分子印迹聚合物在真菌毒素检测中的研究进展

真菌毒素污染严重威胁食品安全和生命健康,建立灵敏、快速的真菌毒素检测方法至关重要。分子印迹聚合物(MIPs)具有构效预定性、特异识别性和广泛适用性的优点;作为亲缘分离介质,既可用于样品前处理,亦可充当识别元件用于传感分析,在真菌毒素检测领域极具应用潜力。首先介绍了MIPs的基本原理和合成方法,然后结合近年来食品和农产品中真菌毒素检测实例综述了MIPs在样品前处理、光学传感、电化学传感、压电传感等领域的应用研究进展,最后总结该领域存在的挑战并展望潜在发展方向,以期为MIPs在真菌毒素检测领域的研究提供参考。

油料作物主要生物毒素发生危害与检测控制研究

油料作物产品中生物毒素污染是世界各国农产品质量安全监管面临的共同难题。本文综合分析了油料作物产品中生物毒素污染发生状况,梳理了生物毒素污染的主要类型、危害、检测技术和质量控制方面的研究进展,提出了未来油料作物产品生物毒素管控的对策建议。

毛细管顶空气相色谱法高灵敏监测花生大豆根瘤生物固氮能力

建立了测定花生和大豆根瘤菌生物固氮能力的毛细管顶空气相色谱法,利用固氮酶还原乙炔气体为乙烯的经典方法,实现了高浓度乙炔中痕量乙烯的高灵敏分析。利用顶空进样方式,分离柱采用HP-PLOT Q毛细管色谱柱,程序升温,采用氢离子化检测器,对乙烯标准气体进行了定量分析。乙烯检测范围宽为0.125~30000μmol/mol,相关系数为0.9996,检测限(LOD)为0.0341μmol/mol,检出限优于已有报道。该方法检测精密度好,5次检测的相对标准偏差为2.32%。乙烯样品的回收率为95.8%~110%,相对标准偏差为1.54%~3.47%。同时,对乙烯和实际样品进行检测时,与GDX-502填充柱的传统气相色谱法的测定结果一致,表明所建立的乙烯顶空气相色谱法具有较高的可靠性。此外,该方法分析时间缩短至3 min,利用自动进样方式,检测通量大,适用于花生和大豆根瘤菌中固氮能力的快速准确测定,能满足花生和大豆生物固氮研究中乙炔还原法测定乙烯的需求。

基于纳米银负载的SERS拭纸制备与果蔬表面农残无损检测应用:以福美铁为例

通过简单的浸泡方法制备可以得到柔性的滤纸表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)拭纸,本研究通过改变其合成和保存条件使其SERS检测性能得到优化。优化后的SERS基底在果蔬表面福美铁残留的快速无损检测中表现出优异性能。研究表明:将滤纸基底在不同浓缩倍数的纳米银中分别浸泡不同的时间,并采用不同的干燥方法,可对SERS基底的检测性能产生显著影响。其中,将滤纸于5倍浓缩纳米银溶胶中浸泡8 h制备所得SERS基底性能明显优于浸泡其余不同时长和浓缩倍数纳米银溶胶制备的基底。采用真空干燥所制备的SERS基底相较于其他干燥方式所得的基底性能更加优秀。在-20℃保存条件下,优化后的基底在保存9 d后信号值仍能达到原始峰值的50%左右。同时优化后的滤纸基底具有良好的灵敏性、均匀性和重复性,在玻璃板上检测福美铁的检出限(limit of detection,LOD)可达4.07×10^(-6)mg/m L,在菠菜、油桃表面对福美铁的LOD分别是0.043 mg/kg和0.062 mg/kg。该研究可为滤纸SERS基底的开发利用提供有效依据。

纳米抗体特性及其在农产品真菌毒素检测中的应用

纳米抗体是由骆驼科动物产生的一类天然缺失轻链的重链抗体可变区。相比较于传统单克隆抗体和多克隆抗体,其具有体积小、热稳定性强、耐有机溶剂、折叠性可逆、易于表达、高亲和力、可特异性识别独特表位等天然优势。因此,纳米抗体在生物和农业等研究领域备受关注。本文综述了纳米抗体的结构、生化特性以及在农产品真菌毒素检测中的研究进展,并对纳米抗体在农产品真菌毒素检测方向的发展前景进行了展望。

饮料化学污染物生物传感检测研究进展

本文评述了生物传感技术在饮料质量安全检测领域的研究进展,阐明了饮料中化学污染物生物传感检测的原理与种类,比对分析了生物传感技术在饮料中重金属、农药残留、生物毒素等化学污染物现场快速检测中的应用,并对饮料质量安全检测中生物传感技术的应用进行了展望。

花生黄曲霉毒素产毒菌种群区系和地理分布

花生是我国重要的食油兼用作物,黄曲霉及其毒素分布广、危害大,可贯穿田间、储藏、加工、流通多环节,是威胁花生质量安全的主要风险因子之一。土壤黄曲霉菌和寄生曲霉菌是花生感染产毒的主要源头,系统研究花生田间黄曲霉菌和寄生曲霉菌的分布,对开展花生黄曲霉毒素污染预警和绿色防控意义重大。本文重点研究论述了花生田间黄曲霉菌和寄生曲霉菌分布的影响因素和种群生物地理分布特征等,提出了当前土壤黄曲霉菌和寄生曲霉菌分布研究中存在的问题和未来重点研究方向。

农产品中黄曲霉毒素绿色脱毒技术研究进展

黄曲霉毒素是毒性最强的一类真菌毒素,归属为1A类致癌物,黄曲霉及黄曲霉毒素污染是影响花生、玉米、谷物等农产品安全的重要原因之一。国内外对农产品中黄曲霉毒素的脱毒方法开展了大量的研究,取得了丰富的进展。对黄曲霉毒素的绿色脱毒法进行了综述,主要包括:物理去除法、生物脱毒方法、光降解法等,并对绿色脱毒技术的发展趋势进行展望,以期为黄曲霉毒素绿色脱毒技术进一步应用于食用油中脱毒研究提供参考。

中国西南花生产区黄曲霉菌分布、产毒力及花生黄曲霉毒素污染

为探明中国西南花生产区黄曲霉菌分布、产毒力及产后花生黄曲霉毒素污染情况,从云南广南、西藏察隅、四川蓬安采集177份花生、土壤样品,共分离鉴定出黄曲霉菌206株,分析其分布及产毒特征,并调查71份产后花生样品黄曲霉毒素污染情况。结果表明,四川蓬安花生产地黄曲霉菌分布最广,数量最多,其检出率和菌落数分别为50.0%、212.0 CFU/g,西藏察隅黄曲霉菌分布最少(18.1%,52.8 CFU/g)。菌株产毒力研究结果表明,88.6%的菌株能产生黄曲霉毒素,产毒类型以B族毒素为主,尤其是AFB1,其含量在0~8500μg/L,平均产毒能力排序为:云南广南(4393.4μg/L)>西藏察隅(1991.0μg/L)>四川蓬安(1259.3μg/L);不产毒菌株占11.4%,均来自西藏察隅。对产后花生黄曲霉毒素污染研究发现,西南地区花生黄曲霉毒素污染较轻,阳性样品检出率为7.0%,AFB1含量在0~7.2μg/kg;四川蓬安花生样品AFB1检出率为4.2%,含量0~7.2μg/kg,云南广南AFB1检出率为16.7%,含量0~2.1μg/kg,西藏察隅样品未检出AFB1。西南产区黄曲霉菌检出率越高、菌落数越多,产后花生黄曲霉毒素污染越严重。

农产品真菌毒素混合污染与累积风险评估研究进展

真菌毒素混合污染危害人畜及农作物健康。目前真菌毒素累积风险评估研究多针对常见的混合污染物,且国内研究较少。此外,毒理学数据及居民消费数据较缺乏,科学的采样方法及人体暴露量的测定方法有待改进。本文阐述了现有的农产品真菌毒素混合污染物的累积风险评估方法以及存在的问题,在危害描述方面,不同含量的真菌毒素混合物在不同动物细胞的体内或体外实验中产生的联合毒性存在差异;在暴露评估方面,基于概率评估的膳食暴露评估和基于生物标记物的暴露评估方法研究日益增多;在风险描述方面,已报道的针对真菌毒素的方法包括危害指数(hazard index,HI)和联合暴露限量值指数(combined margin of exposure index,MOET)。提出了开展真菌毒素混合污染风险评估的必要性,以期为保护人体健康、制定真菌毒素混合污染物限量标准和健康指导值提供基础。

农产品及产地环境中微量元素检测研究进展

农产品及产地环境中微量元素高效、准确检测是农产品政府监管、保障消费安全、促进粮油产业高质量发展的重要手段。本文评述了近几年农产品及产地环境中微量元素的检测技术,比较分析了光谱、质谱、色谱和电化学等方法的原理和特点,及其在微量元素检测实际应用中的优缺点,以期为农产品及产地环境中微量元素检测技术研究提供参考,为粮油产业高质量发展与农产品质量安全提供技术支撑。

黄曲霉毒素阻控与花生超级结瘤耦合效应研究初报

花生、大豆是我国重要的油料和经济作物,因易受黄曲霉毒素污染,严重威胁食品安全,制约产业发展,因此,黄曲霉毒素防控一直是国内外研究的热点难题。本团队首次提出将黄曲霉毒素绿色阻控与促进根瘤固氮耦合的研究思路,研发了生物菌剂ARC-BBBE,本文报道生物菌剂ARC-BBBE对黄曲霉毒素及其产毒菌阻控的大田应用效果,调查其对花生生物学性状及经济性状的影响,探索ARC-BBBE对花生、大豆根系结瘤及根瘤固氮的影响,为从田间源头阻控黄曲霉毒素及促进根瘤固氮、实现减肥减药提供理论依据和科学指导。连续2年在我国花生主产省开展田间防控试验,将绿色阻控生物菌剂ARC-BBBE于花生播种期以30 kg/hm2用量与基肥一起撒施于土壤中。同时开展室内花生、大豆盆栽试验。使用涂布法调查土壤中黄曲霉毒素产毒菌丰度,使用高效液相色谱法检测花生样品中黄曲霉毒素,使用乙炔还原法测定根瘤固氮活性,采用5点取样法调查统计根瘤数、根瘤重。结果表明,应用ARC-BBBE显著降低了土壤中黄曲霉毒素产毒菌的丰度(平均降低66.5%)和花生中黄曲霉毒素的含量(平均降低83.5%)。应用ARC-BBBE后,花生根系普遍出现超级结瘤现象,实验验证表明其根瘤具有固氮活性,平均结瘤数增加10倍以上(土壤贫瘠地区50倍以上),瘤重增加8.8倍,每克根瘤固氮酶活性提高5倍以上。饱果率、产量均明显提高,叶色浓绿。花生室内盆栽结果表明,ARC-BBBE处理组根系结瘤数是对照组的2.2倍,固氮酶活性是对照组的4倍,叶绿素含量较对照组增加21.3%。大豆室内盆栽苗期实验结果表明,ARC-BBBE同样可诱发大豆结瘤及固氮效应:播种后第26天,处理组瘤数增加13.5倍、瘤重增加19.8倍;而且处理组有固氮活性,而对照组无固氮活性;苗期处理组的根长、根重、鲜重、叶绿素等生物学指标显著提升。ARC-BBBE对花生黄曲霉毒素及其产毒菌污染阻控效果极为明显,既可从生产源头有效阻控花生黄曲霉毒素产毒菌,降低黄曲霉毒素污染风险,同时大幅增加了花生根瘤数量和固氮酶活性,具有显著的促生长、增产量、控病害、保安全作用,具有显著的经济、社会、生态效益。对未来减施农药、化肥,保护农田生态,推动花生、大豆产业高质量绿色发展具有重要意义,在花生、大豆等豆科作物生产中应用前景广阔。

襄阳两种土壤类型对花生贮藏期黄曲霉菌及其毒素污染风险的影响研究

为探究襄阳产区土壤类型与花生贮藏期黄曲霉污染风险的关系,以当地花生主推品种(小白沙)为研究对象,分别测定花生收获15 d和365 d后黄曲霉毒素含量以及花生壳内部和花生籽粒上的黄曲霉菌侵染率,并模拟了恶劣条件下黄曲霉菌的污染率,分析花生收获后在贮藏期间黄曲霉菌及其毒素污染与花生主产区土壤类型之间的关系。结果表明:不同土壤类型所产花生在收获后贮藏期黄曲霉毒素污染程度不同,襄阳产区花生中的黄曲霉污染主要存在于贮藏期,且黄黏土产区风险要远高于砂壤土产区。因此,结合襄阳产区花生主推品种,应尽可能采取砂壤土种植,或在黄黏土产区加强土壤中黄曲霉的防治措施,以经济有效地控制花生贮藏期黄曲霉污染风险,进而提高襄阳产区的花生食用安全性。

免疫磁固相萃取高效液相色谱测定粮油作物产品中黄曲霉毒素B_(1)的含量

采用70%乙腈溶液提取花生、玉米样品,然后用免疫磁珠固相萃取、净化和富集提取液中的黄曲霉毒素B_(1),高效液相色谱荧光检测仪定量分析。对影响免疫磁固相萃取的条件包括提取剂种类、吸附剂用量、吸附时间、洗脱液类型、洗脱液体积进行优化。结果表明,黄曲霉毒素B_1在0.5~50μg/kg范围内线性关系良好,相关系数为0.999 5,回收率为90.3%~115.7%,相对标准差小于6.9%,检出限和定量限分别为0.1μg/kg和0.3μg/kg。方法步骤简单、准确性好、检出限低,能够应用于粮油作物产品中花生、玉米黄曲霉毒素B_1的定量检测。

维生素K1生理功能及其在农产品中的检测方法

农产品中含有丰富的营养物质,对维持人体物质代谢和生理功能具有重要作用。维生素K1在自然界中广泛存在,在绿叶蔬菜和油料等农产品中含量丰富。作为人和动物必需的脂溶性维生素,维生素K1在日常膳食中起着不可或缺的作用,越来越受到人们的关注。最新研究进展表明,农产品中维生素K1不仅具有促进血液正常凝固、预防新生婴儿出血疾病的生理功能,还具有抑制癌症、预防血管钙化、参与骨骼代谢、抑制糖尿病性白内障、治疗急慢性肝炎等生理功能。维生素K1对碱、强酸以及紫外线照射敏感,因此对检测前处理方法要求较高,目前主要的检测前处理方法有皂化法、酶解法、有机溶剂萃取法、超临界流体萃取法以及净化效果良好的固相萃取法,但往往由于检测前处理基质不同,需要在实际操作中选择合适的前处理方法;维生素K1的检测方法主要采用荧光分光光度法、液相色谱法、色谱质谱联用法等方法,筛选准确、高效、快速的检测方法也是当今的研究热点。本文在大量文献基础上,综述了近年来国内外不同农产品基质中维生素K1的前处理以及检测方法,旨在比较前处理和检测技术的优劣,为农产品中维生素K1高灵敏检测技术开发、高维生素K1农产品开发与评价提供参考。最后,提出今后维生素K1检测技术发展的方向:(1)研制绿色溶剂提高提取效率;(2)研制萃取材料,提高提取选择性和回收率;(3)建立农产品中维生素K1与其他营养功能成分同步检测技术。

小麦中玉米赤霉烯酮高灵敏智能POCT技术研究

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是谷物中危害大、污染重的一种真菌毒素,造成粮食大量损失。现有的检测技术存在局限性,如检测灵敏度低、智能化程度低等,难以实现对ZEN的早检测和早发现,而高灵敏智能快速检测技术是防止ZEN进入食物链的重要技术方法。针对以上难题,在前期自主研发ZEN高亲和力抗体的基础上,制备了氧化铕乳胶微球抗体探针,研发出荧光定量高灵敏智能即时检测(Point-of-care testing,POCT)技术,实现了小麦中ZEN高灵敏快速智能检测。在优化条件下,POCT技术线性范围为0.2~2.4 ng/mL,最低检测限为0.02 ng/mL,加标回收率为104.9%~110.3%,重复性(批内)和再现性(批间)试验的回收率为95.2%~104.2%(变异系数5.5%)和92.3%~107.5%(变异系数3.4%)。本研究为真菌毒素智能POCT提供了通用型技术平台和粮食减损智慧监管技术方法。

基于异黄酮类标志物的餐厨废弃油脂掺伪食用植物油鉴别

通过分析废弃油脂来源及流通,以大豆油异黄酮类标志物为切入点,利用磁固相萃取液相色谱串联质谱分析法探究了异黄酮类标志物的热稳定性以及大豆异黄酮在食用植物油和餐厨废弃油脂中的分布。模拟反复加热实验结果表明,标志物经过14h持续加热,依然可以检出,热稳定性相对良好。对芝麻油、菜籽油、茶籽油、花生油、亚麻籽油、大豆油及餐厨废弃油脂中的异黄酮标志物含量测定分析后作聚类分析图,结果表明通过聚类分析可以将六种食用植物油以及废弃油脂区分开。大豆油中同时含有四种大豆异黄酮,而餐厨废弃油脂中含有黄豆苷元和染料木素,以及少量染料木苷,不含黄豆苷。其他食用植物油不含有或者不同时含有大豆异黄酮类化合物,利用含量关系可以将餐厨废弃油脂与其他食用油区分开。因此,黄豆苷元、染料木素可以作为餐厨废弃油脂标志物。以芝麻油为例,掺伪5%餐厨废弃油脂的芝麻油的色谱图中可明显观察到黄豆苷元、染料木素特征峰,表明该方法可靠有效,可以为餐厨废弃油脂检测和市场监管提供参考依据。

襄阳市主要花生种植区土壤中黄曲霉菌分布及产毒力研究

为掌握襄阳市主要花生种植区土壤中黄曲霉菌的分布和产毒特征,从襄阳市主要花生种植区采集土壤样品36份,进行黄曲霉菌分离、鉴定和产毒力研究。结果表明,襄阳市不同花生种植区土壤中黄曲霉菌落数平均为5997.6 cfu/g,且分布存在显著差异,菌落数由高到低依次为襄州、枣阳、宜城、谷城;鉴定获得黄曲霉菌株中产毒菌株占63.6%,产毒量范围ND~304.9μg/L,不产毒菌株占36.4%;产毒菌株可分为7种产毒类型组合,其中同时产AFB_(1)、AFB_(2)和AFG_(1)三种类型的黄曲霉菌占比最多,为54.0%。在适宜培养条件下,产毒力分析结果为襄州地区每克土壤中黄曲霉菌产AFT的理论值最高,可达2080.0×10^(3)μg/L,且其中分离出的菌株平均产毒量最高,为218.7μg/L。可以看出襄阳市花生代表性产区土壤中黄曲霉菌分布数量显著高于我国南、北方花生主产区的平均水平,但其菌株的平均产毒能力却远低于全国其它地区。本研究初步得出了襄阳市花生主产区黄曲霉菌的分布特征和产毒特征,可为襄阳市花生黄曲霉毒素防控提供理论依据。

基于近红外光谱技术的农产品产地溯源研究进展

农产品产地溯源的目的是保证农产品的真实性,为地理标志产品、地区特征性产品产地真伪鉴别提供关键技术。近红外光谱是一种新兴的检测技术,因操作简单、绿色、高效、快速等特点,被广泛应用于农产品产地溯源研究中。本文介绍了近红外光谱分析技术的原理和特点,综述了基于近红外光谱技术的谷物、油料产品、水果等主要农产品产地溯源的研究进展,分析了现有技术存在的问题,并对今后农产品产地溯源的研究进行了展望,以期为近红外光谱技术在农产品产地溯源的进一步应用提供参考。

湖北省典型花生种植区土壤中黄曲霉菌分布及产毒力研究

为掌握湖北省花生种植区土壤中黄曲霉菌的分布和产毒特征,从罗田、红安、钟祥、襄阳四个典型花生种植区采集土壤样品40份,并进行黄曲霉菌分离、鉴定和产毒力研究。研究结果表明:湖北省不同花生种植区共分离鉴定到黄曲霉菌51株,土壤中黄曲霉菌落数为127.5cfu/g。不同种植区土壤中黄曲霉菌分布存在显著差异,钟祥土壤中黄曲霉菌落数最高,罗田最低;鉴定获得黄曲霉菌株中产毒菌株占96%,产毒量范围0～227.81μg/L,不产毒菌株占4%;产毒菌株分为只产AFB_1、产AFB_1+AFB_2、产AFB_1+AFB_2+AFG_1和产AFB_1+AFB_2+AFG_1+AFG_2毒素4种类型,其中以产AFB_1+AFB_2的菌株占比最高,为65%;不同种植区黄曲霉菌株产毒力研究发现,钟祥每克土壤中黄曲霉菌产AFB_1的量最高,达11 679.70μg/L。本研究可为湖北花生黄曲霉毒素污染预警和防控提供理论依据。