近年來，隨著環(huán)境污染的加劇以及人們生活水平的提高，人們對(duì)食物中的重金屬污染日益重視。食品安全論文探索食品中重金屬的檢驗(yàn)檢測(cè)方法。《現(xiàn)代食品科技》(月刊)創(chuàng)刊于1985年，由華南理工大學(xué)主辦。本刊立足廣東，輻射全國(guó)，作為廣東地區(qū)唯一的、擁有國(guó)內(nèi)、國(guó)際刊號(hào)的食品科技雜志，本刊以報(bào)導(dǎo)食品的新成果、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝及科技動(dòng)態(tài)為已任，是廣東省食品科技的橋頭堡，在廣東食品界擁有舉足輕重的作用。

　　摘要 ：隨著社會(huì)的發(fā)展，污染日益嚴(yán)重。重金屬污染是其中主要的一種，對(duì)于環(huán)境和人體產(chǎn)生了較大的影響，重金屬對(duì)于人體的主要危害是通過飲用水和食品進(jìn)入人體，因此對(duì)于食品中重金屬的檢測(cè)技術(shù)十分重要。本論文探討了幾種現(xiàn)今常用的幾種檢測(cè)方法，以期為建立靈敏度更高、更準(zhǔn)確、更快速的檢測(cè)方法提供參考。

　　關(guān)鍵詞 ：食品 重金屬 檢測(cè)

　　1、引言

　　重金屬中毒由來已久，1956年日本水俁灣的居民出現(xiàn)了奇怪的癥狀：口齒不清、手足麻痹，嚴(yán)重的導(dǎo)致死亡。 “水俁病”實(shí)際上是汞中毒，也就是重金屬中毒的一種。此后重金屬中毒事件頻發(fā)，重金屬成為一種主要的污染物。重金屬污染具有隱蔽性，最初不容易被察覺，同時(shí)可以通過食物鏈累計(jì)。以‘水俁病’為例，重金屬最初被排放到水中，浮游生物中最先產(chǎn)生了重金屬，之后重金屬存在以浮游生物的魚蝦體內(nèi)，此時(shí)重金屬的量已經(jīng)成倍增長(zhǎng)，而人畜又以這些魚蝦為食，重金屬毒物以幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，從而嚴(yán)重影響人畜健康，且毒害效應(yīng)難以察覺。

　　目前，在食品檢測(cè)領(lǐng)域，鉛、汞、鎘、鉻、砷等重金屬毒是重點(diǎn)檢查對(duì)象。

　　2、重金屬檢測(cè)方法

　　2.1 傳統(tǒng)的檢測(cè)方法

　　2.1.1 原子熒光光度法(AFS)

　　原子熒光光度法是通過測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸汽在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生熒光的發(fā)射強(qiáng)度來測(cè)定待測(cè)元素的一種分析方法。最初翟毓秀等人應(yīng)用這種方法來檢測(cè)食品中的含鉛量。這種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是，熒光光譜簡(jiǎn)單，而且干擾較少，缺點(diǎn)是應(yīng)用原素有限，僅適用于汞、錫、硒、磅等十一種重金屬的分析

　　2.1.2電感藕合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析技術(shù)

　　電感藕合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析技術(shù)是將電感藕合等離子體與質(zhì)譜聯(lián)用，利用電感藕合等離子體使樣品汽化，將待測(cè)金屬分離出來，從而進(jìn)人質(zhì)譜進(jìn)行測(cè)定的方法。

　　這種檢測(cè)方法的有點(diǎn)是具有比原子吸收法更低的檢測(cè)限，可以用于檢測(cè)除了汞元素之外絕大多數(shù)的重金屬元素，是一種較為先進(jìn)的檢測(cè)方法，不足之處在于檢測(cè)成本高。

　　2.1.3電感藕合等離體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)

　　電感藕合等離體原子發(fā)射光譜的檢測(cè)時(shí)一種利用高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫將反應(yīng)氣加熱、電離，檢測(cè)原理是元素發(fā)出的特征譜線的譜線強(qiáng)度與重金屬量成正比。ICP-AES的優(yōu)點(diǎn)有靈敏度高，干擾小，線性寬，并且可以同時(shí)測(cè)定多種金屬元素，能夠大大縮減檢測(cè)時(shí)間。劣勢(shì)是檢測(cè)靈敏度略差。

　　2.1.4高效液相色譜法

　　痕量金屬離子與有機(jī)試劑形成穩(wěn)定的有色絡(luò)合物，然后用HPLC分離，紫外—可見檢測(cè)器檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。卟啉類試劑具有靈敏度高，能和多種金屬元素生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，目前已廣泛用作HPLC測(cè)定金屬離子的衍生試劑。但絡(luò)合試劑的選擇有限，給HPLC的廣泛應(yīng)用帶來了局限性。

　　2.2 新型檢測(cè)技術(shù)

　　2.2.1酶抑制法

　　重金屬離子與形成酶活性中心的巰基或甲巰基結(jié)合后，會(huì)改變酶活性中心的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，導(dǎo)致酶活力下降，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)中的性能發(fā)生變化，例如顯色劑顏色、pH、電導(dǎo)率和吸光度等。這些性能的變化可直接通過肉眼或借助于電信號(hào)、光信號(hào)等加以區(qū)別。這就是酶抑制法檢測(cè)的基本原理。

　　酶抑制法與以上所介紹的幾種檢測(cè)方法相比，具有快速、簡(jiǎn)便、對(duì)所分析的樣品需要量少等優(yōu)點(diǎn)。目前用于痕量重金屬測(cè)定的常用酶有脲酶、過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶、葡萄糖氧化酶、丁肽膽堿脂酶和異檸檬酸脫氫酶等。由于脲酶廉價(jià)易得，故使用最廣泛。

　　2.2.2免疫分析法

　　重金屬離子的免疫檢測(cè)按照抗體的種類，可分為多克隆抗體免疫檢測(cè)和單克隆抗體免疫檢測(cè)，單克隆抗體免疫檢測(cè)又可分為間接競(jìng)爭(zhēng)性ELIS和一步法免疫檢測(cè)兩種。

　　免疫分析法對(duì)重金屬離子進(jìn)行分析的程序是：首先選用適合的絡(luò)合物或其它化合物與金屬離子結(jié)合，使其獲得一定空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生反應(yīng)原性;其次，將結(jié)合了金屬離子的化合物連接到載體蛋白上，產(chǎn)生免疫原性，。這一步驟的關(guān)鍵與金屬離子結(jié)合的化合物的選擇是能否制備出特異性抗體。

　　免疫分析法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快、高度特異性、靈敏度高，可作為重金屬快速檢測(cè)的方法。免疫分析法的缺點(diǎn)是金屬離子單克隆抗體的制備非常困難，而較容易制備的多克隆抗體又難以滿足對(duì)金屬離子的特異性要求，這在很大程度上限制了汞等重金屬離子的免疫分析方法的研究與發(fā)展。

　　可見，免疫分析法的技術(shù)難點(diǎn)是單克隆抗體建構(gòu)技術(shù)，多年來眾多的科學(xué)家嘗試各種克隆抗體，以期在此方面做出突破

　　2.2.3生物化學(xué)傳感器

　　生物傳感器利用生物識(shí)別物質(zhì)與待測(cè)物質(zhì)結(jié)合，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榭奢敵龅墓�、電等信�?hào)來檢測(cè)重金屬的含量。以下主要介紹酶?jìng)鞲衅�、微生物傳感器、特異性蛋白生物傳感器�?/p>

　　(1)酶?jìng)鞲衅�。Tadeusz等將脲酶包埋在pH敏感銥氧化電極表面的PVC膜上，通過將反應(yīng)系統(tǒng)電勢(shì)下降的初始速率(與酶初始反應(yīng)速率成正比)轉(zhuǎn)化為抑制率來檢測(cè)汞和其它重金屬離子。不同形態(tài)的汞離子如Hg(NO3)2、HgCl2、PhHgCI、Hg2(NO3)2等抑制效應(yīng)不同，其中無機(jī)汞的檢測(cè)范圍可達(dá)0.05-1.0umol/L。

　　(2 )微生物傳感器。

　　生物學(xué)研究者們?cè)谖廴緟^(qū)分離出一種能夠發(fā)熒光的細(xì)菌，利用此種細(xì)菌的特性，可以用來檢測(cè)重金屬。

　　目前已研發(fā)出成熟的鑒定和分析系統(tǒng)，將將弧菌屬細(xì)菌體內(nèi)的一個(gè)操縱子在一個(gè)銅誘導(dǎo)啟動(dòng)子的控制下導(dǎo)入產(chǎn)堿桿菌屬細(xì)菌中，將其放入一個(gè)槽罐，在槽罐中放置光線接收傳感器，發(fā)光的光強(qiáng)和重金屬離子濃度成正比。值得一提的是，所有待檢測(cè)重金屬的食品都需要進(jìn)行預(yù)處理，因?yàn)橹挥兄亟饘俪尸F(xiàn)離子態(tài)才能被檢測(cè)。

　　(3 )特異性蛋白生物傳感器。

　　金屬離子與固定在電極材料上的特異性蛋白結(jié)合后，蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，通過靈敏的電容信號(hào)傳感器可以定量檢測(cè)這種變化。這就是特異性蛋白生物傳感器的基本工作原理。

　　現(xiàn)如今對(duì)于蛋白生物傳感器的研究已經(jīng)較充分，如汞離子可與特異性的汞離子結(jié)合調(diào)控蛋白MerR。此外，汞、銅、鎘、鋅、鉛等重金屬離子可與金屬硫因SmtA結(jié)合。Bontidean I等利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在大腸桿菌中過量表達(dá)了MerR和GST-SmtA蛋白。純化后的蛋白固定在以自組織形式化學(xué)修飾了硫醇的金電極表面，作為工作電極。通過一個(gè)流動(dòng)分析系統(tǒng)，對(duì)樣品中的金屬離子進(jìn)行了檢測(cè)。

　　2.3 試紙法

　　試紙法的原理是通過重金屬離子與顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)進(jìn)行重金屬含量。

　　這些方法與試紙、檢測(cè)管、試劑盒等結(jié)合后，可對(duì)重金屬進(jìn)行快速檢測(cè)。

　　利用重金屬與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原理，以纖維類濾紙作為反應(yīng)載體，通過肉眼觀察濾紙的顏色變化來定性和定量來檢測(cè)重金屬的含量。目前，應(yīng)運(yùn)于食品中的試紙主要有鎘試劑試紙法，可以用來檢測(cè)食品中鎘的含量。在眾多的重金屬檢測(cè)的方法中，化學(xué)顯色反應(yīng)應(yīng)用較為廣泛。

　　3 、小結(jié)

　　在這種驅(qū)動(dòng)下，重金屬快速檢測(cè)的方法發(fā)展迅速，在重金屬快速檢測(cè)與篩查方面發(fā)揮了很大的作用，上文通過列舉說明不同類型的檢測(cè)方法，并分析優(yōu)缺點(diǎn)，得出以下結(jié)論：

　　重金屬檢測(cè)仍然存在以下不足：①目前食品中重金屬的檢測(cè)集中在有害的重金屬的測(cè)定，有益重金屬的檢測(cè)存在缺失問題。②對(duì)同種重金屬元素一概而論，沒有進(jìn)行不同價(jià)態(tài)分別進(jìn)行測(cè)定。如三價(jià)砷雖有毒，但一定劑量的三氧化二砷可以用于治療急性早幼粒細(xì)胞白血病，對(duì)慢性白血病、惡性淋巴瘤、多發(fā)性骨位瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤及各種實(shí)體腫瘤都有顯著療效。③樣品檢測(cè)中其它物質(zhì)對(duì)測(cè)定的影響沒有做出有效評(píng)估。

　　重金屬檢測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，需要我們每一個(gè)人的努力，才能盡可能減少重金屬的污染問題。