2019年度国家科学技术奖拟提名项目公示内容
一、项目基本情况
奖 种 国家科技进步奖 项目名称 粮油加工中生物毒素控制创新技术与应用 完成单位 江南大学,华南农业大学,, 国家粮食和物资储备局科学研究院中粮营养健康研究院有限公司 完成人 孙秀兰,雷红涛,王松雪,孙长坡,刘睿杰,黄蔚霞,纪剑,庞月红,皮付伟,孙嘉笛 提名单位 中国轻工业联合会 提名单位 意见 (不超过600字,对科技创新点的创新性、先进性、应用效果和对行业科技进步的作用进行概述,并对照国家科学技术进步奖授奖条件,填写提名意见和提名等级) 项目技术创新点在于:(1)构建了高效抑制产毒真菌生长并降解毒素的食品级发酵菌株:针对传统发酵工艺,构建了基于自主知识产权的降解菌株稻壳固定化技术和生物酶定向脱毒技术,实现毒素形成的源头控制;(2)建立了毒素降解中间产物潜在毒性传感评价新体系:针对消减过程中毒素毒性效应变化,构建基于毒性靶点基因、特异性生物蛋白、代谢标志物的荧光传感技术;(3)创制了毒素高效去除与降解一体化技术:针对单一化学降解对组分本身的破坏,构建高频超声、磁分离协同纳米催化降解一体化技术,实现降解过程中毒素产物有效控制。(4)系统集成工业化生产脱除设备及现场检测装置:集成产毒基因茎环探针、离子液体介导及端面场效应增强材料,建成工业化去除装置,实现了产业化推广应用。 项目已获授权专利36件(国际专利1件)形成了围绕毒素快速识别、准确评价、主动控制的技术链条的专利群;形成ISO标准、国家和行业标准5项。国内外专业期刊发表论文159篇,其中SCI收录111篇;出版著作3部;成果经中国轻工联合会鉴定,达到国际领先水平。 在山东龙大粮油、江苏三零面粉等6家公司进行产业化应用和市场推广。近三年,直接新增销售额355656.9万元,新增利润19982.14万元。 项目从产毒菌抑制到毒素控制全链条出发,扭转了我国长期以来食品企业规模化脱毒技术和设备不足的局面,对保障我国粮食安全和促进食品产业健康发展具有重大的现实意义和社会效益。 提名该项目为国家科技进步奖 二 等奖。
二、项目简介
(不超过1页。应包含项目主要技术内容、授权专利情况、技术经济指标、应用推广及效益情况等) 由于气象和储藏不利等条件影响,我国每年3100万吨粮食在加工链中被毒素污染,占年产量6.2%,部分区域谷物真菌毒素污染率高达90%,产生极大的经济损失和粮食浪费。生物毒素检测是保障食品安全的必要前提,但是对加工过程中毒素的降解与控制才是真正落实到毒素消除的关键措施。 目前毒素降解效果评价主要以毒素含量降低为依据,对降解产物及潜在毒性缺乏准确评价和有效控制。而食品中毒素污染呈现隐蔽性强、潜伏期长、共检率高等特点,其分子在加工中易发生加成、衍生化,从而导致形成新的、潜在毒性物质。这使得毒素快速识别与消减控制变得更为复杂,传统检测方法和单一消减方式都无法实现对生物毒素的全程控制。 因此本项目针对上述问题,聚焦粮油加工中毒素的发现、评价与控制,通过国家863计划课题、973计划子课题、农产品风险评估项目等10多年连续性研究,基于生物检测稳定性、毒性靶点识别原理及技术突破,结合多种干预策略挖掘,实现生物毒素的准确检测、快速评价和绿色消减。 项目技术创新点在于:(1)构建了高效抑制产毒真菌生长并降解毒素的食品级发酵菌株:针对传统发酵工艺,构建了基于自主知识产权的降解菌株稻壳固定化技术和生物酶定向脱毒技术,实现毒素形成的源头控制;(2)建立了毒素降解中间产物潜在毒性传感评价新体系:针对消减过程中毒素毒性效应变化,构建基于毒性靶点基因、特异性生物蛋白、代谢标志物的细胞微流控和荧光传感技术,实现毒素降解过程中产物潜在毒性及联合毒性效应的高效评价;(3)创制了毒素高效去除与降解一体化技术:针对单一化学降解对组分本身的破坏,构建高频超声、磁分离协同纳米催化降解一体化技术,实现降解过程中毒素产物有效控制;(4)系统集成工业化生产脱除设备及现场检测装置:集成产毒基因茎环探针、离子液体介导及端面场效应增强材料,建成工业化毒素稳定去除装置,形成主动干预调控技术策略,实现了产业化推广应用。 项目已获授权核心发明专利36件(国际专利1件),形成了围绕毒素快速识别、准确评价、主动控制的技术链条;最大化利用粮食资源,同时有效避免进一步的经济损失和社会影响,保障粮油食品的安全;成果经中国轻工联合会鉴定,达到国际领先水平;国内外专业期刊发表论文159篇(SCI收录111篇);出版著作3部;形成ISO标准1项、国家、行业标准4项。 项目在国家重点支持粮油产业化龙头企业-山东龙大粮油有限公司、国家农业产业化重点企业-江苏三零面粉有限公司等6家公司进行产业化应用和市场推广,扭转了我国长期以来食品企业规模化脱毒技术和设备不足的局面。近三年,直接新增销售额355656.9万元,新增利润19982.14万元。 项目从产毒菌抑制到毒素控制全链条出发,提出被动检测到主动控制转变的创新理念,建立了食品加工生物毒素的检测与控制技术创新体系,对保障我国粮食安全和促进食品产业 健康发展具有重大的现实意义和社会效益。.
三、客观评价
(限2页。围绕创新性、应用效益和经济社会价值进行客观、真实、准确评价。填写的评价意见要有客观依据,主要包括与国内外相关技术的比较,国家相关部门正式作出的技术检测报告、验收意见、鉴定结论,国内外重要科技奖励,国内外同行在重要学术刊物、学术专著和重要国际学术会议公开发表的学术性评价意见等。非公开资料(如私人信函等)不能作为评价依据。) (一)成果鉴定报告 2017年11月7日,中国轻工业联合会组织科技成果鉴定,国家风险评估中心、国际添加剂联合专家委员会JECFA专家李凤琴教授、美国毒理科学会fellow、乔治亚大学环境毒理系主任王加生教授、天津科技大学王俊平教授等组成的鉴定委员会指出:“项目开发了稳定的生物毒素消减去除技术和检测评价体系,突破传统被动检测无法实现对生物源污染全程控制的关键问题,技术成果对提升我国生物源污染物的主动防控关键技术研究水平和促进粮食产业健康发展具有重大现实意义。”鉴定委员会一致认为:“项目具有创新性、系统性和先进性,市场应用前景广阔,技术水平达到国际领先,一致同意通过鉴定,并建议进一步加快推广应用。” (二)项目验收评价 本项目任务来源于科技部863计划课题“基于离子液体介导真菌毒素免疫检测技术研究”、973计划子课题“食品加工过程中安全性评价与敏感细胞筛查”等。 1、由科技部组织的验收,验收委员会指出孙秀兰主持的863课题“真菌毒素友好型有机硅离子液体介导免疫检测技术研究”,该课题较好地完成了课题预定目标,实现了离子液体介导酶联免疫和离子液体介导免疫传感两类快速检测技术均成功应用于黄曲霉毒素B1、呕吐霉素和藻毒素检测中,建立了较为完善的检测方法体系。 2、由科技部组织的验收973子课题,验收专家委员会认为:“课题针对加工过程中产生的典型潜在危害物,基于细胞传感技术筛获评价毒性效应的敏感生物标志,该课题完成了任务书中规定的总体目标,达到了主要技术与性能指标,部分指标超额完成,并培养了一支食品加工过程安全性评价及危害物风险评估中青年科技创新队伍。”973项目整体验收结论为优秀。 (三)国内外重要的科技奖励 荣获省部级及行业协会一等奖3项,包括:1. 江苏省科技进步奖,食品加工中生物毒素控制创新技术与应用,2018,孙秀兰,纪剑,庞月红,刘睿杰,皮付伟,徐剑宏,王松雪;2. 中国轻工联合会科技进步奖,粮油精深加工过程中生物毒素的检测与防控技术创新与应用,2018,孙秀兰,庞月红,刘睿杰,王松雪,纪剑,王海鸣,汪劲能,高冠勇;3. 中国商业联合会科学技术奖,高灵敏食品安全生物检测技术的研究与推广应用,2013,孙秀兰,娄在祥,俞经虎,李林,马淑凤,杨婷婷,张慧,钮伟民,张银志,徐丹。 (四)创新性检索 1、查新报告: 由教育部科技查新工作站江南大学图书馆与档案馆所出具的科技查新报告指出,“在国内外公开发表的文献中,未发现与本次查新项目采样的技术特征完全相同的报道。”通过对国内数据库包括:万方、中国知网、维普;国外数据库包括:Dialog数据库、数据库、网络资源数据,检索出密切相关文献由申请人团队发表的文章占比30%。 (五)论著出版及学术影响 部;发表论文他引4篇;出版著作111收录SCI篇,其中159国内外专业期刊发表论文.