顯微鏡下的黃曲霉菌
2015年度國家科技獎技術(shù)發(fā)明獎二等獎
農(nóng)產(chǎn)品黃曲霉毒素靶向抗體創(chuàng)制與高靈敏檢測技術(shù)
黃曲霉毒素是Ⅰ類強致癌物,花生、玉米、稻米、牛奶都飽受其害。
該成果首創(chuàng)高靈敏現(xiàn)場檢測技術(shù),開發(fā)17種試劑盒和3種儀器,實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品安全高靈敏檢測。讓老百姓吃得安全,吃得放心。
民以食為天,食以安為先,食品安全的源頭在農(nóng)產(chǎn)品。然而,在五顏六色的農(nóng)產(chǎn)品里,卻隱藏著一類強致癌物——“黃曲霉毒素”。
為了能很快把“黃曲霉毒素”從各種農(nóng)產(chǎn)品中揪出來,確保百姓餐桌安全,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所研究員李培武帶領(lǐng)的科研團隊,歷經(jīng)10多年攻關(guān),成功研制“黃曲霉毒素”檢測技術(shù)體系以及儀器設(shè)備,在我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估領(lǐng)域率先取得重大突破,也使我國躍居本領(lǐng)域研究的國際領(lǐng)先水平。這項成果榮獲2015年度國家科技獎技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
“黃曲霉毒素”是人類迄今發(fā)現(xiàn)的污染農(nóng)產(chǎn)品毒性最強的一類真菌毒素,包括B、G和M族,例如B族的B1毒性是氰化鉀的10倍,砒霜的68倍,致癌力是六六六的1萬倍,為Ⅰ類致癌物,引發(fā)全球肝癌的比例高達28.2%。
據(jù)介紹,植物性農(nóng)產(chǎn)品中的“黃曲霉毒素”主要是B1和G1,在動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為肉蛋奶中的M1,污染食物鏈。國際貿(mào)易中引發(fā)的預(yù)警通報比例高達28.6%,每年導(dǎo)致的損失高達2800多萬噸,直接經(jīng)濟損失超過600億元,并危及糧食安全、食品安全和人民群眾生命安全。
因為“黃曲霉毒素”是自然發(fā)生的,農(nóng)作物要經(jīng)過種收儲運等諸多環(huán)節(jié),難以徹底消除其污染。同時,“黃曲霉毒素”善于偽裝,讓人難于找到,成為長期難以攻克的世界性難題。因此及時檢測發(fā)現(xiàn)污染物,防止其進入食物鏈,就成為當務(wù)之急。
尋找“黃曲霉毒素”遇到三大瓶頸,一是毒性大免疫原性差,二是抗體創(chuàng)制盲目,三是探針信號弱、假陽性率高。
上世紀六七十年代,國外建立了薄層法液相法,90年代建立了酶標法和親和法,仍不能滿足高靈敏檢測需求。
從1999年起,在國家“863”計劃和國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估重大專項等課題支持下,李培武率領(lǐng)科研團隊,從創(chuàng)新雜交瘤篩選法入手,最終創(chuàng)建了高靈敏檢測技術(shù)體系,研制出17種試劑盒和3種檢測儀器,破解了檢測靈敏度低、假陽性率高等一系列難題。該技術(shù)體系適合于大米、玉米、花生、食用油、生鮮奶及嬰幼兒米粉等農(nóng)產(chǎn)品和食品從農(nóng)田到餐桌的高靈敏檢測,實現(xiàn)了由抗體源頭創(chuàng)新到檢測技術(shù)和終端產(chǎn)品的全程創(chuàng)新。
讓人振奮的是,李培武團隊研制的檢測技術(shù),靈敏度超過國際最高水平的10倍以上,特異性也超過世界紀錄,檢測時間由過去的30分鐘縮短到6分鐘。
目前,該技術(shù)體系共獲得授權(quán)發(fā)明專利33項,其中美國發(fā)明專利2項、韓國1項;發(fā)表研究論文91篇,出版專著2部,牽頭制定農(nóng)業(yè)行業(yè)標準10項。
該技術(shù)體系還引起國際上的重視,有關(guān)國際機構(gòu)正在將該技術(shù)向亞非推廣。截至2014年11月,國際基因庫中“黃曲霉毒素”抗體基因資源77.8%來自本項目。李培武團隊還向國內(nèi)35家、國外17家科研院所提供了有關(guān)研究材料。
“我們的檢測方法和產(chǎn)品,不僅要考慮效果,還要考慮推廣應(yīng)用的成本。同時還要求我們的技術(shù)產(chǎn)品能適合不同農(nóng)產(chǎn)品、不同環(huán)節(jié)篩查,盡可能地保障農(nóng)產(chǎn)品和食品安全?!崩钆辔浣榻B說,目前已經(jīng)建成投產(chǎn)生產(chǎn)線5條,年產(chǎn)檢測儀器900臺,試劑盒產(chǎn)能300萬套,部分產(chǎn)品銷往美、印等國家和地區(qū)。
該項技術(shù)還在中央儲備糧庫、光明乳業(yè)、正大飼料等900多家單位示范推廣應(yīng)用,覆蓋了種植、養(yǎng)殖、收獲、儲運、加工等全過程。此外,累計舉辦專題培訓(xùn)260多場,10500多人次接受培訓(xùn),使這些單位的檢測能力提升40%,成本降低75%,污染損失減少13%,大大降低了“黃曲霉毒素”進入食物鏈的風險,有效保護了百姓的健康。