近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所糧油減損與真菌毒素防控創(chuàng)新團隊開發(fā)了一種基于有機揮發(fā)物響應(yīng)的全細胞生物傳感器陣列，可以實現(xiàn)糧食霉變的高準確度監(jiān)測。研究結(jié)果在線發(fā)表在《危險材料雜志》（《Journal of Hazardous Materials》）上。
我國糧食產(chǎn)后損耗每年高達700億斤，幾乎相當于產(chǎn)糧大省吉林一年的糧食總產(chǎn)量。霉變是導(dǎo)致糧食產(chǎn)后損耗的主要原因，開展糧食倉儲霉變檢測監(jiān)測意義重大。雖然傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測定法、氣相色譜質(zhì)譜法和“電子鼻”等霉變檢測方法均具有高靈敏度和高準確度的優(yōu)點，但是存在樣品預(yù)處理耗時、檢測設(shè)備昂貴等問題，制約了糧食霉變檢測技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
圖為基于標志性有機揮發(fā)物響應(yīng)的大腸桿菌全細胞生物傳感器陣列無損監(jiān)測糧食霉變。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所供圖
該研究通過在大腸桿菌中篩選響應(yīng)糧食霉變前期標志性有機揮發(fā)物的啟動子，構(gòu)建了融合14種應(yīng)激響應(yīng)啟動子和發(fā)光細菌熒光素酶基因的全細胞生物傳感器陣列，結(jié)合優(yōu)化的機器學(xué)習(xí)模型，在花生和玉米發(fā)生霉變前2天可實現(xiàn)高達95%和98%準確度的預(yù)測；對霉變與健康花生、玉米的區(qū)分準確度達到100%。研究結(jié)果表明，全細胞生物傳感器陣列可實現(xiàn)對糧食霉變前期的無損高準確度監(jiān)測。
