孙大文院士最新综述：食品新烟碱类农残检测进展——新识别策略结合化学
2024-01-02作者：来源：责任编辑：食品界
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华南理工大学孙大文院士
食品新烟碱类农残检测进展——新识别策略结合化学传感的最新应用
近日，华南理工大学食品科学与工程学院现代食品工程研究中心孙大文院士课题组在食品领域国际权威期刊《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》(IF:10.2)在线发表了题为“Developments in food neonicotinoids detection: novel recognition strategies, advanced chemical sensing techniques, and recent applications”的综述文章，系统地阐述了化学传感技术在食品新烟碱类农残中新识别策略、传感技术以及最新应用，华南理工大学孙大文院士为本文唯一通信作者,华南理工大学博士生喻歆茹为第一作者。
新烟碱类农药（Neonicotinoids, NEOs）是一类神经毒性杀虫剂，其化学结构与尼古丁相似。如图1所示，新烟碱类农药包括氯代烟碱化合物、硫代烟碱化合物和四氢呋喃环型化合物，其作用机制是新烟碱类农药作为烟碱乙酰胆碱受体激动剂与乙酰胆碱受体选择性结合，与害虫乙酰胆碱产生竞争，阻断中枢神经正常传导，最终导致目标害虫瘫痪和死亡。由于对害虫毒性高，而对哺乳动物毒性低，新烟碱类农药主要用于果蔬、谷物和其他作物的害虫防治，并已成为有机磷农药、氨基甲酸酯农药和拟除虫菊酯农药的替代品。然而，使用新烟碱类农药进行害虫控制和作物生产具有诸多益处，但也会产生一些负面影响。例如，只有约5%的活性成分可被作物吸收，其余的新烟碱类农药分子则通过迁移转化进入生态系统，通过食物链积累，对非目标生物（如人类和蜜蜂的健康）构成潜在威胁。目前，新烟碱类农药已经在多种食品基质中检出，这大大增加了对人体健康的暴露风险。因此，本文综述了食品安全检测领域具有特异性识别和高灵敏度的快速分析新烟碱类农药残留的方法。本综述主要介绍了基于特异性识别新烟碱类农药分子信号的新型综合传感策略，其中包括分子印记识别（MIR）、主-客识别（HGR）、电催化识别（ECR）、免疫识别（IR）、适配体识别（AR）和酶抑制识别（EIR）等。此外，重点讨论了基于识别策略结合化学传感平台在各种食品中的最新应用，包括水果和蔬菜、谷物、茶叶、蜂蜜、水产品和其他食品的应用。最后，阐述了化学传感技术在食品安全检测领域目前面临的挑战及对未来的展望。图2. 基于不同类型识别化学传感策略以及其在食品新烟碱类农药检测上的应用
通信作者简介
孙大文（Da-Wen Sun），男，广东省潮州人，欧洲历史上唯一的华侨华人 “六院院士” ，中国致公党第十四/十五届中央委员，中国侨联特聘专家，国务院侨务办公室专家咨询委员会委员，全国政协特邀海外列席代表和海外列席组召集人（2012）。欧洲科学院（欧洲人文和自然科学院）（Academia Europaea）院士，爱尔兰皇家科学院（Royal Irish Academy）院士，波兰科学院（Polska AkademiaNauk）外籍院士，国际食品科学院（IAFoST）院士，国际农业与生物系统工程科学院（iAABE）院士，国际制冷科学院院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》（Food and Bioprocess Technology）创刊者和主编（2008年创刊时即被SCI收录，第二年进入SCI一区，现影响因子=5.8）、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会（CIGR）主席（2013-2014）和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科学院（iAABE）创院院长。现任华南理工大学教授，博导，现代食品工程研究中心主任；广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业（农产品无损检测及精深加工）产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任；爱尔兰国立都柏林大学（UCD）食品和生物系统工程终身教授。
荣获国际农业与生物系统工程委员会（CIGR）杰出奖，英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”，凤凰卫视“影响世界华人大奖”，国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”，国际工程与食品协会终身成就奖，“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖， 2015年至2023年连续九年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号,并位居美国斯坦福大学“全球前2％科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。在世界著名杂志和国际会议上共发表了1000多篇论文，其中，以通讯作者发表并被SCI收录的期刊论文超过700篇，出版专著17部，Web of Science统计的学术h指数为119，SCOPUS统计的学术h指数为129，Google Scholar 统计的学术h指数为152。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”，全球排名第一位（2020.01）。2015年至2023年连续九年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号，并位居美国斯坦福大学“全球前2％科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。2011年底起回到华南理工大学工作以来，迄今为止（2023年07月）在Web of Science网站上可以检索到的文章中，共有342篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文，其中高被引论文50篇，JCR一区论文285篇，影响因子大于6的131篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为11%和70%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，为华南理工大学唯一入选的两篇论文。主持国家“十二五”科技支撑计划项目，国家“十三五”重点研发专项，国家国际科技合作专项，国家自然科学基金，东西部合作重大项目，广东省科技厅，农业农村厅，教育厅等科技计划项目，广州市科技计划项目，企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利77件，美英日等发明专利10件，申请国际PCT专利9项。2019年至2023年共为华南理工大学培养科睿唯安全球“高被引科学家”9人次。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖（排名第二），2016年度教育部科技进步奖二等奖（排名第一），2016年度广东省科学技术奖三等奖（排名第一）, 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖（排名第二），2018年度广东省科技进步奖一等奖（排名第一），2020年度安徽省科技进步奖二等奖（排名第三）。
