《畜禽养殖高风险危害物快速精准检测技术创制与应用》

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食品安全是民生底线,畜禽产品是人类优质蛋白的重要来源。天然毒素污染、化学物质非法添加与残留曾引发区域性重大食品安全事件,畜禽产品质量安全管控重点在养殖环节,而关键是检测技术,但存在现场速测技术灵敏度低、可靠性差、手段单一,确证技术前处理效率低、时效性差等技术难题,以及预警监测手段不足、标准滞后等共性问题。项目组历经11年联合攻关,突破了畜禽养殖过程高风险危害物高敏速测、精准识别和高通量确证的技术瓶颈,形成了关键危害物快速精准检测技术和标准体系。主要内容为:

1.首创基于铂包金(Au@Pt)纳米酶等新材料的速测技术。创制Au@Pt纳米酶替代辣根过氧化酶标记技术,开发出不受环境温度影响的检测试剂盒8种,检测速度提升50%;创建UCP/荧光纳米材料标记抗体新技术,研制出“瘦肉精”侧流层析试纸卡2种,被国际权威刊物TrAC评价为最灵敏的速测技术(检测限为0.01ng/mL);开发了可检测β-受体激动剂、霉菌毒素等32种高风险危害物的多功能设备;创制出克伦特罗等危害物的饲料、动物组织等基体质控样品12种,使检测结果准确率稳定在95%以上。

2.创建了基于纳米增强材料的畜禽产品中高风险危害物的开放性速测技术体系。研制出双模式拉曼光谱(SERS)专用设备,突破了传统速测技术依赖“抗体”识别危害物的单一途径。研制出便携式SERS设备3种。发明的氧化石墨烯负载贵金属等系列增强材料,使光谱信号增强100万倍。创制出的饲料和动物尿液中三聚氰胺、“瘦肉精”等“一步法”SERS指纹识别3种新技术,检测灵敏度达到ng/g水平,使检测时间从原来的30min缩短至5min以内。研制出的系列产品和方法为畜禽养殖行业首创,开辟了无抗体、高敏识别危害物快速分析技术新途径。

3.创立了多重机制杂质吸附(MFIA)共作用的新方法,检测效率提高10~20倍。发明系列分子识别材料,研制出MFIA“一步法”净化柱,攻克复杂样品基质中痕量危害物确证前处理提取效率和净化通量低的技术难题,实现了多类危害物“一锅法”全提取。发明的净化新材料实现了多类多种化合物同步净化,研制出的饲料、动物尿液和组织中“瘦肉精”、霉菌毒素、匹莫林等108种危害物系列高通量确证方法,使多步骤繁琐的常规前处理方法简化为一步法,检测效率提高10~20倍。创建的1132种危害物质谱筛查数据库,首次发现鉴定出苯乙醇胺A等新型危害物,列入国家畜产品安全监管名录并以农业农村部公告发布(第1519号公告)。研制的相关技术,有12项已颁布为国家/行业标准,其中3项被农业农村部指定为全国饲料质量安全行政执法监督的法定方法和判定依据。

项目相关成果获国家/行业标准12项(其中国标4项),发明专利18件,发表SCI论文41篇(其中中科院JCR一区13篇,单篇最高IF为17.753),总体技术水平处于国际先进,部分成果居国际领先。

项目成果技术转让4项。研发的核心技术在全国30个省(区、市)的饲料、养殖企业和质检机构中广泛应用,经中国农业科学院农业经济与发展研究所测算,创造19.45亿元经济效益。在2011年“瘦肉精”等重大公共安全事件应急处置,以及2008年北京奥运会、2015年上合组织(郑州)峰会等重大国事活动中,成果被政府指定用于畜禽产品安全把关检测技术。成果实现了检测技术的升级换代,在畜禽产品安全风险管理中发挥了“决策参谋、执法铁证、消费航标、企业朋友”的重要作用。

成果说明

本成果已在郑州中道生物技术有限公司进行投产,在河南郑州等地建成投产各类产品规模化生产线3条,具备年产试剂盒500万套,速测卡600万片的产能,相关产品已在全国范围内销售。已在广东、浙江、山东和辽宁等30个省部级质检机构的饲料畜产品安全监管中应用,有力保障了饲料及畜产品质量安全。在“瘦肉精”等重大公共安全事件应急处置,以及北京奥运会、上合组织(郑州)峰会等重大国事活动中发挥了重要保障作用,为国际性会议的顺利召开贡献了力量。在河南柳江及全国200余家大中型食品企业、饲料、养殖和屠宰企业质量控制中广泛应用,及时

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