和黃曲霉毒素干到底，油料院士25年纏斗小花生

黃曲霉毒素是迄今發(fā)現(xiàn)毒性最大、致癌力最強(qiáng)的一類真菌毒素，花生易受其污染霉變。1998年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所時(shí)任副研究員李培武下定決心，要攻克黃曲霉毒素檢測(cè)難題。

25年來(lái)，他纏斗小花生，圍繞測(cè)毒、減毒和花生固氮增產(chǎn)技術(shù)三大難題攻關(guān)。2019年他當(dāng)選為中國(guó)工程院院士后，戰(zhàn)斗仍在繼續(xù)。

遼寧測(cè)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，李培武查看新采的花生。

第一關(guān)：測(cè)毒

研發(fā)出國(guó)際上靈敏度最高的檢測(cè)方法

1998年，歐洲把黃曲霉毒素限量標(biāo)準(zhǔn)從原來(lái)的20ppb（濃度單位，代表十億分之一）提升到2ppb。嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)面前，我國(guó)原來(lái)常用的檢測(cè)技術(shù)難以滿足需求，能達(dá)到要求的檢測(cè)設(shè)備又嚴(yán)重依賴進(jìn)口，李培武真切感受到“卡脖子”的滋味。

“花生是大宗油料作物，油料所責(zé)無(wú)旁貸。”同年，李培武開(kāi)始挑戰(zhàn)黃曲霉毒素快速高靈敏檢測(cè)方法。

當(dāng)時(shí)我國(guó)從花生里檢測(cè)黃曲霉毒素，主要使用半粒法或薄板層析法，這兩種方法效率低、精度差。高效液相色譜儀檢測(cè)的靈敏度高，但大型儀器設(shè)備只能在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室里操作，搬不到田間地頭。

李培武探索出一條全新路徑：免疫層析檢測(cè)方法。2012年，李培武團(tuán)隊(duì)研發(fā)出黃曲霉毒素第一代膠體金檢測(cè)技術(shù)，兩年后又研發(fā)出熒光檢測(cè)技術(shù)，靈敏度達(dá)到0.002ppb，比歐盟標(biāo)準(zhǔn)高了1000倍?！斑@也是當(dāng)前國(guó)際上靈敏度最高的檢測(cè)方法。”李培武說(shuō)，與國(guó)外產(chǎn)品相比，這種檢測(cè)技術(shù)成本降低75%，檢出率提高50%。

在油料所國(guó)家農(nóng)業(yè)檢測(cè)基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室（生物毒素）里，副研究員唐曉倩博士演示熒光檢測(cè)儀的檢測(cè)過(guò)程：將試紙樣品墊放入樣品杯中浸潤(rùn)反應(yīng)5分鐘后，插入檢測(cè)儀器，幾秒鐘內(nèi)數(shù)據(jù)就可以在手機(jī)上顯現(xiàn)出來(lái)，并傳至云端，實(shí)現(xiàn)全國(guó)各個(gè)產(chǎn)區(qū)黃曲霉毒素含量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2015年，“農(nóng)產(chǎn)品黃曲霉毒素靶向抗體創(chuàng)制與高靈敏檢測(cè)技術(shù)”榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。目前這一方法已經(jīng)成為黃曲霉毒素快速篩查的主流技術(shù)。

2013年，測(cè)試新研制的黃曲霉毒素快速檢測(cè)儀器。

第二關(guān)：減毒

上萬(wàn)種微生物組合中找出花生“益生菌”

黃曲霉毒素被世衛(wèi)組織列為Ⅰ類天然致癌物、一級(jí)致癌物。28.2%的肝癌發(fā)病與黃曲霉毒素直接相關(guān)。2013年，李培武開(kāi)始集中精力攻關(guān)減毒問(wèn)題。

黃曲霉毒素污染來(lái)自哪里？從2009年到2019年，李培武團(tuán)隊(duì)每年對(duì)全國(guó)花生產(chǎn)區(qū)2000多份花生樣品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素是生產(chǎn)花生的土壤里帶來(lái)的。

李培武選擇了生物防治路徑，即從對(duì)抗黃曲霉真菌的有益微生物里選擇最佳組合，施放到土壤里遏制黃曲霉真菌的生長(zhǎng)。

生物防治要了解對(duì)手。油料所國(guó)家農(nóng)業(yè)檢測(cè)基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室有個(gè)（生物毒素）真菌毒素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，其負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室的冰柜里，收藏著3677株黃曲霉菌產(chǎn)毒株。這是李培武團(tuán)隊(duì)20多年翻遍了中國(guó)花生主產(chǎn)區(qū)，鑒定、分離出的黃曲霉菌產(chǎn)毒株，基本囊括了中國(guó)黃曲霉毒素的“家底”。

生物防治還要找到“隊(duì)友”。李培武團(tuán)隊(duì)對(duì)土壤、花生根系等進(jìn)行分離鑒定，找到1667種能夠拮抗黃曲霉菌的有益微生物。他們綜合研究花生植株之間的互作關(guān)系，在1667種有益微生物中不停組配，從上萬(wàn)種配方中找出四五種“最佳拍檔”，合力抗毒。直到2017年，他們配好的菌組在培養(yǎng)皿毒素抑制率達(dá)到80%以上。

李培武在田間給職工及研究生授課。

第三關(guān)：增產(chǎn)

全國(guó)花生示范點(diǎn)平均增產(chǎn)近20%

花生屬豆科作物，但在自然狀態(tài)下其根瘤數(shù)量少，固氮效率差，難以滿足高質(zhì)高效綠色生產(chǎn)需求。2019年，李培武提出花生黃曲霉毒素土壤源頭阻控與誘導(dǎo)結(jié)瘤固氮耦合研究思路，齊頭并進(jìn)兩翼包抄，減毒、固氮同時(shí)研究。

團(tuán)隊(duì)將在培養(yǎng)皿里能有效阻控黃曲霉毒素的菌組拿到花生地里去試去選，既考察黃曲霉毒素抑制情況，也觀察根系結(jié)瘤情況。歷經(jīng)七八年，他們終于組配出由幾種土壤益生菌協(xié)同組合而成的微生物菌劑，每畝只需將2至3公斤菌劑與作物底肥（種肥）混合施用即可。

2023年8月至今，李培武及其團(tuán)隊(duì)成員不斷奔波在全國(guó)16省40個(gè)花生主產(chǎn)區(qū)示范點(diǎn)，驗(yàn)證該技術(shù)在大田的實(shí)施效果。最新測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)表明：花生果黃曲霉產(chǎn)毒菌豐度降低60%以上，花生仁黃曲霉毒素污染水平下降了80%；花生根系普遍出現(xiàn)超級(jí)結(jié)瘤現(xiàn)象，根瘤數(shù)及固氮酶活性提高數(shù)倍至幾十倍。全國(guó)花生高、中、低產(chǎn)田及鹽堿地4類示范點(diǎn)平均增產(chǎn)19.67%。

15年測(cè)毒，10年減毒，攻關(guān)減毒問(wèn)題的同時(shí)用四五年研究耦合技術(shù)。回首纏斗小花生的25年，李培武說(shuō)：“科研面向國(guó)家需求、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)需求之所在，個(gè)人的才智才能最好地發(fā)揮出來(lái)?！?/p>

（長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者周劼 通訊員張惠雯）