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食源性致病菌快速检测难题取得突破

中国农网 2022年01月22日 报道 浏览次数:

由沃尔玛基金会资助的“中国优质肉禽:提高肉禽供应链的食品安全”项目获得中国行业专家的认可:在第一届全国博士后创新创业大赛中,由中国农业大学林建涵教授生物传感器课题组王蕾博士后负责的“用于食源性致病菌快速自动检测的光学生物传感器研究”项目在现代农业与食品创新赛道参赛的76个项目中摘得探花,获得全国总决赛银奖。

第一届全国博士后创新创业大赛由人力资源和社会保障部、广东省人民政府主办,全国博士后管理委员会办公室、广东省人力资源和社会保障厅、佛山市人民政府承办,是我国博士后制度实施以来举办的规模最大、层次最高、覆盖面最广的全国性博士后创新创业赛事。本次大赛共设四个组别和八个专业领域,有超过5000个团队项目、2.4万人报名参赛,最终1418个团队项目脱颖而出,进入全国总决赛。

小科普

食源性致病菌是食品安全的主要敌人。常见食源性致病菌主要有沙门氏菌、副溶血性弧菌、蜡样芽孢杆菌、致病性大肠杆菌等。致病菌污染可能出现在食品加工、储存、运输和销售等环节,最终通过消费者摄食进入人体,可能导致轻度腹泻、呕吐、发热甚至更严重的疾病。

食源性致病菌筛查是保障食品安全的一个关键。培养计数法是食源性致病菌检测的金标准方法,结果准确,但是检测时间长,一般需要2~4天才能得到检测结果。聚合酶链式反应(PCR)和酶联免疫吸附测定(ELISA)是国家标准推荐快速检测方法,检测时间短,通常2~4小时就能得到检测结果,灵敏度可达到102 CFU/mL,但是由于日常筛查的食品样本中细菌浓度通常很低,因此一般需要8-18小时的前增菌,这极大延长了检测时间,从而无法实现食品安全风险的早期预警。

此次获奖的便携式光学生物传感器,融合了工程、生物和纳米材料等交叉学科知识,运用旋转免疫磁分离、纳米酶信号放大、电子机械自动控制、智能手机图像处理等交叉学科技术,可在0.5~1小时内特异分离并高效富集大体系食品样本中的目标细菌,在2小时内就能得到最终的检测结果,突破了食源性致病菌快速检测的卡脖子技术难题。该研究成果不仅可以服务于国家食品安全战略,促进食品安全风险管控的关口前移,减少食物中毒事件发生,还可以服务重大动物疫病防控,促进重要疫病的早发现、早预警和早控制,减少重大动物疫情发生。

目前在世界各国发生的细菌性食源性疾病中,由沙门氏菌引起的食物中毒常列榜首,在中国也位居前列。沙门氏菌主要对肉、蛋、奶及其制品造成污染,其中生鸡肉很容易受到沙门氏菌污染。为此,该生物传感器研究样机以沙门氏菌为研究模型,开展了方法验证和性能测试,通过更换生物传感器中的生物识别元件,即可检测其他食源性致病菌。

接下来,该研究成果将在肉禽屠宰场、加工厂以及销售市场开展沙门氏菌检测的示范应用,并与标准的细菌检测方法进行对比实验。尽管仍处于研发阶段,该项目已得到一些目标客户企业与资本投资方的极大关注。

关于沃尔玛基金会资助的“中国优质肉禽:提高肉禽供应链的食品安全”项目

该项目由沃尔玛基金会向美国阿肯色大学提供资助,并联合华南农业大学、中国农业大学、浙江大学、浙江省农科院等国内外高校和科研单位,以及新希望六和、广州江丰、福建圣农等国内家禽龙头企业共同参与研究。旨在结合生物传感器、动态风险评估、区块链、大数据和机器学习等技术,研究构建一个家禽供应链食品安全风险监测预警云平台。

作者:向东

中国农网2022年1月22日



责任编辑:刘铮
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