【摘要】：真菌毒素是農(nóng)作物在生長、運輸、儲存或加工過程中受到真菌的污染,從而由真菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物。當(dāng)人畜攝入受真菌毒素污染的糧食與飼料后,會引起一系列的嚴(yán)重疾病。每年世界上有許多的糧食作物受到真菌毒素的污染,從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。農(nóng)藥作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的一種化學(xué)品,在抑制或消除昆蟲、野草、真菌、細(xì)菌或其它生物中扮演了重要的角色。至今為止,每年農(nóng)藥生產(chǎn)量達(dá)到兩百萬噸,并廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、果園和溫室等處。對于大部分農(nóng)藥,攝取、吸入或暴露其中對人體是有害的。眾所周知,近年來食品與飼料中廣泛存在真菌毒素和農(nóng)藥的殘留,這嚴(yán)重危害著人畜的健康與安全,這種對人類健康和食品安全的威脅已引起了社會的高度關(guān)注。因此,對它們的高效靈敏檢測已成為當(dāng)下社會大眾健康與科技發(fā)展的首要任務(wù),出于該研究目的,本論文的研究方向與內(nèi)容得以確立和開展。現(xiàn)今,已有的檢測真菌毒素和農(nóng)藥殘留的方法已有不少,其優(yōu)缺各異。例如現(xiàn)有較為成熟的色譜、質(zhì)譜技術(shù),雖然具有高靈敏度和高準(zhǔn)確性,但儀器設(shè)備昂貴,操作復(fù)雜;而生物相關(guān)的免疫檢測方法,雖然準(zhǔn)確性高,但檢測成本昂貴,檢測過程要求高。因此,如何快速、靈敏、精確、便捷地進(jìn)行檢測成為了當(dāng)下的迫切要求。本論文基于表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)技術(shù),主要進(jìn)行了關(guān)于真菌毒素脫氧雪膚鐮刀菌烯醇(DON)、展青霉素(PAT)和農(nóng)藥甲基硫菌靈(TM)檢測的三項研究工作,分別對DON、PAT和TM進(jìn)行了Raman和SERS光譜分析及樣品檢測實驗。首先進(jìn)行金屬納米粒子基底的合成,然后將其運用于真菌毒素與農(nóng)藥的SERS光譜測量與實際樣品檢測。為了進(jìn)一步分析所獲得的光譜數(shù)據(jù),本文還采用密度泛函理論(DFT)對其振動模式進(jìn)行了分析和計算,其參數(shù)水平為B3LYP/6-311++G(d,p)或者6-31+G(d,p)。在DON測試實驗部分,本文獲得了不同濃度DON溶液的SERS光譜,且最低檢出限(LOD)為10-7M,并且用DFT對其SERS光譜進(jìn)行樂分析。實際樣品檢測中,DON在玉米和蕓豆中的檢出限10-6 M低于國家限量標(biāo)準(zhǔn),證明了本方法可很好地用于對實際樣品農(nóng)藥是否超標(biāo)的檢測。在PAT測試實驗部分,本文對PAT的Raman和SERS光譜進(jìn)行了分析,并分別用DFT對兩種光譜進(jìn)行了驗證和歸屬計算。同時,在SERS計算的過程中,運用了PAT-Ag2和PAT-Ag4兩種模型,計算結(jié)果,與實驗數(shù)據(jù)取得了較好的一致性。在TM測試實驗部分,本文不僅對TM的拉曼光譜和SERS光譜進(jìn)行檢測和DFT歸屬,而且以常見的水果(蘋果和梨)作為對象,進(jìn)行了標(biāo)加實際樣品的檢測,PAT在蘋果和梨中的檢出限為10-6 M也達(dá)到了國家限量標(biāo)準(zhǔn)以下,再次證明了本文基于表面增強(qiáng)拉曼光譜的檢測方法具有很好的實用性和可開發(fā)性。本文研究工作的創(chuàng)新在于,較以往文獻(xiàn),首次對DON和PAT的光譜進(jìn)行檢測并歸屬;同時,對TM的Raman和SERS光譜歸屬也更為細(xì)致,針對兩種模型的DFT計算也進(jìn)一步提高了實驗數(shù)據(jù)的價值。SERS技術(shù)因其高靈敏度、高重現(xiàn)性、操作簡單等優(yōu)點,將在分析、檢測、監(jiān)督食品中的真菌毒素和農(nóng)藥殘留方面具有巨大的潛能和前景。
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S133;S481.8

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本文編號：2775769