李培武,男,1961年11月生,中國農業(yè)科學院油料作物研究所研究員?,F(xiàn)任中國農業(yè)科學院油料作物研究所研究室主任,國家農業(yè)檢測基準實驗室(生物毒素)主任,農業(yè)農村部油料產品質量安全風險評估實驗室主任,兼任農業(yè)農村部農產品質量安全專家組生物毒素組組長。
李培武潛心農產品質量安全研究30年,帶領團隊發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素免疫活性位點及靶向誘導效應,創(chuàng)建黃曲霉毒素高靈敏檢測技術,提升了糧油真菌毒素監(jiān)控技術水平;探明硫甙外源酶反應顯色機理與油脂離子樹裂解規(guī)律,創(chuàng)建硫甙、芥酸、植物油分子原位識別與特異品質檢測技術,被采納為國家、行業(yè)標準,提升了我國油料品質檢測技術水平;系統(tǒng)研究雙低油菜品質生理,創(chuàng)建全程質量控制技術與標準體系,提高了油菜產品質量。他通過長期不懈努力,帶動和促進了農產品質量安全新興學科的發(fā)展,成為我國農產品質量安全學科帶頭人之一,為提升糧油質量安全監(jiān)控水平、保障消費安全做出了重要貢獻。
立足產業(yè)需求破瓶頸放眼國際前沿攀高峰
20世紀90年代,我國雙低油菜與普通油菜混種、混收、混加現(xiàn)象嚴重,導致優(yōu)質無法優(yōu)價、優(yōu)質不能優(yōu)用,農民雙低油菜生產積極性受挫。面對產業(yè)重大需求和挑戰(zhàn),李培武帶領團隊自2001年連續(xù)開展油菜質量安全普查監(jiān)控研究,發(fā)現(xiàn)了硫甙外源酶反應顯色機理,研制出雙低油菜速測技術和芥酸硫甙速測儀;探明油菜生產中菜籽硫甙、芥酸升高變化規(guī)律,創(chuàng)建了雙低油菜全程質量控制技術及標準體系,實現(xiàn)了標準化,破解了雙低油菜發(fā)展中質量控制的復雜技術難題,被農業(yè)農村部列為全國油料主推技術,在蘇、皖、贛、鄂、湘、川等我國油菜主產區(qū)廣泛應用,獲得顯著社會經濟效益,提升了我國油菜產品質量,分別于2004年和2008年榮獲國家科技進步二等獎。
農產品中黃曲霉毒素是人類迄今發(fā)現(xiàn)的毒性最大、致癌力最強的真菌毒素,糧、油、奶等農產品最易受到污染,威脅人民消費安全。為避免進入食物鏈,亟須建立高靈敏現(xiàn)場檢測技術。由于黃曲霉毒素毒性極大,雜交瘤易衰亡、抗體親和力低、檢測靈敏度低一直是國際性瓶頸難題。他帶領團隊深入研究高靈敏免疫檢測機理,探明了黃曲霉毒素呋喃環(huán)氧基與抗體重鏈49位絲氨酸形成氫鍵、苯基與103位苯丙氨酸形成π-π疏水力實現(xiàn)特異性識別的分子機制,明確了免疫活性位點,發(fā)現(xiàn)了靶向誘導效應,能使抗體親和力提高一個數(shù)量級,為抗體創(chuàng)制提供了理論基礎。探索出靶向誘導、半固體培養(yǎng)、梯度篩選為核心的抗體創(chuàng)制新途徑,使雜交瘤陽性率提高30倍,親和力由108提高到109 L/mol,攻克了抗體親和力低的難題。創(chuàng)制出黃曲霉毒素B、G、M族和赭曲霉、嘔吐、伏馬等毒素單抗、基因重組及納米抗體,構建了抗體資源庫,覆蓋了我國糧油標準中全部真菌毒素。
基于上述抗體,進而發(fā)明了黃曲霉毒素銪標探針,創(chuàng)建了時間分辨熒光、納米金及熒光增強高靈敏檢測技術,與同類其他技術相比,靈敏度均提高10倍以上,被采納為國家行業(yè)標準;開發(fā)出27種試劑盒和3種檢測儀,在中央儲備糧庫、聚豐集團、蒙牛、九州乳業(yè)等千余家企業(yè)單位和鄂、魯、豫等22省市農產品質量安全檢測機構國家糧油風險監(jiān)測、風險評估與普查監(jiān)控中應用,提升了我國真菌毒素監(jiān)控技術水平,與國外產品相比,成本降低75%,檢出率提高50%。及時發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素污染,降低了進入食物鏈風險,減少了污染損失,取得顯著社會經濟效益,推動了農產品質量安全從終端監(jiān)管到全程科學管控的技術跨越,為保障糧油質量安全做出了重要貢獻。2015年獲國家技術發(fā)明二等獎(第一完成人)。
聚焦質量興農再創(chuàng)新助力鄉(xiāng)村振興促發(fā)展
油料是食用植物油和飼料蛋白的重要來源,除富含脂肪外,還含有植物甾醇、白藜蘆醇、芝麻素等天然營養(yǎng)成分,具有抗菌、抗癌、抗氧化、降低膽固醇與調節(jié)激素等功能。發(fā)掘利用特異品質是油料產業(yè)由高產量向高質量戰(zhàn)略轉變的關鍵。然而,由于油脂分子結構類似、特質營養(yǎng)成分含量低富集難、品質參數(shù)種類多,長期以來僅能檢測含油、蛋白等宏量常規(guī)品質指標,特異品質檢測靈敏度低、標準匱乏,導致食用植物油優(yōu)劣、真假難辨,品質難以評價,制約油料品質提升與產業(yè)增效,影響人民健康生活。李培武帶領創(chuàng)新團隊超前布局,反復凝練,開展先導性研究,發(fā)現(xiàn)了油脂離子樹裂解規(guī)律:一、二、三級質譜離子碎裂形成離子樹,一級離子能確定甘油酯分子式,二、三級離子可識別脂肪酸組成及位置;創(chuàng)建了植物油脂分子原位識別檢測技術,突破了植物油長期只能測脂肪酸、難測油脂分子的國際難題,為植物油品質評價提供了核心技術。
針對油料油脂特異營養(yǎng)成分檢測靈敏度低的難題,創(chuàng)制出生物識別、氧化石墨烯等富集材料,探明π-π共軛、π-π堆疊富集純化效應,創(chuàng)建了植物甾醇、多酚等精準檢測技術,靈敏度較傳統(tǒng)技術提高10倍以上,攻克了油料特異品質檢測技術難題;發(fā)明多模型共識集群算法,構建光譜庫與品質模型,建立了油菜品質多參數(shù)近紅外技術,時間縮短到1分鐘,實現(xiàn)了油料品質多參數(shù)快速檢測的簡便化、實用化、標準化。上述技術在鄂、魯、豫、贛、黑、吉、遼等糧油主產省食用油監(jiān)管、油料生產、收儲、加工、流通、特質功能產品開發(fā)及檢驗檢測等領域推廣應用,為促進油料高質量發(fā)展、保障消費者權益、精準扶貧和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施提供了關鍵技術支撐。
科研協(xié)作建平臺傳道授業(yè)育英才
作為國家級科研院所農產品質量安全研究創(chuàng)新團隊首席,李培武堅持面向國家油料產業(yè)重大需求,面向國際油料研究前沿,積極主動開展協(xié)同創(chuàng)新,與美、加、德、意、丹、日、韓等建立了密切合作關系,成功舉辦9屆糧油質量安全與風險控制國際研討會,多次作為我國及FAO亞洲專家代表參加JECFA、CAC等國際會議。主持建成了國家農業(yè)檢測基準實驗室,農業(yè)農村部生物毒素檢測重點實驗室,中-德國際聯(lián)合實驗室、國家糧油品質檢測示范推廣基地和國家農產品安全檢測與控制技術成果示范推廣基地、國際真菌毒素學會、歐盟地平線計劃(H2020)國際真菌毒素檢測技術培訓基地等科技創(chuàng)新與推廣平臺。
他還聯(lián)合全國30余家農產品質量安全研究優(yōu)勢單位,連續(xù)8年牽頭完成了國家糧油產品質量安全風險評估重大專項,摸清了我國主要糧油產品質量安全風險隱患,探明了糧油生物毒素等危害因子消長變化規(guī)律,繪制了花生、油菜等生物毒素消長動態(tài)分布地圖,為我國糧油產品質量安全科學精準監(jiān)管、保障消費安全、促進產業(yè)發(fā)展提供了關鍵技術支撐。風險評估結果被農業(yè)農村部和國務院相關部門采納,提升了我國油菜、大豆等糧油進出口貿易措施的針對性和主動性,增強了國際談判話語權。
李培武十分注重青年人才培養(yǎng)和團隊建設。作為首批入選我國農產品質量與食物安全專業(yè)的博士生導師,已培養(yǎng)博士25名、碩士83名。在他的帶領下,團隊已培養(yǎng)出數(shù)十名研究員、副研究員、高級實驗師、高級農藝師等優(yōu)秀創(chuàng)新人才,形成了年齡、職稱、專業(yè)搭配合理具有競爭力、創(chuàng)造力的創(chuàng)新團隊,獲湖北省紅旗黨支部、農業(yè)農村部創(chuàng)新團隊、中國農業(yè)科學院青年文明號等榮譽稱號,2013年榮獲中華農業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團隊獎。

