基于代谢组学的食品安全检测新方法和新技术研究

本项目针对食品安全风险评价的迫切需要，以生物毒素为研究对象，拟采用代谢组学方法发现生物标志物，并建立针对这些生物标志物的高灵敏度、高通量的特异性检测方法，用于毒性作用机制及其可能存在的时效关系和量效关系研究。为此，拟采用整体动物和P450酶及肝匀浆等体外实验相结合的办法，采用高通量、高效的柱切换在线毛细管限进介质固相萃取-液相色谱/质谱联用技术提高生物样品代谢产物分析的通量和检测灵敏度；发展用于时效和量效关系研究的代谢组学数据处理和信息挖掘技术。在此基础上采用系统定性方案提高生物标志物鉴定和识别的可靠性。通过分子印迹的特异性识别、量子点标记的电致化学发光和多标记物的多通道化学发光纳米免疫传感芯片，实现生物毒素和生物标志物检测的实时、快速、灵敏、价廉、方便等目标。本项目可为食品安全风险评价提供新方法、新技术，为食品安全的监测、预警和控制提供必要的技术支持。

围绕基于代谢组学的食品安全检测新方法与新技术中的科学问题，通过代谢组学、分析化学、免疫学、纳米材料等多种交叉学科新成就的高效集成，在三个方面取得一系列具有自主知识产权的研究成果。.1、在代谢组学分析的新技术和新方法研究方面，重点针对提高代谢组学的通量、分辨率、灵敏度、选择性以及数据解析能力等开展研究，发展了用于内源性效应生物标志物发现的代谢组学新方法、新技术。研制了多种磁性纳米富集材料和毛细管整体柱；建立了基于微尺度的分离分析方法以提高通量和灵敏度；构建了全二维液相色谱方法提高分辨率；研制了新型衍生化试剂，提高基于液质联用技术的代谢组学分析方法的灵敏度和定量准确性；建立基于保留时间锁定-气相色谱/质谱-选择离子检测方法，开发了新的代谢组学数据处理和生物标志物的识别软件和方法。.2、生物毒素及内分泌干扰素的超高灵敏度、高通量检测方法研究方面：纳米材料、分子印迹、微流控芯片结合电化学、酶联免疫、光谱等检测技术，建立了多种生物毒素及内分泌干扰素的高灵敏、高通量的检测体系，研发了快速检测系列产品、配套前处理产品。尤其是基于纳米自组装原理，结合电化学、核磁共振和圆二色谱等技术，研制了多种高灵敏度、高选择性、高通量的生物传感器、纳米传感器、等离子离散偶合手性传感等快速检测新技术新方法。.3、在生物毒素及内分泌干扰素作用机理和量效、时效关系研究方面，我们利用P450酶及肝匀浆体外实验方法初步研究了微囊藻毒素的毒性作用。进一步开展了内分泌干扰素和生物毒素的代谢组学毒性实验研究，并从代谢通路变化的角度进行相关性分析，发现一些用于时效和量效关系研究的生物标志物，从标志物涉及代谢途径来阐述毒性的作用机制。.这些新材料和新方法为推动分析化学、食品安全及相关学科的发展起到积极作用。本项目已发表和接受的SCI收录论文93篇，其中影响因子大于9.0刊物有7篇， 5.0-9.0间的刊物有35篇。申请发明专利15项（授权9项）。出版专著1部、译著1部。获得国家科技进步奖二等奖1项，省部级奖2项。培养博士生9人，硕士生10人。