本书靶向粮食食品安全领域,重点聚焦粮食及其制品中主要真菌毒素污染问题,包括粮食及其制品中真菌毒素快速定性与精准定量分析、粮食及其制品中真菌毒素毒性评价及风险评估、粮食及其制品中真菌毒素污染安全控制、展望等四个部分,概括了近5年来国内外在真菌毒素与粮食食品安全方向的最新研究进展,详细讨论并提出高效、安全解决粮食食品真菌毒素污染的可靠途径。
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1996-2005年:上海交通大学,生命科学技术学院,本硕博2017-至 今:中国科学院上海营养与健康研究所,研究员
2015-2016年:中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所,研究员
2013-2014年:上海市农业科学院,农产品质量标准与检测技术研究所,研究员
2011-2012年:上海市农业科学院,农产品质量标准与检测技术研究所,副研究员
2009-2011年:每年1个月,比利时根特大学、法鲁汶大学,合作研究
2007-2010年:上海交通大学,生命科学技术学院,副教授
2005-2007年:上海交通大学,生命科学技术学院,讲师武爱波,博士,中国科学院特聘研究员(核心),中国科学院上海营养与健康研究所研究员/博导/课题组长,2020年获国家杰出青年基金项目资助。长期从事真菌毒素安全控制研究,提出基于生物降解的真菌毒素安全控制策略(Trends Food Sci Tech, 2022),创制DON、AFB1、ZEN等主要真菌毒素降解酶(降解率90%以上,许可转化1500万元; J Hazard Mater, 2021; Food Chem, 2022);揭示了DON、FB1致人源性细胞与靶动物(猪、肉鸡等)毒性关键因子FOXO3a、通路以及隐蔽型毒素等联合毒性效应(J Hazard Mater, 2023; Ecotoxicol Environ Saf, 2021; Sci Total Environ, 2021; Food Chem: Mol Sci, 2021);建立了复杂基质中多种真菌毒素(含隐蔽型)同步快速检测新方法。近5年,在国际著名出版社Springer撰写《Food Safety & Mycotoxins》(全部十章均为通讯作者,2019),以通讯/共同通讯作者发表SCI论文34篇,他引次数累计3615次,单篇最高他引食品添加剂联合专家委员会(联合国粮农组织和世界卫生组织)JECFA FAO/WHO专家委员会委员、全国微生物学会微生物毒素专业委员会委员、国家食品安全风险评估专家委员会委员、学术期刊Toxins和Food Control编委。
目录
第1章 粮食及其制品中真菌毒素快速定性与精准定量分析 1
1.1 样品前处理 1
1.2 快速免疫分析 4
1.2.1 酶联免疫吸附分析 4
1.2.2 免疫胶体金试纸条 4
1.2.3 荧光免疫分析 5
1.2.4 免疫传感器技术 6
1.3 生物传感分析 6
1.3.1 生物传感方法简介 6
1.3.2 生物传感方法在真菌毒素检测中的应用 7
1.4 液相色谱-串联质谱定量分析 13
1.4.1 质谱的功能和技术原理 13
1.4.2 电离技术 14
1.4.3 质量分析器 14
1.4.4 液相色谱-串联质谱在真菌毒素检测中的应用 16
1.5 气相色谱-质谱定量分析 17
1.5.1 GC基本原理 17
1.5.2 GC-MS联用技术原理 18
1.5.3 GC-MS定量分析技术 18
1.5.4 GC-MS技术在真菌毒素检测中的应用 20
1.5.5 GC-MS定量分析技术的优势与局限性 21
1.5.6 GC-MS技术在真菌毒素检测中的应用前景 22
1.6 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱成像分析 22
1.6.1 MALDI-TOF-MSI概述 22
1.6.2 MALDI-TOF-MSI的优势与挑战 24
1.6.3 MALDI-TOF-MSI在真菌毒素检测中的应用 25
1.6.4 MALDI-TOF-MSI发展趋势和未来展望 27
参考文献 28
第2章 粮食及其制品中真菌毒素毒性评价及风险评估 35
2.1 真菌毒素的细胞快速毒理学评价 35
2.1.1 真菌毒素的细胞快速毒理学评价概述 35
2.1.2 真菌毒素毒理评价的主要细胞类型 35
2.1.3 细胞快速毒理学评价的相关指标及检测方法 38
2.1.4 真菌毒素细胞快速毒理学联合评价 43
2.1.5 真菌毒素细胞快速毒理学评价的局限性及展望 43
2.2 模式动物安全性评价 44
2.2.1 小鼠模型安全性评价 44
2.2.2 斑马鱼模型安全性评价 47
2.3 靶动物安全性评价 50
2.3.1 脱氧雪腐镰刀菌烯醇 51
2.3.2 玉米赤霉烯酮 53
2.3.3 伏马毒素 54
2.4 外暴露风险评估 56
2.4.1 真菌毒素风险评估的过程 56
2.4.2 国内外粮食作物中真菌毒素外暴露风险评估研究现状 57
2.4.3 国内外杂粮中真菌毒素外暴露风险评估研究现状 62
2.4.4 国内外啤酒中真菌毒素风险评估研究现状 65
参考文献 69
第3章 粮食及其制品中真菌毒素污染安全控制 76
3.1 物理防控技术 76
3.1.1 物理分选 76
3.1.2 物理吸附 76
3.1.3 热处理 78
3.1.4 辐射处理 78
3.1.5 低温等离子体处理 79
3.2 化学防控技术 79
3.2.1 氧化法 79
3.2.2 还原法 79
3.2.3 加碱法 80
3.2.4 高级氧化技术 80
3.3 生物源性安全控制 82
3.3.1 生物菌剂 82
3.3.2 酶制剂 92
3.3.3 天然活性物质 105
3.4 生物合成关键因子 108
3.4.1 DON的生物合成过程—单端孢霉烯基因簇基因 109
3.4.2 基因簇内部的特异性转录因子 111
3.4.3 环境因素应答转录因子 112
3.4.4 营养感应转录因子研究 113
3.4.5 链格孢真菌中控制链格孢毒素生物合成的关键因子 116
3.5 数据驱动的毒素生物转化预测工具及其应用 121
3.5.1 基于反应规则的毒素生物转化预测工具 122
3.5.2 基于酶底物杂泛性毒素生物转化预测深度学习模型 127
参考文献 132
第4章 展望 150