ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.17238/issn2072-2419.2021.3.113ivm-730Research ArticleЗООГИГИЕНА, САНИТАРИЯ, КОРМЛЕНИЕZOOHYGIENE, SANITATION, FEEDINGДизайн дуплексной пцр в реальном времени для выявления мяса убоя курицы в смешанной мясной продукцииDesign of duplex real-time PCR for the detection of chicken meat in mixed meat productsГергельМ. А.GergelM. A.ЗайцеваЕ. В.ZaitsevaE. V.СолтынскаяИ. В.SoltynskayaI. V.ПутинцеваА. В.PutintsevaV.КрыловаЕ. В.KrylovaE. V.ТимофееваИ. А.TimofeevaI. A.КирсановаН. А.KirsanovaN. A.АкининаТ. Н.AkininaT. N.ВасилевичФ. И.VasilevichF. I.БогомазоваА. Н.BogomazovaA. N.Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормовРоссияAll-Russian State Center for Quality and Standardization of Medicines for Animals and FeedRussian FederationМосковская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. СкрябинаРоссияMoscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after K. I. ScriabinRussian FederationВсероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов; Федеральный научно-клинический центр физико-химической медициныРоссияAll-Russian State Center for Quality and Standardization of Medicines for Animals and Feed; Federal Scientific and Clinical Center of Physical and Chemical MedicineRussian Federation20211310202103113120Copyright © Гергель М.А., Зайцева Е.В., Солтынская И.В., Путинцева А.В., Крылова Е.В., Тимофеева И.А., Кирсанова Н.А., Акинина Т.Н., Василевич Ф.И., Богомазова А.Н., 20212021Гергель М.А., Зайцева Е.В., Солтынская И.В., Путинцева А.В., Крылова Е.В., Тимофеева И.А., Кирсанова Н.А., Акинина Т.Н., Василевич Ф.И., Богомазова А.Н.Gergel M.A., Zaitseva E.V., Soltynskaya I.V., Putintseva V., Krylova E.V., Timofeeva I.A., Kirsanova N.A., Akinina T.N., Vasilevich F.I., Bogomazova A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/730

Лабораторные ПЦР методики, которые используют при контроле качества мясных пищевых продуктов, как правило, выявляют митохондриальные последовательности ДНК (мтДНК). Множественность копий мтДНК в клетке обеспечивает высокую чувствительность таких методик. Высокая чувствительность ПЦР, выявляющих мтДНК курицы (Gallus gallus), может приводить к положительному результату при анализе продукции, содержащей куриные яйца. Однако ряд мясных изделий, в частности, некоторые вареные колбасы, не содержат мясо убоя курицы, при этом при их приготовлении используют куриные яйца или меланж. Методики, в основе которых лежит ПЦР, выявляющая мтДНК, не способны отличить добросовестное следование рецептуре от фальсификации мясного состава таких изделий более дешёвым куриным мясом. В данной работе мы осуществили дизайн ПЦР «в реальном времени», целевыми последовательностями которой являются ядерные последовательности. Отдельной задачей был подбор праймеров для ПЦР, служащей для внутреннего контроля, где целевыми последовательностями являются ядерные последовательности, консервативные для животных и птиц. Мы показали, что использование уникальных хромосомных последовательностей в качестве целевых последовательностей позволяет избавиться от положительных результатов в ПЦР, где в качестве матрицы используется ДНК, выделенная из куриных яиц или меланжа. Методика на основе разработанных ПЦР может быть использована для выявления фальсификации состава смешанных мясных изделий мясом убоя курицы.

Laboratory PCR techniques used to control the quality of meat products typically detect mitochondrial DNA sequences (mtDNA). The multiplicity of mtDNA copies in the cell provides such PCR techniques a high sensitivity. The high sensitivity of PCR detecting chicken mtDNA can lead to a positive result when applied to analyze mixed meat products containing chicken eggs. Many meat products, particularly some cooked sausages, do not contain chicken meat, while their recipes include chicken eggs or melange. In such cases, PCR detecting mtDNA cannot distinguish correctly the recipe ingredients from the food fraud with cheaper chicken meat. In this work, we carried out a design of realtime PCR which uses nuclear sequences as a target. A separate task was to select primers for PCR for internal control, for which we selected a nuclear sequence conserved for animals and birds as a target. Here we show that using a unique nuclear sequence as a target sequence allows getting rid of positive results in PCR, when the template is DNA, isolated from chicken eggs or mélange. The designed real-time PCR can be used in protocols applied to detect the falsification of the mixed meat products by chicken meat.

ПЦР в реальном временифальсификация пищевой продукцииGallus gallusreal-time PCRfood fraudGallus gallusReferencesФомина Т. А., Минаев М. Ю. Система идентификации для контроля халяльной мясной продукции //Мясная индустрия. – 2011. – №. 3. – С. 32-34.Фомина Т. А., Минаев М. Ю. Система идентификации для контроля халяльной мясной продукции //Мясная индустрия. – 2011. – №. 3. – С. 32-34.Красюков Ю. Н. и др. Качественная видовая идентификации яиц в яичных продуктах методом полимеразной цепной реакции //Новое в технике и технологии переработки птицы и яиц. – 2011. –С. 51-83.Красюков Ю. Н. и др. Качественная видовая идентификации яиц в яичных продуктах методом полимеразной цепной реакции //Новое в технике и технологии переработки птицы и яиц. – 2011. –С. 51-83.López-Andreo M. et al. Detection and quantification of meat species by qPCR in heat-processed food containing highly fragmented DNA //Food Chemistry. – 2012. – Т. 134. – №. 1. – С. 518-523.López-Andreo M. et al. Detection and quantification of meat species by qPCR in heat-processed food containing highly fragmented DNA //Food Chemistry. – 2012. – Т. 134. – №. 1. – С. 518-523.Soares S. et al. A SYBR Green real-time PCR assay to detect and quantify pork meat in processed poultry meat products //Meat Science. – 2013. –Т. 94. – №. 1. –С. 115-120.Soares S. et al. A SYBR Green real-time PCR assay to detect and quantify pork meat in processed poultry meat products //Meat Science. – 2013. –Т. 94. – №. 1. –С. 115-120.Floren C. et al. Species identification and quantification in meat and meat products using droplet digital PCR (ddPCR) //Food chemistry. – 2015. –Т. 173. –С. 1054-1058.Floren C. et al. Species identification and quantification in meat and meat products using droplet digital PCR (ddPCR) //Food chemistry. – 2015. –Т. 173. –С. 1054-1058.Yamoah F., Yawon D. Assessing supermarket food shopper reaction to horsemeat scandal in the UK //International Review of Management and Marketing. – 2014.Yamoah F., Yawon D. Assessing supermarket food shopper reaction to horsemeat scandal in the UK //International Review of Management and Marketing. – 2014.Kocher T. D. et al. Dynamics of mitochondrial DNA evolution in animals: amplification and sequencing with conserved primers //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 1989. – Т. 86. – №. 16. – С. 6196-6200.Kocher T. D. et al. Dynamics of mitochondrial DNA evolution in animals: amplification and sequencing with conserved primers //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 1989. – Т. 86. – №. 16. – С. 6196-6200.D'Erchia A. M. et al. Tissue-specific mtDNA abundance from exome data and its correlation with mitochondrial transcription, mass and respiratory activity // Mitochondrion. – 2015. – Т. 20. – С. 13-21.D'Erchia A. M. et al. Tissue-specific mtDNA abundance from exome data and its correlation with mitochondrial transcription, mass and respiratory activity // Mitochondrion. – 2015. – Т. 20. – С. 13-21.ГОСТ 20402-2014 Колбасы вареные фаршированные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2019. — 18 сГОСТ 20402-2014 Колбасы вареные фаршированные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2019. — 18 сГОСТ 23670-2019 Изделия колбасные вареные мясные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2019. — 32 сГОСТ 23670-2019 Изделия колбасные вареные мясные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2019. — 32 сГОСТ Р 54646-2011 Колбасы ливерные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2012. — 18 с.ГОСТ Р 54646-2011 Колбасы ливерные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2012. — 18 с.Klein S., Grossmann R. Cell number and sex ratio in unfertilized chicken eggs (Gallus gallus domesticus) //Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology. – 2008. –Т. 309. – №. 1. –С. 47-54.Klein S., Grossmann R. Cell number and sex ratio in unfertilized chicken eggs (Gallus gallus domesticus) //Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology. – 2008. –Т. 309. – №. 1. –С. 47-54.Iwobi A. et al. A multiplex real-time PCR method for the quantification of beef and pork fractions in minced meat //Food chemistry. – 2015. – Т. 169. – С. 305-313.Iwobi A. et al. A multiplex real-time PCR method for the quantification of beef and pork fractions in minced meat //Food chemistry. – 2015. – Т. 169. – С. 305-313.Iwobi A. et al. A multiplex real-time PCR method for the quantitative determination of equine (horse) fractions in meat products // Food Control. – 2017. – Т. 74. – С. 89-97Iwobi A. et al. A multiplex real-time PCR method for the quantitative determination of equine (horse) fractions in meat products // Food Control. – 2017. – Т. 74. – С. 89-97Druml B. et al. A novel reference realtime PCR assay for the relative quantification of (game) meat species in raw and heatprocessed food //Food Control. – 2016. – Т. 70. – С. 392-400Druml B. et al. A novel reference realtime PCR assay for the relative quantification of (game) meat species in raw and heatprocessed food //Food Control. – 2016. – Т. 70. – С. 392-400Laube I. et al. Development and design of a ‘ready‐to‐use’reaction plate for a PCR‐ based simultaneous detection of animal species used in foods //International journal of food science & technology. – 2007. – Т. 42. – №. 1. – С. 9-17.Laube I. et al. Development and design of a ‘ready‐to‐use’reaction plate for a PCR‐ based simultaneous detection of animal species used in foods //International journal of food science & technology. – 2007. – Т. 42. – №. 1. – С. 9-17.Amaral J. S. et al. Quantitative detection of pork meat by EvaGreen real-time PCR to assess the authenticity of processed meat products //Food Control. – 2017. – Т. 72. – С. 53-61Amaral J. S. et al. Quantitative detection of pork meat by EvaGreen real-time PCR to assess the authenticity of processed meat products //Food Control. – 2017. – Т. 72. – С. 53-61Sievers F., Higgins D. G. Clustal omega //Current protocols in bioinformatics. – 2014. – Т. 48. – №. 1. – С. 3.13. 1-3.13. 16.Sievers F., Higgins D. G. Clustal omega //Current protocols in bioinformatics. – 2014. – Т. 48. – №. 1. – С. 3.13. 1-3.13. 16.Okonechnikov K. et al. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. – 2012. – Т. 28. – №. 8. – С. 1166-1167.Okonechnikov K. et al. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. – 2012. – Т. 28. – №. 8. – С. 1166-1167.https://eurofinsgenomics.eu/en/ecom/tools/pcr-primer-design/https://eurofinsgenomics.eu/en/ecom/tools/pcr-primer-design/Ye J. et al. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction //BMC bioinformatics. – 2012. – Т. 13. – №. 1. – С. 134.Ye J. et al. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction //BMC bioinformatics. – 2012. – Т. 13. – №. 1. – С. 134.Visel A. et al. VISTA Enhancer Browser—a database of tissue-specific human enhancers //Nucleic acids research. – 2007. – Т. 35. – №. suppl_1. – С. D88-D92.Visel A. et al. VISTA Enhancer Browser—a database of tissue-specific human enhancers //Nucleic acids research. – 2007. – Т. 35. – №. suppl_1. – С. D88-D92.Madden T. The BLAST sequence analysis tool //The NCBI Handbook [Internet]. 2nd edition. – National Center for Biotechnology Information (US), 2013.Madden T. The BLAST sequence analysis tool //The NCBI Handbook [Internet]. 2nd edition. – National Center for Biotechnology Information (US), 2013.Солтынская И. В. и др. Секвенирование ДНК для определения видовой принадлежности мяса //Ветеринария. – 2018. – №. 1. – С. 55-61.Солтынская И. В. и др. Секвенирование ДНК для определения видовой принадлежности мяса //Ветеринария. – 2018. – №. 1. – С. 55-61.Bejerano G. et al. Ultraconserved elements in the human genome //Science. – 2004. – Т. 304. – №. 5675. – С. 1321-1325.Bejerano G. et al. Ultraconserved elements in the human genome //Science. – 2004. – Т. 304. – №. 5675. – С. 1321-1325.Venkatesh B., Yap W. H. Comparative genomics using fugu: a tool for the identification of conserved vertebrate cis‐regulatory elements //Bioessays. – 2005. – Т. 27. – №. 1. – С. 100-107.Venkatesh B., Yap W. H. Comparative genomics using fugu: a tool for the identification of conserved vertebrate cis‐regulatory elements //Bioessays. – 2005. – Т. 27. – №. 1. – С. 100-107.Pennacchio L. A. et al. In vivo enhancer analysis of human conserved non-coding sequences //Nature. – 2006. – Т. 444. – №. 7118. – С. 499-502.Pennacchio L. A. et al. In vivo enhancer analysis of human conserved non-coding sequences //Nature. – 2006. – Т. 444. – №. 7118. – С. 499-502.Stults D. M. et al. Genomic architecture and inheritance of human ribosomal RNA gene clusters //Genome research. – 2008. – Т. 18. – №. 1. – С. 13-18.Stults D. M. et al. Genomic architecture and inheritance of human ribosomal RNA gene clusters //Genome research. – 2008. – Т. 18. – №. 1. – С. 13-18.Leonard J. A. et al. Animal DNA in PCR reagents plagues ancient DNA research // Journal of Archaeological Science. – 2007. – Т. 34. – №. 9. – С. 1361-1366.Leonard J. A. et al. Animal DNA in PCR reagents plagues ancient DNA research // Journal of Archaeological Science. – 2007. – Т. 34. – №. 9. – С. 1361-1366.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.