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李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

蔡蔡

2024.07.08 点击0次

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导读:李培武院士在报告中指出真菌毒素是影响粮油质量安全危害最大、最主要风险因子,真菌毒素快检对食品安全及生命健康意义重大,并详细讲解了真菌毒素的多种快速智能检测技术及目前智能化检测的发展趋势。

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

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2024年7月2日,“第十三届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛”(简称CFAS2024)在南京白金汉爵大酒店隆重开幕。本次研讨会邀请了中国工程院院士、中国农业科学院油料作物研究所李培武院士作题为“粮油真菌毒素智能检测展望”的报告。

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

李培武院士长期从事粮油质量安全研究。他在报告中指出真菌毒素是影响粮油质量安全危害最大、最主要风险因子,真菌毒素快检对食品安全及生命健康意义重大,并详细讲解了真菌毒素的多种快速智能检测技术及目前智能化检测的发展趋势。

一、真菌毒素污染与粮油食品安全

真菌毒素是真菌产生的次生代谢产物,主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等。真菌毒素具有强毒性和致癌性,能够污染所有种类的食用和饲用农产品,严重危害人、畜健康,农产品中真菌毒素污染问题已成为世界各国高度关注的食品安全热点问题。

据联合国粮农组织(FAO)统计,全球平均25%的粮油作物受到真菌毒素的污染。受气候和储藏等因素的影响,我国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一。根据国家粮食局不完全统计,每年真菌毒素污染造成的粮油损失累计约3100万吨,超过陕西、甘肃、青海、宁夏、西藏5个西部省区全年粮食产量的总和。

2020年中国主要农产品食品产量与损失

粮油:669百万吨 8-10%损失

蔬菜:749百万吨 25%损失

水果:287百万吨 20%损失

牛奶:34.4百万吨 未知

肉类:77.5百万吨 6-8%损失

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

真菌毒素具有强毒性和致癌性。1960年发现黄曲霉毒素,1993年黄曲霉毒素被FAO和世界卫生组织(WHO)列为自然发生的最危险的食品污染物之一,黄曲霉毒素更被列为I级致癌物,是诱发恶性肿瘤原发性肝细胞癌的主要因素之一,24周内就能够导致肝脏坏死癌变。此外,该毒素还可以引起肾脏和肾上腺的急性病变,也能诱发多种病毒性疾病爆发流行。黄曲霉毒素中以B1(AFB1)毒性最强,其毒性为氰化钾的10倍、砒霜的68倍,是目前已知最强的化学致癌物之一。

二、 黄曲霉毒素快速智能检测设备

对于如何治理黄曲霉毒素污染,李培武院士说到,首先解决的就是通过黄曲霉毒素高灵敏检测技术应用,实现对黄曲霉毒素污染的发现,才能进行精准阻控。李培武院士团队经过十多年的研究,取得了重大突破,研制出系列黄曲霉毒素高灵敏快速检测技术,构建了黄曲霉毒素高灵敏检测技术标准体系,在农产品与食品安全领域得到了广泛应用,解决了检测灵敏低的难题,为及时发现黄曲霉毒素污染,减少污染损失和保障消费安全作出了重要贡献。

在多年的研究中,李培武院士团队攻克多个技术难题,构建了黄曲霉毒素抗体资源库(国际基因库黄曲霉毒素抗体基因资源75%来自李培武院士团队),为创建高灵敏、高通量、多组分检测技术提供核心资料。研发出单一/多真菌毒素胶体金试纸条快检技术、产毒真菌及毒素同步荧光免疫PCR智能检测技术、产毒真菌代谢物聚集诱导发光快检技术、多种真菌毒素混合污染——微阵列芯片智能检测技术、牛奶中AFM1纳米抗体绿色智能检测技术等为食品安全监控和真菌毒素污染检测提供了强有力的工具。

技术的不断突破也为高灵敏、高通量、多组分检测仪器开发提供了核心支撑。院士团队也推出了真菌毒素单光谱成像便携式快速检测仪、真菌毒素时间分辨荧光智能检测仪、粮油奶制品真菌毒素手机-智能快速检测仪、粮-油-饲料真菌毒素便携式智能检测平台、食品安全胶体金/荧光定量智能快检仪等一系列快速智能检测设备。

三、 黄曲霉毒素智能筛查检测技术——基于大型精密仪器

黄曲霉毒素智能筛查检测技术中,基于大型精密仪器的应用占据了重要地位。这些仪器以其高灵敏度、高通量、多组分检测能力,在食品安全检测领域发挥了关键作用。真菌毒素靶向精准检测技术与非靶向精准检测技术是当前食品安全检测领域的重要研究方向。

真菌毒素靶向精准检测技术:靶向检测中免疫亲和柱设计与研制、纳米抗体亲和柱在线检测IAC-UPLC-MS/MS、真菌毒素同位素稀释检测技术

真菌毒素非靶向精准检测技术:发现真菌毒素离子树裂解规律,构建MS15级离子库。

创建毒素非靶向筛查技术 提升风险监控应急能力

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

建立高灵敏快速检测技术体系,研制智能快检仪器

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

四、 真菌毒素智能化检测发展趋势

李培武院士在报告最后展望了真菌毒素智能化检测未来四大发展趋势:

①数智云-快速便携智能化检测:从1963年生物鉴定法周期50-70天鉴定出黄曲霉毒素,到现在的非靶向筛查(30min毒素种类确认+5min多毒素智能速测)。

②5SOS快速在线智能检测(Sensitivity 灵敏、specicity 特异、speed 快速、Small便携、Simultaneous高通量)

③感、移、云、大、智--智能快检+智慧监管(感移云大智:感知+移动通讯+云计算+大数据+智能,实现智能检测与管控:筛查、监测、预警、评估、溯源等)

④粮油安全智慧云平台,支撑产业发展服务监管(快检结果分析、溯源、预警、全程质量控制等智能化管理,满足农产品、食品质量安全信息化、政府智慧监管需求,食品数智云检测创新:促进农业与食品科技和经济融合发展)

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为了促进粮油行业分析检测技术交流,研讨国内外最新研究应用进展,仪器信息网将举办第三届“粮油食品质量安全及品质检测新技术”主题网络研讨会。届时,我们将特别邀请行业专家及相关厂商技术人员参与本次网络研讨会,把最新的科研成果和检测技术呈现给大家。


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2024年7月2日,“第十三届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛”(简称CFAS2024)在南京白金汉爵大酒店隆重开幕。本次研讨会邀请了中国工程院院士、中国农业科学院油料作物研究所李培武院士作题为“粮油真菌毒素智能检测展望”的报告。

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

李培武院士长期从事粮油质量安全研究。他在报告中指出真菌毒素是影响粮油质量安全危害最大、最主要风险因子,真菌毒素快检对食品安全及生命健康意义重大,并详细讲解了真菌毒素的多种快速智能检测技术及目前智能化检测的发展趋势。

一、真菌毒素污染与粮油食品安全

真菌毒素是真菌产生的次生代谢产物,主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等。真菌毒素具有强毒性和致癌性,能够污染所有种类的食用和饲用农产品,严重危害人、畜健康,农产品中真菌毒素污染问题已成为世界各国高度关注的食品安全热点问题。

据联合国粮农组织(FAO)统计,全球平均25%的粮油作物受到真菌毒素的污染。受气候和储藏等因素的影响,我国是世界上受真菌毒素污染最严重的国家之一。根据国家粮食局不完全统计,每年真菌毒素污染造成的粮油损失累计约3100万吨,超过陕西、甘肃、青海、宁夏、西藏5个西部省区全年粮食产量的总和。

2020年中国主要农产品食品产量与损失

粮油:669百万吨 8-10%损失

蔬菜:749百万吨 25%损失

水果:287百万吨 20%损失

牛奶:34.4百万吨 未知

肉类:77.5百万吨 6-8%损失

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

真菌毒素具有强毒性和致癌性。1960年发现黄曲霉毒素,1993年黄曲霉毒素被FAO和世界卫生组织(WHO)列为自然发生的最危险的食品污染物之一,黄曲霉毒素更被列为I级致癌物,是诱发恶性肿瘤原发性肝细胞癌的主要因素之一,24周内就能够导致肝脏坏死癌变。此外,该毒素还可以引起肾脏和肾上腺的急性病变,也能诱发多种病毒性疾病爆发流行。黄曲霉毒素中以B1(AFB1)毒性最强,其毒性为氰化钾的10倍、砒霜的68倍,是目前已知最强的化学致癌物之一。

二、 黄曲霉毒素快速智能检测设备

对于如何治理黄曲霉毒素污染,李培武院士说到,首先解决的就是通过黄曲霉毒素高灵敏检测技术应用,实现对黄曲霉毒素污染的发现,才能进行精准阻控。李培武院士团队经过十多年的研究,取得了重大突破,研制出系列黄曲霉毒素高灵敏快速检测技术,构建了黄曲霉毒素高灵敏检测技术标准体系,在农产品与食品安全领域得到了广泛应用,解决了检测灵敏低的难题,为及时发现黄曲霉毒素污染,减少污染损失和保障消费安全作出了重要贡献。

在多年的研究中,李培武院士团队攻克多个技术难题,构建了黄曲霉毒素抗体资源库(国际基因库黄曲霉毒素抗体基因资源75%来自李培武院士团队),为创建高灵敏、高通量、多组分检测技术提供核心资料。研发出单一/多真菌毒素胶体金试纸条快检技术、产毒真菌及毒素同步荧光免疫PCR智能检测技术、产毒真菌代谢物聚集诱导发光快检技术、多种真菌毒素混合污染——微阵列芯片智能检测技术、牛奶中AFM1纳米抗体绿色智能检测技术等为食品安全监控和真菌毒素污染检测提供了强有力的工具。

技术的不断突破也为高灵敏、高通量、多组分检测仪器开发提供了核心支撑。院士团队也推出了真菌毒素单光谱成像便携式快速检测仪、真菌毒素时间分辨荧光智能检测仪、粮油奶制品真菌毒素手机-智能快速检测仪、粮-油-饲料真菌毒素便携式智能检测平台、食品安全胶体金/荧光定量智能快检仪等一系列快速智能检测设备。

三、 黄曲霉毒素智能筛查检测技术——基于大型精密仪器

黄曲霉毒素智能筛查检测技术中,基于大型精密仪器的应用占据了重要地位。这些仪器以其高灵敏度、高通量、多组分检测能力,在食品安全检测领域发挥了关键作用。真菌毒素靶向精准检测技术与非靶向精准检测技术是当前食品安全检测领域的重要研究方向。

真菌毒素靶向精准检测技术:靶向检测中免疫亲和柱设计与研制、纳米抗体亲和柱在线检测IAC-UPLC-MS/MS、真菌毒素同位素稀释检测技术

真菌毒素非靶向精准检测技术:发现真菌毒素离子树裂解规律,构建MS15级离子库。

创建毒素非靶向筛查技术 提升风险监控应急能力

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

建立高灵敏快速检测技术体系,研制智能快检仪器

李培武院士:智能检测如何拯救全球20亿人的口粮?

四、 真菌毒素智能化检测发展趋势

李培武院士在报告最后展望了真菌毒素智能化检测未来四大发展趋势:

①数智云-快速便携智能化检测:从1963年生物鉴定法周期50-70天鉴定出黄曲霉毒素,到现在的非靶向筛查(30min毒素种类确认+5min多毒素智能速测)。

②5SOS快速在线智能检测(Sensitivity 灵敏、specicity 特异、speed 快速、Small便携、Simultaneous高通量)

③感、移、云、大、智--智能快检+智慧监管(感移云大智:感知+移动通讯+云计算+大数据+智能,实现智能检测与管控:筛查、监测、预警、评估、溯源等)

④粮油安全智慧云平台,支撑产业发展服务监管(快检结果分析、溯源、预警、全程质量控制等智能化管理,满足农产品、食品质量安全信息化、政府智慧监管需求,食品数智云检测创新:促进农业与食品科技和经济融合发展)

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为了促进粮油行业分析检测技术交流,研讨国内外最新研究应用进展,仪器信息网将举办第三届“粮油食品质量安全及品质检测新技术”主题网络研讨会。届时,我们将特别邀请行业专家及相关厂商技术人员参与本次网络研讨会,把最新的科研成果和检测技术呈现给大家。