近日，西华大学余孝其教授团队在食品科学领域TOP期刊《Food Chemistry》（一区，IF = 9.8）和《Food Research International》（一区，IF = 8.0）接连发表关于食品质量安全检测的研究论文，论文第一单位均为西华大学，第一作者分别为硕士研究生李艳丽、邓小雨和青年教师李军博士。三项工作基于碳点纳米酶材料分别构建了系列智能传感平台，围绕食品抗氧化能力评估、有机磷农药检测和冷链腐败保鲜监测三个关键环节，为食品从“内容分析”到“储运监控”的全链条安全保障提供了新策略。
食品中的总抗氧化能力（TAC）是衡量其营养品质的重要指标，然而多种抗氧化剂共存时结构相似、相互干扰，传统单一信号输出方法难以实现精准区分。针对这一问题，团队基于表面修饰策略合成了铁离子修饰的碳点纳米酶（Fe-CDs），其具有类氧化酶活性，无需外加过氧化氢即可催化显色底物氧化。基于抗氧化剂还原能力的差异以及与Fe-CDs之间的相互作用，研究构建了比色-荧光双模式传感器阵列，不同抗氧化剂在两种模式下产生交叉响应信号，形成各自独特的“指纹”图谱。该传感器成功区分了7种常见抗氧化剂、5种果汁抗氧化性差异以及正常、衰老、癌变和GSH过表达癌变细胞。
论文截图
图文摘要
有机磷农药残留是食品安全的重要隐患，其中甲基对氧磷（MP）毒性高、检测难度大。天然有机磷水解酶（OPHs）虽为检测金标准，但稳定性差、提纯复杂，限制了实际应用。团队通过仿生策略，以大环多胺DOTA为碳源，引入锌离子掺杂，合成了DOTA(Zn)-CDs碳点纳米酶，精准模拟天然OPHs的组氨酸-锌催化活性中心。DOTA(Zn)-CDs展现出优异的类OPHs催化水解活性和卓越的长期稳定性。DOTA(Zn)-CDs可催化MP水解产生黄色对硝基苯酚，同时产物通过内滤效应淬灭碳点荧光，据此构建了比色-荧光双模式传感平台，MP的检测限分别为1.55 μM和2.57 μM。研究还进一步将DOTA(Zn)-CDs负载于明胶立方体中，开发了便携式凝胶传感器，配合智能手机可实现现场“即滴即测”，为环境监测和食品安全即时检测提供了新方案。
论文截图
图文摘要
冷链储运过程中，传统冰块融化易造成交叉污染和二次细菌滋生，且缺乏对海鲜腐败的实时监测手段。针对这一现实需求，团队开发了一种红光发射的碳点纳米酶（FA-CDs）掺杂明胶基“果冻冰块”（FA-CDs@JICs）。FA-CDs对腐败标志物生物胺（尤其是三甲胺）高度敏感，接触后荧光强度显著增强，同时自身颜色从淡紫色变为深紫色，可通过肉眼直接判断新鲜度变化。此外，FA-CDs还具有较好的类SOD酶抗氧化活性，能主动清除自由基、延缓脂质氧化。联合明胶基“果冻冰块”，FA-CDs@JICs的保冷效果优于传统冰介质，且可重复冷冻-解冻使用至少3次。在保鲜实验模拟中，使用FA-CDs@JICs储存的三文鱼样品中挥发性盐基氮和菌落总数均显著低于对照组，实现了保鲜期的有效延长。该工作将制冷功能与新鲜度监测功能集于一体，为冷链物流提供了一种兼具环保性、功能性和智能性的解决方案。
论文截图
图文摘要
川公网安备 51010602000503号