基于RAA-CRISPR/Cas12a技术的果汁中桃源性成分快速可视化检测新方法

针对果汁掺假中桃源性过敏原难以现场快速检测的难题，研究人员开发了一种整合重组酶辅助扩增(RAA)与CRISPR/Cas12a的恒温检测技术。该技术可在37°C条件下50分钟内完成检测，灵敏度达10-2 ng/μL，无需专业设备即可实现肉眼判读，市场抽检发现25%果汁存在未标注桃成分，为食品安全监管提供了便携式解决方案。

　　

【研究背景】
水果果汁作为现代消费量巨大的饮品，其掺假问题日益突出。桃(Prunus persica)作为常见过敏原（约占水果过敏的5.4%），常被非法添加以改善口感，但现有检测方法如实时荧光PCR依赖昂贵仪器和专业人员，难以满足市场监管需求。如何实现"随时随地、快速准确"的过敏原筛查，成为食品安全领域的重大挑战。

【研究方法】
中国农业科学院研究人员在《Food Control》发表研究，创新性地将重组酶辅助扩增(RAA)与CRISPR/Cas12a系统结合，开发出首个完全摆脱实验室设备的桃源性成分检测方案。通过20种市售果汁样本验证，采用自加热贴片替代传统温控设备，建立了一套灵敏度达10^-2
ng/μL、50分钟完成的可视化检测体系。

【关键技术】

1. RAA等温扩增：37°C条件下快速富集目标DNA
2. CRISPR/Cas12a特异性识别：通过crRNA引导的靶向切割及trans-cleavage活性
3. 自加热贴片技术：实现无电源恒温控制
4. 荧光淬灭(FQ)标记ssDNA报告系统：肉眼可视读结果

【研究结果】

1. 材料与试剂：成功设计针对桃内转录间隔区(ITS)的特异性crRNA（16-22 nt），HPLC纯化确保系统稳定性。
2. DNA提取质量：市售果汁DNA的A₂₆₀
   /A₂₈₀
   比值1.8-2.0，满足RAA扩增要求。
3. 平台可行性：在1%掺假浓度下仍可检出，较传统PCR灵敏度提升10倍。
4. 特异性验证：对苹果、梨等常见果汁成分无交叉反应。

【结论与意义】
该研究首次实现CRISPR/Cas12a技术在果汁过敏原检测中的商业化应用突破。通过RAA预扩增与CRISPR信号放大的级联设计，检测限达0.01 ng/μL（相当于1% w/w掺假），与qPCR结果一致性达100%。特别设计的自加热装置使检测完全脱离实验室环境，成本降低80%。市场抽检发现25%样品存在未标注桃成分，凸显该技术在食品安全监管中的实用价值。

【创新点】

1. 首创"RAA-CRISPR/Cas12a-自加热"三位一体检测体系
2. 开发可室温保存的冻干试剂，提升现场适用性
3. 建立基于智能手机的荧光信号定量分析方法

该技术为《"十四五"市场监管科技发展规划》中提出的食品安全快检装备自主化提供了典型范例，其设计思路可拓展至其他过敏原如坚果、乳制品等检测领域。研究团队Jiu-Kai Zhang等指出，该方法将检测门槛从"专业实验室"降至"口袋工具箱"，有望重塑食品真实性监管模式。