顯微鏡下的黃曲霉菌
2015年度國家科技獎技術發明獎二等獎
農產品黃曲霉毒素靶向抗體創制與高靈敏檢測技術
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。
該成果首創高靈敏現場檢測技術,開發17種試劑盒和3種儀器,實現了農產品安全高靈敏檢測。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產品。然而,在五顏六色的農產品里,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”從各種農產品中揪出來,確保百姓餐桌安全,中國農業科學院油料作物研究所研究員李培武帶領的科研團隊,歷經10多年攻關,成功研制“黃曲霉毒素”檢測技術體系以及儀器設備,在我國農產品質量安全風險評估領域率先取得重大突破,也使我國躍居本領域研究的國際領先水平。這項成果榮獲2015年度國家科技獎技術發明獎二等獎。
“黃曲霉毒素”是人類迄今發現的污染農產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,引發全球肝癌的比例高達28.2%。
據介紹,植物性農產品中的“黃曲霉毒素”主要是B1和G1,在動物體內轉化為肉蛋奶中的M1,污染食物鏈。國際貿易中引發的預警通報比例高達28.6%,每年導致的損失高達2800多萬噸,直接經濟損失超過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”是自然發生的,農作物要經過種收儲運等諸多環節,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。因此及時檢測發現污染物,防止其進入食物鏈,就成為當務之急。
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”計劃和國家農產品質量安全風險評估重大專項等課題支持下,李培武率領科研團隊,從創新雜交瘤篩選法入手,最終創建了高靈敏檢測技術體系,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產品和食品從農田到餐桌的高靈敏檢測,實現了由抗體源頭創新到檢測技術和終端產品的全程創新。
讓人振奮的是,李培武團隊研制的檢測技術,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,該技術體系共獲得授權發明專利33項,其中美國發明專利2項、韓國1項;發表研究論文91篇,出版專著2部,牽頭制定農業行業標準10項。
該技術體系還引起國際上的重視,有關國際機構正在將該技術向亞非推廣。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35家、國外17家科研院所提供了有關研究材料。
“我們的檢測方法和產品,不僅要考慮效果,還要考慮推廣應用的成本。同時還要求我們的技術產品能適合不同農產品、不同環節篩查,盡可能地保障農產品和食品安全。”李培武介紹說,目前已經建成投產生產線5條,年產檢測儀器900臺,試劑盒產能300萬套,部分產品銷往美、印等國家和地區。
該項技術還在中央儲備糧庫、光明乳業、正大飼料等900多家單位示范推廣應用,覆蓋了種植、養殖、收獲、儲運、加工等全過程。此外,累計舉辦專題培訓260多場,10500多人次接受培訓,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。