大学生创新创业训练计划(创新训练类)立项申请表

附件1福 建 师 范 大 学大学生创新创业训练计划（创新训练类）立项申请表项目名称 粮油食品中黄曲霉毒素的光电高灵敏检测方法的建立 申请单位 化学与化工学院_指导教师 _戴宏_项目负责人_曾晓雪_负责人专业及年级_化学教育 10级_ _联系电话 _15005067448_电子信箱 _1040864609 申请日期 _福建师范大学教务处填 表 说 明1“申请单位”一律以学院为单位；2“项目实施方案”必须写明在近阶段及远期的规划和预见成果；3“项目的组织保障及配套经费的落实”应包括学院对项目建设的政策、人员、经费等保障措施；4本表请直接打印，不够填写可另行附页，一式两份；5本表内容由教务处负责解释。一、 简 表项目简况项目名称：粮油食品中黄曲霉毒素的光电高灵敏检测方法的建立申请经费10000 元配套经费0元项目总经费10000元领衔指导教师姓 名戴宏性别男出生年月1981.03专业技术职务/行政职务/最终学位/授予国家博士/中国单 位福建师范大学化学与化工学院电 话主要教学工作简历学年/学期课程名称教学环节/学时教学对象10-11/2仪器分析实验4808化教10-11/2大学化学实验4010应化11-12/1分析化学实验4809化教11-12/1电分析化学4808化教11-12/2分析化学4809化教12-13/2分析化学4810化教项目负责人姓名曾晓雪专业化学教育在读学位本科主要创新成果时 间项 目 名 称获奖情况项目组主要成员(含申请者)指导教师姓 名性别出生年月所在学院/单位项目中的分工戴宏男1981福建师范大学化学与化工学院理论和实验指导学生姓 名性别出生年月所在学院及专业项目中的分工曾晓雪女1991.08化学与化工学院化学专业主持，电化学修饰光电传感器的制备、电化学测定陈雅琳女1991.04化学与化工学院化学专业时间统筹许贵芳女1991.02化学与化工学院化学专业检测工作曾春游女1992.06化学与化工学院化学专业检测工作陈慧茹女1990.12化学与化工学院化学专业检测工作二、 立项依据（项目的意义、现状分析）项目意义：食油是我们日常饮食中必不可少的一种烹饪食材。但是不知从什么时候开始，这种我们日常所需的普通食材，变得不那么安全。地沟油的诞生昭示着我国的食品安全问题的严重性。到目前为止，“地沟油”还没有一个明确的概念，人们通常理解的地沟油是指餐饮单位的烹调残油、剩饭、剩菜（通称泔水）流入下水道，经过隔油池的渣水分离后捞取油腻漂浮物，再通过进一步加工处理制得的油脂。实际上，目前不法分子几乎没有人再去掏下水道，他们大多是直接向餐饮单位收集含油泔水来生产地沟油；另外，劣质禽畜肉、内脏、皮革加工提炼后产出的油，以及反复用于煎炸食品，不可再继续食用的煎炸老油也可能被用以生产地沟油。地沟油的原料往往来自多处，成分复杂，经常带有恶臭，需经过蒸煮、去杂，沉淀分离出油脂，然后再经过滤、脱水、脱酸、脱色、除臭等工序进行提炼，由于提炼的工艺和程度不同，生产的地沟油的质量也有明显不同。不法分子生产地沟油并直接将其作为食用植物油或掺入正常食用植物油销售，有的还会加入香精、色素等冒充价位较高的花生油、芝麻油或调和油等，还有的甚至用地沟油冒充某些品牌食用植物油，而其销售对象主要为街头餐饮摊贩、小饭店，远郊或农村地区的批发市场、农贸市场和小商店等。地沟油中含有黄曲霉毒素B1、合成洗涤剂成分、多环芳烃类、重金属、某些醛、酮、羧酸类及其聚合物等多种有毒物质，对人体的伤害是不寒而栗的。特别是其中的黄曲霉毒素，它是地沟油在提炼前滋生的黄曲霉、寄生曲霉产生的，是目前发现的最强的致癌物质, 其致癌力是奶油黄的900倍, 比二甲基亚硝胺诱发肝癌的能力大75倍, 比3, 4-苯并芘大4000倍, 它主要诱使动物发生肝癌, 也能诱发胃癌、肾癌、直肠癌及乳腺、卵巢、小肠等部位的癌症。亚洲和非洲的疾病研究机构的研究工作表明: 食物中黄曲霉毒素与肝细胞癌变( Liver Cell Cancer, LCC) 呈正相关性,长时间食用含低浓度黄曲霉毒素的食物被认为是导致肝癌、胃癌、肠癌等疾病的主要原因。已被WHO的癌症研究机构划定为I类致癌物；因此，地沟油如被作为食用油摄入机体将对人体健康造成严重危害。虽然地沟油和正常植物油的上述理化指标可能存在区别，但实际上，地沟油通过脱水、脱胶、脱酸、脱臭等工艺后，其水分、酸价、过氧化值和羰基价等指标会显著降低，甚至完全达到国家标准要求，而且由于过氧化物本身不稳定，易分解成醛、酮、醇、环氧化物等化合物，这就导致油脂的过氧化值最终又会降低，所以，常规理化指标仅能用以判断其是否符合相应的国家标准，但是通过检测粮油中的黄曲霉毒素，却可以精确鉴定其是否是地沟油或存在掺加地沟油的情况。目前检测黄曲霉毒素的方法主要有薄层色谱法(TLC) 、高效液相色谱法( HPLC) 、以酶联免疫为基础的免疫分析、免疫亲和分析法如微孔板酶联免疫吸附分析法(ELISA) 以及生物传感器法等。而光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,可把光电传感器作为检测粮油中黄曲霉毒素的优选方法。而且作为曲霉毒素快速监测的有效途径，光电传感器和新品种的成功研究开发，以及以此作为基础的监测系统的建立，在食品安全检测、环境保护、卫生防疫、商检、渔业甚至军事防化领域都有着良好的应用前景，具有良好的经济效益和积极的社会影响。光电传感器具有良好的应用前景，有利于现场监测，是一项前沿探索性研究工作。现状分析：目前报道中对于黄曲霉毒素的检测方法从最初以薄层层析法为主，发展到高效液相色谱法、微柱法、酶联免疫吸附法等多种方法，但是这些方法大多涉及贵重的仪器和复杂的操作。光电检测方法具有所需仪器成本低廉、操作方便、维持费用低、灵敏度高、稳定性和重现性好等优点，近年来已经成为一种主要的分析测试手段，并具有良好的发展前景。对于地沟油中的黄曲霉毒素含量已有部分报道，对其进行检测的方法也有所发展，但目前所使用的方法普遍灵敏度较低，且目前为止还没有使用光电方法对黄曲霉毒素含量进行高灵敏检测的研究，所以本研究建立光电传感器对黄曲霉毒素进行检测具有较大的研究价值和应用前景。发展方向： 光电传感器具有以下的优点:检测距离长如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等） 无法远距离检测。对检测物体的限制少由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定 在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。响应时间短光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。分辨率高能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。可实现非接触的检测可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。可实现颜色判别通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合 而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。便于调整在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。以上的种种优点都显示了：利用光电传感器提高了地沟油中的黄曲霉毒素检测的灵敏度，降低检测限，缩短了检测时间等，方便我们对粮油中黄曲霉毒素的快速检测。参考文献：1明双喜 吴裕健 .“地沟油”问题浅析及其检测鉴定和回收利用的研究概况 (山东省产品质量监督检验研究院 济南 250103) 2 张东升, 赵晓联. 黄曲霉毒素M1 的危害、污染现状及检测方法进展 J . 中国卫生检验, 2004( 6) : 266- 269. 3 王君, 刘秀梅, 部分市售食品中总黄曲霉毒素污染的监测结果 J . 中华预防医学, 2006( 1) : 33- 37. 4 何建忠, 郭秀蓉, 吴胜. 459 份花生油中黄曲霉毒素B1 检测结果分析 J . 应用预防医学, 2007( 4) : 127. 5http: / /www . aflatoxin. com. cn, 黄曲霉毒素Z . 6 卢艳杰, 龚院生, 张连富. 油脂检测技术 M . 北京: 化学工业出版社, 2004. 134- 254. 7 倪梅林, 谢东华, 曹苏仙. 高效液相色谱法与快速酶免疫法检测食品中黄曲霉毒素的比较 J . 江苏农业科学, 2006( 5) : 167- 169. 8 李培武, 马良, 杨金娥. 粮油产品黄曲霉毒素B1 检测技术研究进展 J . 中国油料作物学报, 2005( 6) : 77- 81. 9 李兴霞, 王国霞, 潘家荣. 免疫分析新方法在食品安全检测中的应用 J . 生物技术通报, 2006( 10) : 42- 45. 10 陈建民, 张雪辉, 杨美华, 等. 黄曲霉毒素检测方法研究进展 J .中国中药杂志, 2005(24) : 1890- 1894. 11 蔡其洪. 黄曲霉毒素检测方法的应用及进展 J . 现代食品技,2006( 2) : 233- 236. 12 Sun Xiu - lan, SUN Wei- rong. Study on the methodology of gold labeledimmunochromatographic strip assay for detect ion of AFB1 in food J . Science and Technology of Cereals, Oils and Foods, 2005. 6. 13 刘梦琴, 黄勇, 刘阳新. 电化学酶联免疫传感器的发展概述 J .化学传感器, 2007( 3) : 3- 8. 14 R. M. Carter,M. B. Jacobs,G. J. Lubrano.Rapid Det ection of AflatoxinB1 with Immunochemical Optrodes J . Analytical Letters, 1997( 8) : 1465- 1482. 15 Ammida N H,Michel i L,Palleschi G. Electrochemical immunosensor fordeterminat ion of aflatoxin B1 in barley J .Analyt ica Chimica Acta,2004, 520( 1- 2) : 159- 164. 16 王飞. 微生物传感器技术及其在环境监测中的应用 J . 国外分析仪器技术与应用, 1993( 1) : 53- 58. 17M.A. Carlson, C. B. Bargeron, R. C. Benson, et al. An automat ed,handheld biosensor for aflatoxin J . Biosensors & Bioelectronics, 2000( 14) : 841- 848. 18 Yan Liu, Zonghui Qin, Xingfa, et al. Immune- biosensor for aflatoxinB1 based bio- electrocatalyt ic reaction on micro- comb elect rode J .Biochemical Engineering Journal, 2006( 32) : 211- 217.Summary of the methods detecting aflatoxin in cereal and oil foodLI Shu-guo, CHEN Hui, LI Xue-mei, REN Yuan-yuan三、项目已有的工作基础与条件三个申请者在两年内总共获得过1次国家励志奖学金、1次校三等奖学金和1次校二等奖学金。三个申请者专业课的平均成绩在80以上，具有较好的专业基础，在大学这三年多的实验训练加之上学期已经开始进行本立项的实验准备，都具备较好的组织及动手能力，为实验操作打下了坚实的基础，具备了开展本研究的较为理想的理论基础。本研究课题指导教师，戴宏博士就碳基材料在电分析化学的应用研究领域已经先后在Biosensors and Bioelectronics, Electrochemistry Communications, Analyst, Electrochimica Acta, Sensors and Actuators B: Chemical, Talanta、Electroanalysis、Anal. Chim. Acta等国外重要学术刊物上发表论文十余篇，其中SCI源刊物收录14篇（第一作者10篇，总影响因子超过50），6次参加国际及国内学术会议与研讨活动，曾获得最佳壁报奖一次。导师曾先后参加并顺利完成了国家自然科学基金、福建省自然科学基金和国家教育部重点项目等多项课题，在电化学、化学修饰与传感技术、电致化学发光及生物分析等方面已经有了相当好的工作积累与良好的科研基础，非常有利于本项目的研究。四、项目实施方案及实施计划1、具体研究内容、研究目标和拟解决的关键问题研究目标：1、检测典型的黄曲霉毒素在光电传感器上的电化学行为研究探究支持电解质的选择和溶液pH的影响、富集电位和富集时间的影响、干扰离子的影响、线性范围、检测限、重现性及稳定性，以提高黄曲霉毒素在基体电极上的电化学信号，使其具有更高的导电效率，从而实现对黄曲霉毒素的灵敏测定，提高黄曲霉毒素测定的线性范围。2、 探究粮油中的黄曲霉毒素在光电传感器上的电化学行为。3、成果要在食品安全分析领域取得进一步应用转化，必须解决的问题是传感器稳定性、精确度和可信度，可以采取的措施包括：光电传感器的功能化研究；典型的黄曲霉毒素电化学传感界面的制备与性能测试；提高样品制备技术水平；生物传感器微型化研究；被分析实验室、独立评估程序和法规所接受，确保技术的应用市场。检测得到计算出所具有的动力学参数关系得出污染食品的含量。研究内容：（1）分析地沟油中的主要存在成分，以及对黄曲霉毒素测定的干扰，制定出光电传感器对黄曲霉毒素测定最优方案。（2）根据设计方案，进行分析测定实验，验证该方案是否达到实现对黄曲霉毒素的灵敏测定和提高选择性，提高黄曲霉毒素测定线性范围的目的，并根据实验结果对方案进行相应的修改，使地沟油中的黄曲霉毒素分析测定方案最优化。具体研究工作：1. 支持电解质的选择和溶液pH的影响2. 富集电位和富集时间的影响3. 干扰离子和动物性原料以及香辛料等成分影响检测4. 线性范围、检测限、重现性及稳定性的探究5. 实际样品测定的取样方式（4）根据最优方案，全面系统地进行分析测定实验，实现对具有典型性的食源性污染物的灵敏测定和提高选择性，提高对黄曲霉毒素测定线性范围的目标。（5）总结实验结果，撰写学术论文。（6）在整个实验过程中，在老师的指导下，注重发挥学生的主观能动性，增强学生的学习能力、实验能力与创新能力，培养学生自主学习、独立思考和进行科技创新活动的能力。拟解决的关键问题：1、 修饰剂的选择和合适定量。2、 线性范围、检测限、重现性及稳定性的探究。2、实施方案、实施方法、具体实施计划（含年度进展情况）及可行性分析一、实验方案和方法：（1）针对光电传感器的制备（2）典型性黄曲霉毒素传感界面上的电化学行为研究（3）针对黄曲霉毒素的检测方法的探讨（4）使用所构建的光电传感器对地沟油中黄曲霉毒素的检测（5）讨论分析实验结果二、实施计划：1.准备阶段：2013年3月4月 查阅相关文献，并进行整理和总结，选定实验课题，并开题。2.实验阶段：2013年6月12月 按方案进行实验，根据实验进行相应的改进，完成预期实验目标。具体研究工作：1. 针对传感界面的构筑2. 典型性黄曲霉毒素的检测方法简历3. 线性范围、检测限、重现性及稳定性的探究4. 实际样品测定的取样方式2. 总结阶段：2014年1月4月 对课题进行总结。将研究结果归纳、整理，写出研究论文。 三、可行性分析：.实验室工作资源条件：本实验室仪器条件良好，具备开展这一方面研究工作的基本条件，可供使用的仪器有： CHI 760c型电化学工作站一套；兰立科LK2006型电化学工作站一套；电致化学发光检测系统一套；超纯水生成系统一套； 721型可见光谱仪一台及梅特勒高精密度电子分析天平一台；红外灯等若干仪器。本学院还拥有扫描电镜、原子力显微镜、荧光光谱仪、红外光谱仪、比表面测定仪和紫外可见光谱仪等先进的大型精密仪器，能满足本项目研究的需要。单位承诺将无条件提供研究所需的人力和物力支持。故本项目具备开展本研究的较为理想的基础条件。实验室人员能力条件三个申请者在两年内总共获得过1次国家励志奖学金、1次校三等奖学金和1次校二等奖学金。三个申请者专业课的平均成绩在80以上，具有较好的专业基础，在大学这两年多的实验训练加之上学期已经开始进行本立项的实验准备，都具备较好的组织及动手能力，为实验操作打下了坚实的基础，具备了开展本研究的较为理想的理论基础。近年来，本项目指导教师就碳基材料在电分析化学的应用研究领域已经先后在Biosensors and Bioelectronics, Electrochemistry Communications, Analyst, Electrochimica Acta, Sensors and Actuators B: Chemical, Talanta、Electroanalysis、Anal. Chim. Acta等国外重要学术刊物上发表论文十余篇，其中SCI源刊物收录14篇（第一作者10篇，总影响因子超过50），6次参加国际及国内学术会议与研讨活动，曾获得最佳壁报奖一次。导师曾先后参加并顺利完成了国家自然科学基金、福建省自然科学基金和国家教育部重点项目等多项课题，在电化学、化学修饰与传感技术、电致化学发光及生物分析等方面已经有了相当好的工作积累与良好的科研基础，非常有利于本项目的研究。社会需求条件：目前市面上存在着大量的地沟油，已经引起了社会大众相当重视，对地沟油的检测已经成为社会重大问题，该课题可以更好地实现对地沟油中黄曲霉毒素的灵敏测定和提高选择性，提高地沟油中黄曲霉毒素测定的线性范围，降低检测地沟油的成本，提高检测效率和准确率，对分析化学及食品行业发展具有一定的理论指导。3、项目预期的成果和效果（包括成果形式、数量、实施范围、受益学生数等）一、成果形式：（1）探究出一种高灵敏度检测地沟油中黄曲霉毒素的电分析方法；（2）构建新型光电传感器用来高灵敏度检测黄曲霉毒素的方法。二、实施范围：粮油中黄曲霉毒素的检测、食品药品安全检测三、受益学生数：5人左右。四、成果展望和目标：（1）推广应用于食品安全的检测、为食品检测提供便捷快速检测方式，降低成本，提高检测效率。（2）利用光电传感器检测的技术，推广应用于各种生态水环境（如河水、湖水）检测，为改良生态水环境提供必要的数据。（3）地沟油中黄曲霉毒素的检测，为批量化检测提供一种有效便捷的方法。（4）提高学生分析问题，解决问题的能力，培养学生的创新意识，加强学生的动手能力，提高其实验技能和科研能力。通过小组实验，提高学生的团队意识和团队精神。4、本项目的特色与创新之处本项目通过对食品安全体系的检测新技术、新方法展开研究，为提高我国食品安全技术水平提供理论基础与技术支撑，其最终目的是促进解决食品安全的关键检测技术问题。为食品安全快速、灵敏、低成本的选择性检测做好必要的理论和实践准备，并将成熟技术转化应用于食品安全检测环节。近10年来，由于生物技术与微电子技术的快速发展，生物传感器研究的速度、规模和种类令人侧目。我国生物传感器的研究开发起步较晚，生物传感技术尚低于国际先进水平，特别是在食源性污染物的快速高灵敏检测环节仍较薄弱。随着国内饮水安全问题的日益加重，成为影响社会安定的重大障碍，也给社会经济带来巨大损失，开展针对食源性污染物的快速高效检测已刻不容缓，因此发展针对食源性污染物的基于纳米材料信号放大效应的新型高效、低成本的快速电化学传感手段成为国际研究热点。成果要在食品安全分析领域取得进一步应用转化，必须解决的问题是传感器稳定性、精确度和可信度，可以采取的措施包括：针对型电容传感器的制备及其功能化研究；针对型电化学传感界面的制备与性能测试；提高环境样品制备技术水平；生物传感器微型化研究；被分析实验室、独立评估程序和法规所接受，确保技术的应用市场。本项目通过食品安全体系的检测新技术、新方法研究，为提高我国食品安全技术水平提供理论基础与技术支撑，其最终目的是促进解决食源性危害的关键检测技术问题，为快速、高精确度、高稳定性和高选择性地解决影响食品安全的食源性污染物的监控提供有效手段。五、项目的组织保障及配套经费的落实(包括学院对项目建设的政策、人员、经费等保障措施)项目组将遵照有关的规定，合理地安排和使用有限的经费；同时，学院将在不影响学生学习的前提下，保障项目组成员参加实验的时间；指导教师的课题组也可为本项目的开展提供一定的帮助。 六、经费预算支 出 科 目（含配套经费）金 额（元）计 算 根 据 及 理 由合 计100001、资料查阅、打印复印等500打印，复印，项目验收等费用2、试验仪器与药品购买3400购买电极等电化学测试耗材与测试耗材3、论文发表费600发表论文所需版面费4、检测费(分析,测试费)1000进行相关的检测工作5、不可预见费5006、注：硬件和软件建设经费须分开预算。七、学院意见同意此项目申报。建议学分数为 。 学院分管教学领导签字（公章）年 月 日八、评审专家组意见 专家组负责人签字：年 月 日九、教务处审批意见同意此项目立项。资助经费为人民币 元。 教务处负责人签字:年 月 日