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黄曲霉毒素B1污染风险快速评估技术研究

  • 领域:

    农产品加工业

  • 来源:

    国家自然基金

  • 单位:

    四川省丹丹郫县豆瓣集团股份有限公司

  • 地址:

    四川 成都市 郫都区 安德镇永安路38号

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单位简介

四川省丹丹郫县豆瓣集团股份有限公司创立于1984年,总部位于享有“川菜之乡”美誉的成都市郫都区中国川菜产业化园区,是一家集原料种植、“郫县豆瓣”及川菜调味料研发、专业生产,品牌营销为一体的农业产业化国家重点龙头企业。 丹丹主营包括郫县豆瓣、火锅底料、鸡精、四川泡菜等30多种调味品,因选料考究、工艺严谨、品质过硬,深受消费者喜爱,其中郫县豆瓣连续多年全国市场销量名列前茅。 公司是国家知识产权优势企业、郫县豆瓣国家地理标志产品核心支撑企业和国内单产规模最大的郫县豆瓣生产供应商。公司更是郫县豆瓣细分行业中唯一的农业产业化国家重点龙头企业,同时拥有“国家企业技术中心”、“食品用酶生物发酵技术国家地方联合实验室工程研究中心”、“国家豆瓣酱加工技术研发专业中心”三大国家级创新平台的企业。其中,丹丹公司企业技术中心是全国调味品行业首家国家企业技术中心。 传扬川菜文化,调出千滋百味。丹丹产品不但畅销国内市场,还出口美国、英国、韩国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、马来西亚等国家。丹丹致力于传承国家级非物质文化遗产,为弘扬郫县豆瓣和川菜文化不懈努力,以优质产品和服务,让更多家庭享受美味的欢愉,感受生活的美满。 展开
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项目介绍

成果项目的功能、性能、型号、用途和适用范围

本项目拟基于团队在核酸探针和核酸扩增技术方面的技术积累,构建基于核酸适配体变构响应的黄曲霉毒素B1的均相快速分析方法,并构建基于核酸恒温扩增技术的产真菌毒素微生物的鉴定筛查技术,以此构建一套黄曲霉毒素B1污染风险快速评估技术平台。核酸适配体是一类新型的具有分子识别性的单核酸链。相比抗体,核酸适配体具有结构响应性(可构建均相的检测方法,不要洗涤和标记)、稳定和廉价等优势。基于核酸适配体为识别元件,有望构建不依赖分离的、快速响应、直输光学信号的黄曲霉毒素B1检测技术。核酸恒温扩增技术,包括滚环扩增技术和环介导等温扩增技术等,能够在固定温度、一个离心管里边实现对靶标核酸高效(107)和快速(20分钟)扩增,免除了昂贵的控温设备(PCR仪),因此更容易实现检测技术的推广。同时核酸恒温扩增技术能够抗样品基质的干扰,可以实现样品初提产物的直接扩增,极大地减少了样品处理时间。因此,基于核酸恒温扩增技术的基因检测平台有望实现产真菌毒素微生物的现场快速检测。

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主要技术创新点

1. 基于核酸适配体变构效应的黄曲霉毒素均相快速分析 相比抗体,靶标分子的结合能够引发核酸适配体的变构。但是核酸适配体的变构很难直接输出高灵敏的靶标分子响应信号。我们团队通过核酸探针结构设计、荧光能量转移过程构建以及新型核酸染料应用,实现了变构过程的距离效应和结构效应的综合增强(图3,4),将基于适配体变构响应原理的黄曲霉毒素B1的检测灵敏度提高了103倍,黄曲霉毒素B1的检出限达到1 μg/kg,低于国标的限量要求。特别的,通过响应协同设计,我们构建了基于单核酸适配体链的黄曲霉毒素B1的快速检测方法,并应用于包括玉米、花生油、豆瓣酱、土壤和水中黄曲霉毒素B1的快速现场检测。 2. 基于核酸恒温扩增技术的产黄曲霉毒素微生物快速检测技术 目前常规微生物检测技术是PCR技术。但是PCR技术需要昂贵的设备,无法实现现场检测,并且依赖核酸提取过程,操作复杂且耗时。本项目拟构建基于核酸恒温扩增技术的产黄曲霉毒素微生物快速检测方法(图5)。通过链置换探针,锁式探针以及dCas9探针特异性识别产黄曲霉毒素微生物的核糖体ITS序列。通过恒温的滚环扩增技术、环介导等温扩增技术、恒温PCR技术(RPA)等实现识别基因的快速高效过程。同时构建荧光标记探针和核酶催化探针,分别实现高特异性的荧光及比色检测方法。对于定量检测分析,构建实时的荧光检测技术,实现对产黄曲霉毒素微生物的精准定量分析。

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产品及质量检测情况

目前项目研究已经初具成果,形成了相关专利论文等科研成果,现在正处于项目推广阶段。

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产品使用的技术标准

项目已有研究基础和技术指标 1.构建了基于核酸适配体变构技术的均相不依赖分离的黄曲霉毒素B1识别和检测方法; 2.构建了高灵敏基因检测芯片,可用于病毒、真菌和细菌的高灵敏、快速可视化检测; 3.构建了基于核酸恒温扩增技术的不依赖培养的产毒素黄曲霉和寄生曲霉的快速检测技术; 4.开发了便携荧光和比色检测设备(尺寸LWH,40×30×30 cm),正在开发移动电源供电设备及手机可视化检测平台,可以实现黄曲霉毒素B1和产毒素菌的现场快速分析; 5.检测时间:单次黄曲霉毒素B1检测时间控制在20分钟以内;产毒素菌检测时间控制在40分钟以内。 6.检测灵敏度:黄曲霉毒素B1检出限可达到 1 μg/kg;;产毒素菌检出限可以达到50个拷贝; 7.检测稳定性和准确性:检测误差控制在±10%,稳定性控制在±5%; 8.已测试检测样品:豆瓣酱;花生油;玉米;土壤;水。

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成果项目的技术成熟程度、产品市场接受度和市场竞争力等情况

目前项目研究已经初具成果,形成了相关专利论文等科研成果,现在正处于项目推广阶段。项目应用前景:在粮食生产、贮存及加工过程中作为黄曲霉毒素B1污染及潜在污染(产毒素菌)的检测和监控,特别适用于谷物花生等存储期间黄曲霉毒素B1的现场快速和包括豆瓣酱等调味品中黄曲霉毒素B1的筛查。

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实践的产业化模式、形式的典型案例和成功经验

目前项目正在成果转化阶段,通过在企业实际检验检测中的验证积累,将项目研究成果从易操作、检验时间短、精准度高着手,有效推广到企业生产过程中。

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