从膳食补充剂中分离出的植物DNA的鉴定制造技术

本文所述的是用于鉴定从经加工的植物产品中分离的植物DNA片段的方法和试剂盒，经加工的植物产品包括含有具有不同程度DNA降解物的植物提取物的膳食补充剂或营养组合物。所述方法基于衔接子与片段的连接，和特异性针对植物产品中所发现的大小范围的片段的引物设计，以及任选地用所设计的引物对所获得的产物的测序。还要求保护使用物种特异性引物组鉴定膳食补充剂中的洋甘菊的方法；通过使衔接子与植物DNA连接并评估样品中所扩增的总DNA来评估植物样品的方法；和通过比较序列读取与编码区和非编码区并且如果观察到相似性高于97％则鉴定DNA的评估植物DNA的方法。

Identification of plant DNA isolated from dietary supplements

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从膳食补充剂中分离出的植物DNA的鉴定领域本公开涉及经加工的植物材料(如在膳食补充剂中的粉末和提取物)的鉴定。具体地，本公开涉及用于评估膳食补充剂中植物DNA片段的方法和试剂盒。背景基于DNA的方法已被认可为草药中植物鉴定的工具；然而，就植物提取物中的DNA大小和DNA数量而言，低质量的DNA限制了这些方法的有效性。用于草药或膳食补充剂中的植物性药材的工业加工药导致DNA的损坏。干燥植物组织中DNA的大小从约600个碱基对(bp)或更大减少到少于200bp。这使得用现有的DNA检测方法(如传统的DNA条形码)在加工的植物性药材(例如，植物提取物或灭菌粉末)中无法检测到植物DNA。使用植物或植物部分的药用或治疗特性以及风味或气味来制备植物性膳食补充剂。随着消费者对健康饮食与其潜在健康益处之间联系的认识不断提高，植物性膳食补充剂市场正在迅速增长。根据持久性市场研究公司(PersistenceMarketResearch)发布的报告，到2017年底，全球植物性补充剂市场的价值预计将达到379.5亿美元。就收入而言，市场将见证在预测期内6.9％的复合年增长率(研究，P.M.植物性补充剂的全球市场研究：2017-2025年期间药物应用领域持最大价值份额(GlobalMarketStudyonBotanicalSupplements:DrugsApplicationSegmenttoHoldMaximumValueShareDuring2017-2025)；2017年，通过引用其全部并入本文中)。随着全球植物性膳食补充剂消费的增长，还出现了用低成本物种替代或掺假的草药产品的发生率增加的情况。植物性替代或掺假可能会导致较少的健康益处，甚至会导致意想不到的健康风险。为了最大限度地提高健康益处和客户安全，有必要正确识别目标植物性药材和检测掺假物。许多药典已提出了多种植物鉴定方法，并且目前已被用于膳食补充剂制造的质量控制过程中。这些方法包括形态学方法(宏观的和微观的)和化学方法。然而，由于季节和地理上的差异，这些方法受到了经加工的产品物理特性丧失以及植物化学谱的变化的挑战。此外，在实践中，特别是在全球贸易环境中，这两种类型的方法在检测掺假物方面能力有限。概述因此，本公开的一个方面是提供用于分析在经加工的植物样品(如草药、膳食补充剂、植物提取物或经加工的植物粉末)中DNA片段的方法和试剂盒。特别地，本文提供了使用衔接子连接的DNA的衔接子连接和扩增来确认可扩增植物DNA的存在并开发鉴定靶植物DNA的方法和试剂盒。本文提供的一些实施方案涉及鉴定经加工的植物材料的方法。在一个实施方案中，该方法包括从样品中分离基因组DNA，连接衔接子与植物DNA片段以生成衔接子连接的DNA片段，扩增所述衔接子连接的DNA片段以检测所述植物DNA片段并确定所述植物DNA片段的大小范围，使基于PCR的引物与所述植物DNA片段中的靶核酸序列杂交，以及扩增所述靶核酸序列。在一些实施方案中，从所述样品中分离的基因组DNA包括植物DNA片段。在一些实施方案中，检测所述植物DNA片段包括在凝胶上运行所扩增的衔接子连接的DNA片段以分离所述植物DNA片段，从而使片段可视化。在一个实施方案中，该方法包括从样品中分离基因组DNA，连接衔接子与植物DNA片段以生成衔接子连接的DNA片段，扩增衔接子连接的DNA片段以检测所述植物DNA片段并确定所述植物DNA片段的大小范围，根据所述植物DNA片段的大小范围设计基于PCR的引物，使所述基于PCR的引物与所述植物DNA片段中的靶核酸序列杂交，以及扩增所述靶核酸序列。在一些实施方案中，所述基于PCR的引物是基于作为PCR模板的靶物种共有序列和作为排除序列的非靶共有序列设计的。在一些实施方案中，设计包括从文库中选择。在一些实施方案中，从所述样品中分离的所述基因组DNA包括植物DNA片段。在一些实施方案中，检测所述植物DNA片段包括在凝胶上运行所扩增的衔接子连接的DNA片段以分离所述植物DNA片段，从而使片段可视化。在一些实施方案中，该方法还包括对靶核酸序列进行测序，以鉴定所述样品中存在的植物物种。在一些实施方案中，该方法还包括检测所述样品中的植物掺假。在一些实施方案中，所述样品是经加工的植物样品。在一些实施方案中，所述经加工的植物样品是膳食补充剂、植物提取物或粉末。在一些实施方案中，所述经加工的植物样品是无菌的。在一些实施方案中，所述植物DNA片段少于220个碱基对。在一些实施方案中，所述植物DNA片段以1pg至1ng的量存在。在一些实施方案中，通过聚合酶链式反应(PCR)进行扩增。在一些实施方案中，植物是洋甘菊(包括洋甘菊(Matricariachamomilla)(也被称为德国洋甘菊(Matricariarecutita)))、野甘菊(小白菊(Tanacetumparthenium))、罗马洋甘菊(果香菊(Chamaemelumnobile)同义词anthemisnobilis)、中国洋甘菊(菊花(Chrysanthemumxmorifolium)或者野菊花(Chrysanthemumindicum))、瓜拉纳(Paulliniacupana)、欧芹(Petroselinacrispum)、芹菜(Apiumgraveolens)、茴香(Foeniculumvulgare)、亚洲人参(Panaxginseng)、西洋参(Panaxquinquefolius)、三七(Panaxnotoginseng)、西伯利亚人参(Eleutherococcussenticosus)、当归(Angelicasinensis)、欧白芷(Angelicaarchangelica)、重齿毛当归(Angelicapubescens)、白芷(Angelicadahurica)、桂皮(Cinnamomumcassia)、真肉桂(Cinnamomumverum同义词Cinnamomumzeylanicum)、印度尼西亚肉桂(Cinnamomumburmannii)、银杏(Ginkgobiloba)、日本槐(Sophorajaponica)、荞麦(Fagopyrumesculentum)、枣(Ziziphusspinosa)、印度枣(Ziziphusmauritiana)、枳椇(Hoveniadulcis)、姜(Zingiberofficinale)、小高良姜(Alpiniaofficinarum)、大高良姜(Alpiniagalanga)、五味子(Schisandrachinensis)、南五味子(Schisandrasphenanthera)、黄芪(Astragalusmembranaceus)、玛卡(Lepidiummeyenii)、萝卜(Raphanussativus)、芜菁(Brassicarapa)、胡椒薄荷(Menthapiperita)、中国薄荷(Menthacanadensis)、绿茶(Camelliasinensis)、迷迭香(Rosmarinusofficinalis)、越桔(Vacciniummyrtillus)、蓝莓(Va本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鉴定经加工的植物材料的方法，其包括：/n从样品中分离基因组DNA，其中从所述样品中分离的所述基因组DNA包含植物DNA片段；/n连接衔接子与所述植物DNA片段以生成衔接子连接的DNA片段；/n扩增所述衔接子连接的DNA片段，以检测所述植物DNA片段并确定所述植物DNA片段的大小范围；/n根据所述植物DNA片段的大小范围设计基于PCR的引物；/n使所述基于PCR的引物与所述植物DNA片段中的靶核酸序列杂交；以及/n扩增所述靶核酸序列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170728 US 62/538,423;20170922 US 62/562,1011.鉴定经加工的植物材料的方法，其包括：
从样品中分离基因组DNA，其中从所述样品中分离的所述基因组DNA包含植物DNA片段；
连接衔接子与所述植物DNA片段以生成衔接子连接的DNA片段；
扩增所述衔接子连接的DNA片段，以检测所述植物DNA片段并确定所述植物DNA片段的大小范围；
根据所述植物DNA片段的大小范围设计基于PCR的引物；
使所述基于PCR的引物与所述植物DNA片段中的靶核酸序列杂交；以及
扩增所述靶核酸序列。


2.根据权利要求1所述的方法，其还包括扩增所述靶核酸序列以进行测序。


3.根据权利要求1所述的方法，其还包括对所述靶核酸序列进行测序，以鉴定所述样品中存在的植物物种。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中检测所述植物DNA片段包括在凝胶上运行所扩增的衔接子连接的DNA片段，以检测所述植物DNA片段。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述基于PCR的引物是基于作为PCR模板的靶物种共有序列和作为排除序列的非靶共有序列设计的。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其还包括检测所述样品中的植物掺假。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述样品是经加工的植物样品。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述经加工的植物样品是膳食补充剂、植物提取物或粉末。


9.根据权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述经加工的植物样品是无菌的。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述植物DNA片段少于220个碱基对。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述植物DNA片段以1pg至1ng的量存在。


12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中通过聚合酶链式反应(PCR)进行扩增。


13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述植物为洋甘菊(Matricariachamomilla)、德国洋甘菊(Matricariarecutita)、野甘菊(小白菊(Tanacetumparthenium))、罗马洋甘菊(果香菊(Chamaemelumnobile)同义词anthemisnobilis)、中国洋甘菊(菊花(Chrysanthemumxmorifolium)或者野菊花(Chrysanthemumindicum))、瓜拉纳(Paulliniacupana)、欧芹(Petroselinacrispum)、芹菜(Apiumgraveolens)、茴香(Foeniculumvulgare)、亚洲人参(Panaxginseng)、西洋参(Panaxquinquefolius)、三七(Panaxnotoginseng)、西伯利亚人参(Eleutherococcussenticosus)、当归(Angelicasinensis)、欧白芷(Angelicaarchangelica)、重齿毛当归(Angelicapubescens)、白芷(Angelicadahurica)、桂皮(Cinnamomumcassia)、真肉桂(Cinnamomumverum同义词Cinnamomumzeylanicum)、印度尼西亚肉桂(Cinnamomumburmannii)、银杏(Ginkgobiloba)、日本槐(Sophorajaponica)、荞麦(Fagopyrumesculentum)、枣(Ziziphusspinosa)、印度枣(Ziziphusmauritiana)、枳椇(Hoveniadulcis)、姜(Zingiberofficinale)、小高良姜(Alpiniaofficinarum)、大高良姜(Alpiniagalanga)、五味子(Schisandrachinensis)、南五味子(Schisandrasphenanthera)、黄芪(Astragalusmembranaceus)、玛卡(Lepidiummeyenii)、萝卜(Raphanussativus)、芜菁(Brassicarapa)、胡椒薄荷(Menthapiperita)、中国薄荷(Menthacanadensis)、绿茶(Camelliasinensis)、迷迭香(Rosmarinusofficinalis)、越桔(Vacciniummyrtillus)、蓝莓(Vacciniumcorymbosum)、蔓越莓(Vacciniummacrocarpon)、桑葚(Morusalba)或瓜拉纳(Paulliniacupana)。


14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述基于PCR的引物包含物种特异性引物组。


15.根据权利要求14所述的方法，其中所述物种特异性引物组包括含有如SEQIDNO：1中所限定的核酸序列的引物和含有如SEQIDNO：2中所限定的核酸序列的引物。


16.根据权利要求14所述的方法，其中所述物种特异性引物组包括含有如SEQIDNO：3中所限定的核酸序列的引物和含有如SEQIDNO：4中所限定的核酸序列的引物。


17.根据权利要求14所述的方法，其中所述物种特异性引物组包括含有如SEQIDNO：5中所限定的核酸序列的引物和含有如SEQIDNO：6中所限定的核酸序列的引物。


18.根据权利要求14所述的方法，其中所述物种特异性引物组包括含有如SEQIDNO：7中所限定的核酸序列的引物和含有如SEQIDNO：8中所限定的核酸序列的引物。


19.用于鉴定补充剂中的洋甘菊的方法，其包括：
获得包括植物提取物的膳食补充剂；
从所述膳食补充剂中分离基因组DNA，其中所述基因组DNA包含洋甘菊DNA片段；
使物种特异性引物与在所述膳食补充剂中或疑似在所述膳食补充剂中的靶核酸序列杂交；
扩增洋甘菊DNA；以及
通过确定靶核酸序列的存在和数量来鉴定所述洋甘菊DNA。


20.根据权利要求19所述的方法，其中所述膳食补充剂包括灭菌的植物粉末。


21.根据权利要求19-20中任一项所述的方法，其中所述洋甘菊DNA片段以1pg至1ng的量存在于所述补充剂中。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陆峥飞，席尔瓦·巴巴贾尼安，张沿军，张启明，加里·斯万森，玛丽亚·鲁宾斯基，
申请(专利权)人：美国康宝莱国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US