近日，中國(guó)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(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于有機(jī)揮發(fā)物響應(yīng)的全細(xì)胞生物傳感器陣列，可以實(shí)現(xiàn)糧食霉變的高準(zhǔn)確度監(jiān)測(cè)。研究結(jié)果在線發(fā)表在《危險(xiǎn)材料雜志（Journal of Hazardous Materials）》上。

我國(guó)糧食產(chǎn)后損耗每年高達(dá)700億斤，幾乎相當(dāng)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(cāng)儲(chǔ)霉變檢測(cè)監(jiān)測(cè)意義重大。雖然傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法、氣相色譜質(zhì)譜法和“電子鼻”等霉變檢測(cè)方法均具有高靈敏度和高準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)，但是存在樣品預(yù)處理耗時(shí)、檢測(cè)設(shè)備昂貴等問題，制約了糧食霉變檢測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

該研究通過在大腸桿菌中篩選響應(yīng)糧食霉變前期標(biāo)志性有機(jī)揮發(fā)物的啟動(dòng)子，構(gòu)建了融合14種應(yīng)激響應(yīng)啟動(dòng)子和發(fā)光細(xì)菌熒光素酶基因的全細(xì)胞生物傳感器陣列，結(jié)合優(yōu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，在花生和玉米發(fā)生霉變前2天可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%和98%準(zhǔn)確度的預(yù)測(cè)；對(duì)霉變與健康花生、玉米的區(qū)分準(zhǔn)確度達(dá)到100%。研究結(jié)果表明，全細(xì)胞生物傳感器陣列可實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食霉變前期的無(wú)損高準(zhǔn)確度監(jiān)測(cè)。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。