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[贺信三周年]靶向催化黄曲霉毒素强毒性位点失活机制的解析

发布时间:2020-06-30 16:32:00 作者: 来源:科技处、油料质量安全与风险评估团队 浏览量:

  编者按:2017年5月26日,在中国农科院建院60周年之际,习近平总书记专门致贺信,作出了“三个面向”“两个一流”的重要指示。三年来,油料所认真贯彻落实习近平总书记重要指示精神,恪守农业科研国家队使命,以乡村振兴为总抓手,加快人才培养、科技创新、成果转化、国际合作和体制机制建设,取得了良好成绩。为深入贯彻习近平总书记贺信精神,加快“三个面向”“两个一流”研究所建设,促进油料产业高质量发展和乡村振兴、健康中国战略实施,现将部分科技成果、科研进展和发展成就予以展示。

  科学合理、绿色高效地消减农产品原料及制品中的毒素是实现其高值化利用的有效途径。油料所李培武院士团队在发现氮化碳等半导体材料具可见光催化降解黄曲霉毒素功能的基础上,通过研究揭示了太阳光激发硫化镉/氧化钨复合材料产生羟基自由基,从而靶向催化黄曲霉毒素强毒性位点以使其毒性丧失的作用机制,首次提出了利用太阳能可见光催化消减黄曲霉毒素的绿色新途径。

  团队在开展同位素示踪、电子自旋共振和自由基捕获等实验中,发现羟基自由基与强致癌致毒位点C8=C9反应生成羟基化合物,从而抑制毒性位点形成致癌环氧化合物。经密度泛函、自然键轨道电荷和前线分子轨道等理论计算,证实羟基自由基优先与C9位碳原子结合,进而通过氧化加成反应使毒性位点失活。相关研究成果发表于国际顶尖期刊Appl Catal B: Environ和Chem Eng J。

  该突破性成果将为花生油、花生酱等黄曲霉毒素消减提供低能耗、绿色和高效的核心技术,同时为粮油及其制品中其他真菌毒素绿色防控与消减提供了有效借鉴。

图1 可见光靶向催化黄曲霉毒素最强致癌致毒位点C8=C9失活机制

 

图2 前线分子轨道理论揭示羟基自由基与AFB1反应机理示意图

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