แนวทางการใช้วิธีอณูพันธุศาสตร์เพื่อตรวจสอบย้อนกลับในเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
DOI:
https://doi.org/10.14456/tjg.2014.18Keywords:
genetic marker for traceabilityAbstract
บทคัดย่อ
การตรวจสอบย้อนกลับมีความสำคัญมากในอุตสาหกรรมผลิตอาหารปัจจุบันเพราะสามารถช่วยในการติดตามสอบกลับสินค้า และประกันคุณภาพสินค้า การตรวจสอบย้อนกลับด้วยวิธีอณูพันธุศาสตร์โดยอาศัยข้อมูลจากดีเอ็นเอตัวสัตว์เป็นทางเลือกหนึ่งที่นำมาใช้ ทั้งนี้เนื่องจากดีเอ็นเอไม่มีการเปลี่ยนแปลง พบได้ในทุกเซลล์ ต้านทานต่อความร้อนได้สูง และมีความผันแปรระหว่างสปีชีส์ พันธุ์และสัตว์รายตัว ประกอบด้วย3 วิธี คือ 1) เพื่อใช้ตรวจสอบการแทนที่และการปลอมปนเนื้อสัตว์ อาศัยข้อมูลยีนบนไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอ เช่น Cytochrome b, D-loop และCytochrome oxidase I ซึ่งสามารถออกแบบเป็น universal primer ร่วมกับการใช้เทคนิค RealTimePCR (TaqMan, Melting curve analysis และ High Resolution Melting) ซึ่งมีความจำเพาะ ตรวจสอบในรูปของดีเอ็นเอผสม และมีความเข้มข้นดีเอ็นเอต่ำสุดที่ตรวจสอบได้ (Limit of Detection) น้อยกว่า 1 pg/µl 2) ใช้ในการจำแนกพันธุ์สัตว์เพื่อยืนยันและรับรองพันธุ์สัตว์ นิยมใช้ข้อมูลจากยีนบนนิวเคลียร์ดีเอ็นเอเช่น ยีนควบคุมสีผิวหนัง และไมโครแซลเทิลไลท์ดีเอ็นเอ ซึ่งสามารถจำแนกสัตว์พันธุ์แท้ ลูกสัตว์ผสมได้ และสัตว์สายพันธุ์สังเคราะห์ 3) ใช้ในการจำแนกสัตว์รายตัวเพื่อตรวจสอบย้อนกลับตลอดห่วงโซ่การผลิต ด้วยไมโครแซลเทิลไลท์จำนวน 10 เครื่องหมาย และ SNP จำนวน 21-46 เครื่องหมาย ขณะที่ความเป็นไปได้ของการนำการตรวจสอบย้อนกลับมาใช้ในผลิตภัณฑ์ พบว่าผู้บริโภคในต่างประเทศเช่น เกาหลีใต้ จีน แคนนาดาและอเมริกา ยินยอมที่จะจ่ายเงินเพิ่มขึ้นเพื่อแลกกับการมีระบบตรวจสอบย้อนกลับในผลิตภัณฑ์ ยกเว้น ประเทศไทย อย่างไรก็ตาม ยังมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องเช่น รายได้ ความถี่ของการเลือกซื้อ และอายุของผู้บริโภค
คำสำคัญ: ดีเอ็นเอ; การตรวจสอบย้อนกลับ; ชนิดสัตว์; พันธุ์สัตว์; สัตว์รายตัว
References
เอกสารอ้างอิง
ธีรธรรม เปี่ยมคุณธรรม และกุณฑลี รื่นรมย์ . 2012. การรับรู้และการยอมรับในการนําระบบการตรวจสอบย้อนกลับมาใช้ในการจําหน่ายสินค้าประเภทเนื้อสัตว์ จุฬาลงกรณ์ปริทัศน์. 32: 73-103.
พระราชบัญญัติความรับผิดตอความเสียหายที่เกิดขึ้นจากสินคาที่ไมปลอดภัย พ.ศ. 2551, ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 125, ตอนที่ 36 ก (20 กุมภาพันธ์ 2551):17-22
Alves, E., A. I. Fernández, A. Fernández-Rodríguez, D. Pérez-Montarelo, R. Benítez, C.
Óvilo, C. Rodríguezy and L. Silió. 2009. Identification of mitochondrial markers for genetic traceability of European wild boar and Iberian and Duroc pigs. Animal 3:1216-1223.
Asch, B. V., L. S. Santos, J. Carneiro, F. Pereira, and A. Amorim. 2011. Identification of mtDNA lineages of Sus scrofa by multiplex single base extension for the authentication of processed food products. Abstract J Agr Food Chem. 59:6920-6. Available: http://www.cfsan.fda.gov/dms/melamra. Accessed Sep 20, 2013.
Ballester, M., A. Mercade, B. V. Haandel, J. Santamartina, and A. Sanchez. 2007. Individual identification and genetic traceability in the pig using the SNPlexTM genotyping system. Anim. Genet. 37:1–3..
Cawthorna, D.-M., H. A. Steinmanb, and L. C. Hoffman. 2013. A high incidence of species substitution and mislabelling detected in meat products sold in South Africa. Food Control. 32:440-449.
D’Alessandro, E. , L Fontanesi, L. Liotta, R. Davoli, V. Chiofalo ,and V. Russo. 2007. Analysis of the MC1R gene in the Nero Siciliano pig breed and usefulness of this locus for breed traceability. Vet Res Commun. 31:389-392.
Dalvit, C., C Targhetta, , M. Gervaso, M. De Marchi, R. Mantovani, and M. Cassand. 2006. Application of a panel of microsatellite markers for the genetic traceability of bovine origin products Available:http://www.eaap.org/Previous_Annual_Meetings/2006Antalya/Papers/C4.3_Dalvit.pdf. Accessed Dec. 10, 2013
Dalvit., C, M. De Marchi, and M. Cassandro. 2007. Genetic traceability of livestock products: A review. Meat Sci. 77:437-449.
European Union. 2002. “Regulation (EC) No 178/2002 of the European Parliament and of the Council of 28 January 2002.” Official Journal of the European Community.L31:1–24.
Fajardo, V., I. Gonzalez, I. Martın, M. Rojas, P. E. Hernandez, T. Garcia, and R. Martin. 2008. Differentiation of European wild boar (Sus scrofa scrofa) anddomestic swine (Sus scrofa domestica) meats by PCR analysistargeting the mitochondrial D-loop and the nuclear melanocortin receptor 1 (MC1R) genes. Meat sci. 78:314-332.
Fajardo, V., I. Gonzàlez, M. Rojas, T. Garcìa, and R. Martìn. 2010. A review of current PCR-based methodologies for the authentication of meats from game animal species. Trends Food Sci Tech. 21:408–421.
Fontanesi, L., and V. Russo. 2013. Molecular genetic of coat colour in pigs. 8th International Symposium on the Mediterranean Pig, Slovenia, Ljubljana, October 10th−12th.
Fontanesi, L., E. D’Alessandro, E. Scotti, L. Liotta, A. Crovetti, V. Chiofalo, and V. Russo 2010. Genetic heterogeneity and selection signature at the KIT gene in pigs showing different coat colours and patterns. Anim Genet. 41: 478–492.
Galimberti, A., F. De Mattia, A. Losa, I. Bruni, S. Federici, M. Casiraghi, S. Martellos, and M. Labra. 2013. DNA barcoding as a new tool for food traceability. Food Research International 50: 55–63
Girish, P. S., A. S. R. Anjaneyulu, K. N. Viswas, B. M. M. A Shivakumar, M. Patel, and B. Sharma. 2005. Meat species identification by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) of mitochondrial 12S rRNA gene. Meat Sci. 70: 107-112.
Goffaux, F., B. China, L. Dams, A. Clinquart, and G. Daube. 2005. Development of a genetic traceability test in pig based on single nucleotide polymorphism detection. Forensic Sci. Int. 151:239–247.
Gupta, R.,_ D. N. Rankb, and C. G. Joshib. 2011. Single-nucleotide primer extension assay of mtDNA to authenticate cattle and buffalo meat. Science Asia.37:170–173.
Haider, N., I. Nabulsi, and B. Al-Safadi. 2012. Identification of meat species by PCR-RFLP of the Halal authentication by SYBR green I real-time PCR. J Food Sci Tech.46: 951-955.
Hansen, O. K. 2011. How can traceability systems influence modern animal breeding and farm management?. Available http://www.icar.org/Documents/Santiago%202011/Papers/Hansen
.pdf. Accessed Dec. 14, 2013.
Hara, K., H. Watanabe, S. Sasazaki, F. Mukai, and H. Mannen. 2010. Development of SNP markers for individual identification and parentage test in a Japanese Black cattle population. Anim. Sci. J. 81:152–157.
Herraeza, D. L., H. Schafer, J. Mosner H. R. Fries, and M. Wink. 2005. Comparison of microsatellite and single nucleotide polymorphism markers for the genetic analysis of a Galloway cattle population. Zeitschrift Naturforschung, 60:637–643.
Kesmen, Z, F. Sahin, and H. Yetim 2007. PCR assay for the identification of animal 476 species in cooked sausages. Meat Sci. 77:649-653.
Lee, J. Y., D. B. Han, M. Rodolfo, J. Nayga, and S. S. Lim. 2011. Valuing traceability of imported beef in Korea: an experimental auction approach. Aust J Agr Resource Econ. 55:360–373..
Lhak, O., and A. Arslan. 2007. Identification of Meat Species by Polymerase Chain Reaction (PCR) Technique. Turk. J. Vet. Anim. Sci. 31:159-163.
Lichtenberg, L., S.-J. Heidecke, and T. Becker. 2008: Traceability of meat: Consumers’ associations and their willingness to pay. Presentation at the 12th of the European Association of Agricultural Economics, 26.-29.08.08, Ghent, Belgium.
Loftus, R., 2005. Farm to Fork Traceability through DNA Technology IdentiGEN Ltd, Dublin, Ireland Paul Laronde, Ontario Ministry of Agriculture and Food Ontario. Canada.
López-Andreo, M., L. Lugo, A. Garrido-Pertierra, I. Prieto and A. Puyet. 2005. Identification and quantitation of species in complex DNA mixtures by real-time polymerase chain reaction Analytical Biochemistry. 339:73–82.
López-Andreo, M., A. Garrido-Pertierra, and A. Puyet. 2006. Evaluation of post polymerase chain reaction melting temperature analysis for meat species identification in mixed DNA samples. J Agr Food Chem. 54:7973–7978.
Mane, B. G., S. K. Mendiratta, and A. K. Tiwari. 2009. Beef specific polymerase chain reaction assay for authentication of meat and meat products. Food Control. 28 :246-249
Mane, B. G., S. K. Mendiratta, A. K. Tiwari, and K. N. Bhilegaokar. 2012. Development and evaluation of polymerase chain reaction assay for identification of buffalo meat. Food Analytical Methods. 5: 296-300.
Matasunaga, T., K. Chikuni, R. Tanabe, S. Muroya, K. Shaibata, J. Yamaa, and Y. Shinmura, 1999. A
quick and simple method for the identification of meat species and meat products by PCR assay. Meat sci 51: 143-148.
Mutalib, S. A.., W. S. W. Nazri, S. Shahimi, N. Yaakob, N. A. Sani, A. Abdullah, A.S. Babjl and M. A. Ghan.2012. Comparison Between Pork and Wild Boar Meat (Sus scrofa ) by Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP). Sains Malaysiana. 41: 199–204
Okumura, N., T. Hayashi, H. Sekikawa, T Matsumoto, A. Mikawa, N. Hamasima, and T. Awata. 2006. Sequencing, mapping and nucleotide variation of porcine coat colour genes EDNRB, MYO5A, KITLG, SLC45A2, RAB27A, SILV and MITF. Anim Genet. 37: 80-82.
Okumura, N., T. Matsumoto, and T. Awata. 2008. Single nucleotide polymorphisms of the KIT and KITL genes in pigs. Anim Sci J. 79: 303–313
Ong, S. B. , M. I. Zuraini, W. G. Jurin, Y. K. Cheah, R. Tunung, and L. C. Chai. 2007. Meat molecular detection: Sensitivity of polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphism in species differentiation of meat from animal origin. ASEAN Food J. 14: 51-59.
Orru, L., F. Napolitano, G. Catillo, and B. Moioli. 2006. Meat molecular traceability: How to choose the best set of microsatellites? Meat sci. 72:312–317.
Pereira, F., Carneiro J. and A. Amorim. 2008. Identification of Species with DNA-Based Technology: Current Progress and Challenges. Recent Patents on DNA & Gene Sequences 2: 187-200.
Rodríguez-Ramírez, R., A. Arana, L. Alfonso, A .F. González-Córdova, G. Torrescano, I. Guerrero Legarreta, and B. Vallejo-Cordoba. 2011. Molecular traceability of beef from synthetic Mexican bovine breeds. Genet Mol Res. 10:2358-65.
Russo, V. and L. Fontanesi. 2004. Coat colour gene analysis and breed traceability. In Proceedings of the 7th world conference of the Brown Swiss cattle breeders. 95-100.
Sakaridis, I., I. Ganopoulos, A. Argiriou, and A. S. Tsaftaris. 2013.. A fast and accurate method for controlling the correct labeling of products containing buffalo meat using high resolution melting (HRM) analysis. Meat sci. 94:84-88.
Scandura, M, L. Iacolina, B. Crestanello, E. Pecchioli, M. F. Di Benedetto, V. Russo, R. Davoli, M. Apollonio, and G Bertorelle. 2008. Ancient vs. recent processes as factors shaping the genetic variation of the European wild boar: are the effects of the last glaciation still detectable?. Mol Ecol. 17:1745–1762.
Schroeder, T. C., and G. T. Tonsor. 2011. Cattle Identification and Traceability: Implications for United States Beef Exports K-State Dept. of Agricultural Economics (Publication: AM-GTT-2011.3)
Shackell, G. H., M. L. Tate, and R. M. Anderson. 2005. Installing DNA-based traceability system in the meat industry. Anim. Breed. Genet. 1: 533.
Tanabe, S., E. Miyauchi, A. Muneshige, K. Mio, C. Sato, and M Sato 2007. PCR method of detecting pork in foods for verifying allergen labeling and for identifying hidden pork ingredients in processed foods. Biol. Sci. Biotechnol. Biochem. 71: 1663-1667.
Webb, J., 2004. Tracking Pork from Pen to Plate. Advances in Pork Production.15: 33.
Wu, G.S., Y.G. Yao, K. X. Qu, Z .L Ding, H. Li, M. G. Palanichamy, Z. Y. Duan, N. Li, Y. S. Chen, and Y. P. Zhang. 2007. Population phylogenomic analysis of mitochondrial DNA in wild boars and domestic pigs revealed multiple domestication events in East Asia. Genome Biol. 8:R245.
Yin, R .H., W .L. Bai, J. M. Wang, C. D. Wu, Q. L. Dou, R. L. Yin, J. B. He, and G. B. Luo. 2009. Development of an assay for rapid identification of meat from yak and cattle using polymerase chain reaction technique. Meat Sci. 83: 38-44.
Zhao, R., J. Qiao, and Y. S. Chen. 2010. Influencing factors of consumer willingness-to-buy traceable foods: An analysis of survey data from two Chinese cities. Agric. Agric. Sci. Proc., 1: 334-343.
