Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13449
Title: Ανάπτυξη βιοαισθητήρων DNA για την ανίχνευση νοθείας σε γαλακτοκομικά προϊόντα
Other Titles: Development of a DNA biosensor for the detection of the adulteration of dairy products
Authors: Μπουγάδη, Ελένη
Keywords: Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης
Γάλα
Γαλακτοκομικά προϊόντα
Νανοσωματίδια χρυσού
Οπτική ανίχνευση
Νοθεία
Βιοαισθητήρες
Keywords (translated): DNA
Polymerase chain reaction
Milk
Dairy products
Adulteration
Gold nanoparticles
Visual detection
Biosensors
Abstract: Η μεγάλη διατροφική αξία που έχουν το γάλα και γενικότερα τα γαλακτοκομικά προϊόντα, έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της κατανάλωσης γάλακτος παγκοσμίως και το γάλα να καταλαμβάνει ένα σημαντικό ποσοστό στη διατροφή ενός ανθρώπου. Ωστόσο, λόγω της ολοένα και αυξανόμενης ζήτησης για παραγωγή γάλακτος και λόγω των ανταγωνιστικών συνθηκών που επικρατούν μεταξύ διάφορων μονάδων παραγωγής γαλακτοκομικών προϊόντων, τα γαλακτοκομικά προϊόντα είναι συχνά στόχος νοθείας, κυρίως για οικονομικούς λόγους, με συνέπεια να αμφισβητείται η ποιότητά τους. Για το λόγο αυτό, μέχρι σήμερα, αναπτύσσεται και εφαρμόζεται μια ποικιλία τεχνικών για την ανίχνευση της νοθείας στα γαλακτοκομικά προϊόντα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αναπτύσσονται βιοαισθητήρες τύπου ταινίας, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως μέσο για την ανίχνευση των διαφόρων ειδών γάλακτος. Πιο συγκεκριμένα, οι βιοαισθητήρες τύπου ταινίας, χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση DNA αμνού, αίγας και βοείου σε πρόβειο, γίδινο και αγελαδινό γιαούρτι αντίστοιχα ενώ ακόμη, χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση DNA βοείου σε διμερή μίγματα αγελαδινού-γίδινου και αγελαδινού-πρόβειου γιαουρτιού. Ως ιχνηθέτες χρησιμοποιούνται τα έγχρωμα νανοσωματίδια χρυσού. Οι βιοαισθητήρες τύπου ταινίας που αναπτύσσονται, αποτελούν μια οικονομική, ταχεία και ευαίσθητη μέθοδο ανίχνευσης και συγχρόνως, επιτρέπουν την ανίχνευση νοθείας δια γυμνού οφθαλμού. Αρχικά, το DNA αμνού, αίγας και βοείου αλλά και τα μίγματα DNA βοείου-αμνού και βοείου-αίγας, που έχουν προκύψει από τη μίξη των DNA σε διαφορετικά ποσοστά, υποβάλλονται σε αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (polumerase chain reaction) προκειμένου να πολλαπλασιαστούν. Η ανίχνευση επιτυγχάνεται λόγω της υβριδοποίησης των συμπληρωματικών βάσεων του DNA με βάση των κανόνα συμπληρωματικότητας των βάσεων και της συγγένειας της βιοτίνης με τη στρεπταβιδίνη του συζεύγματος νανοσωματιδίων χρυσού-στρεπταβιδίνης με βιοτινυλιωμένα μόρια. Με την ανάπτυξη βιοαισθητήρων τύπου ταινίας κατέστη δυνατή η ανίχνευση μόλις 1,56 fmol από τα προϊόντα PCR αίγας και βοείου και 3,125 fmol από το προϊόν PCR αμνού, ενώ ανιχνεύθηκε μόλις 0,01 % ποσοστό αγελαδινού γάλατος στα διμερή μίγματα αγελαδινού-γίδινου και αγελαδινού-πρόβειου γιαουρτιού.
Abstract (translated): The great nutritional value of milk and dairy products in general has as a consequence the increase of milk consumption globally and thus, milk occupies a significant proportion in a person’s diet. However, due to the increasing demand for milk production and because of the competitive conditions prevailed among dairy industries, dairy products are vulnerable to adulteration, mainly for economic reasons and therefore, milk products are of questionable quality. All of the above has led to the rise of a variety of techniques which are used to detect the adulteration in dairy products. In this work, paper-based DNA biosensors are developed and applied for the detection of different kinds of milk. More specifically, paper-based biosensors are applied for the detection of ovine, caprine and bovine DNA in sheep, goat and bovine yogurt respectively and moreover, they are applied for the detection of the adulteration of sheep- and goat- based products with cow milk. These biosensors exploited gold nanoparticles for visual detection. The analysis, by this paper-based biosensors, is of low-cost and rapid, they exhibit very good sensitivity, while they enable the detection of the adulteration by naked eye. Initially, ovine, caprine and bovine DNA, as well as the DNA from the binary mixtures of bovine-ovine and bovine-caprine DNA are submitted to polymerase chain reaction, in order to amplify specific DNA sequences. Detection is accomplished due to the DNA complementarity and the biotin-streptavidin affinity of streptavidin conjugated with gold nanoparticles to biotinylated molecules. By developing paper-based biosensors, it was possible to detect as low as 1,56 fmol of goat and bovine PCR products and 3,125 fmol of sheep PCR product, as well as 0,01 % proportion of bovine milk in cow-sheep and cow-goat yogurt mixtures.
Appears in Collections:Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Bougadi.pdf2.5 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons