼具科研创新与产业服务能力的专业检测团队。

4结语

综上所述，DNA条形码技术在肉类、水产品、果蔬及加工制品等各类食品的真伪鉴定中展现出显著成效，能精准判别食品来源、追踪流通路径以及鉴定加工制品成分。然而，该技术在实际应用中面临检测成本高、标准不完善以及对检测人员专业要求高的挑战。通过加强检测技术创新研发、完善并动态更新检测标准以及定期组织专业技能培训等举措，有望突破这些障碍。展望未来，随着技术的持续优化与推广，DNA条形码技术将在保障食品安全、维护市场稳定方面发挥更为关键的作用，为食品行业的健康发展保驾护航。

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