食用菌重金屬檢測方法概述

張振都+王瑩+劉笑笑+魏春雁

摘 要 隨著人們生活質(zhì)量水平的提高，食品安全問題日益成為關(guān)注的焦點。食用菌雖然營養(yǎng)豐富，但重金屬富集能力較強，如何準確、快速的檢測食用菌中重金屬含量，全面評價食用菌中重金屬污染情況，對保證食品安全與保護人類健康具有重要的意義。

關(guān)鍵詞 食用菌；重金屬檢測

中圖分類號：O614 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2014）27--02

重金屬通常是指密度在5.0以上的金屬，主要有Cu、Zn、Cr、Cd、Ni、Hg、Ag等45種。其中，一些元素是植物生長所必需的，如Cu、Zn、Fe等；一些元素是植物生長所不需要的，如Cr、Cd、Hg、As等。但所有重金屬含量超過一定濃度，經(jīng)過食物鏈作用對人體都有害。近些來，重金屬超標造成人類中毒事件頻發(fā)[1]。中國擁有豐富的食用菌資源，并有悠久的采食歷史[2]。食用菌因其營養(yǎng)價值豐富，風味優(yōu)美獨特，含有多種生理活性物質(zhì)，還具有重要的醫(yī)療保健功能，神獸人們喜愛，但是，食用菌重金屬污染問題也不容忽視[3-5]。因此，準確評價食用菌中重金屬污染情況具有重要意義。

1 食用菌中重金屬來源

土壤：隨著工業(yè)的發(fā)展，土壤重金屬污染日趨嚴重，栽培食用菌土壤中所含重金屬，會被食用菌吸收、富集。（2）栽培基質(zhì)：食用菌栽培基質(zhì)來源廣泛，主要有木屑、秸稈、石灰等，栽培基質(zhì)中重金屬會通過食用菌的生長轉(zhuǎn)化，富集到食用菌體內(nèi)。（3）肥料與農(nóng)藥：在食用菌栽培過程中施入的肥料和農(nóng)藥，其所含重金屬會經(jīng)過吸收轉(zhuǎn)化進入食用菌中。（4）灌溉水：食用菌的生長離不開水，工業(yè)及生活排廢致使水源惡化，含有大量重金屬，在澆灌過程中也會引起食用菌重金屬污染。（5）空氣：工業(yè)排放的廢氣會使大氣中粉塵的重金屬含量增加，也會影響食用菌中重金屬含量。因此，控制食用菌重金屬污染的關(guān)鍵是在栽培過程中減少和杜絕可能引入的重金屬污染途徑。

2 樣品前處理方法

2.1 干式灰化法

干式灰化是在高溫條件下經(jīng)過灼燒使樣品分解灰化，再用酸將灰分進行溶解。該方法的優(yōu)點是所需設(shè)備簡單，操作簡便，節(jié)約試劑，對環(huán)境污染小，缺點是是高溫下?lián)]發(fā)性元素易損失，耗時長，回收率低，準確性也較低。

2.2 濕式消解法

濕法消解是在低溫條件下經(jīng)過酸和氧化劑作用使樣品分解。濕法消解操作簡便，節(jié)約時間，目前使用較廣泛，但是浪費試劑，消煮過程中易產(chǎn)生有害氣體，并且空氣易污染。

2.3 微波消解法

微波消解是在樣品中加入適量的酸和氧化劑，在微波電場及高壓作用下，使樣品快速消解。微波消解法消解樣品更加完全，使用試劑量少，污染小空白值低，也大大縮短了樣品制備時間。近年來，微波消解裝置研制日趨成熟，使得微波消解法應(yīng)用比較廣泛。

此外，還有固相萃取法[6]、超聲波提取法[7]等，但是在食用菌重金屬檢測上應(yīng)用較少。

3 檢測方法

3.1 紫外——可見分光光度法

紫外——可見分光光度法是利用重金屬元素與顯色劑反應(yīng)，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成有色分子團，在特定波長下比色檢測，溶液顏色深淺與樣品中重金屬濃度呈正比。紫外——可見分光光度法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、操作簡便，缺點是檢出限高，靈敏度與選擇性不好，干擾比較嚴重。

3.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是通過檢測蒸氣中被測元素的基態(tài)原子對其原子共振輻射的吸收強度，來確定樣品中金屬元素含量。原子吸收法的優(yōu)點是分析速度快，信號穩(wěn)定，抗干擾能力強，靈敏度高，檢出限低，選擇性好，但是基體干擾嚴重，不能同時測定多種元素，效率較低。

3.3 原子熒光光度法

原子熒光光度法是通過檢測待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光強度，來確定樣品中金屬元素含量。原子熒光法靈敏度較高，譜線干擾少，檢出限比原子吸收法要低，As、Hg分別可達0.01和0.001 μg/L，但是譜線范圍較寬，檢測重金屬元素的種類有限。

3.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法是用高頻感應(yīng)電流所產(chǎn)生的高溫將反應(yīng)氣加熱、電離，利用待測元素發(fā)出的特征譜線進行檢測，特征譜線強度與金屬元素含量呈正比。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法具有干擾小，靈敏度高，線性范圍廣，可同時檢測多種重金屬元素，但是靈敏度比電感耦合等離子體質(zhì)譜法略低。

3.5 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是利用電感耦合等離子體使樣品中金屬元素離子化，再用離子質(zhì)譜器檢測產(chǎn)生的離子。電感耦合等離子體質(zhì)譜法干擾少，靈敏度高，線性范圍寬，檢出限低，可達ppt級，能同時進行多元素檢測，缺點是價格昂貴，易受污染。

3.6 高效液相色譜法

高效液相色譜法是利用痕量金屬離子與有機試劑可以形成穩(wěn)定的有色絡(luò)合物，用HPLC分離后再用紫外——可見檢測器進行檢測，可同時檢測多種元素。雖然高效液相色譜法操作簡便，但是絡(luò)合試劑選擇有限，有一定的局限性。

3.7 生物分析法

生物分析法是近年來重金屬檢測的前沿方法，主要有酶抑制法、免疫分析法和生物傳感器法。酶分析法原理是重金屬離子與形成酶活性中心的巰基或甲巰基結(jié)合后，改變了酶活性中心的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，引起酶活力下降，使底物中的顯色劑顏色、pH、電導率等發(fā)生變化，進行定量分析[8]。免疫分析法原理是重金屬離子與相適應(yīng)的絡(luò)合物結(jié)合，形成特定的空間結(jié)構(gòu)，然后連接到抗原或抗體中，與特定的抗體或抗原進行特異性反應(yīng)，進行定量分析。生物傳感器法是將具有分子識別功能的生物物質(zhì)通過加工形成生物感應(yīng)元件，與被測物質(zhì)選擇性吸附，形成復合物產(chǎn)生電信號，再利用電子儀器進行測定[9]。

4 小結(jié)與展望

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境中重金屬污染日益加劇，重金屬檢測越來越受到人們的重視。經(jīng)分析可知，食用菌重金屬檢測樣品前處理方法以濕消解法和微波消解法更實用；從方法的準確性、靈敏度、操作簡易程度等因素考慮，原子吸收法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法與電感耦合等離子體質(zhì)譜法是食用菌重金屬檢測的主要分析方法；但新興的生物分析法具有成本低，操作簡便的特點，進一步完善后更適用于重金屬檢測。

參考文獻

[1]曹斌，何松潔，夏建新.重金屬污染現(xiàn)狀分析及其對策研究[J].中央民族大學學報，2009，18（1）：29-33.

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[3]Baldrian P. Interactions of heavy metals with white-rot fungi[J]. Enzyme and Microbial Technology，2003，（32）：78-91.

[4]寇冬梅，陳玉成，張進忠.食用菌富集重金屬特征及污染評價[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2007，（5）：229-232.

[5]朱華玲，班立桐，徐曉萍.食用菌對重金屬耐受和富集機理的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（13）：8056-8057，8062.

[6]吳芳華.固相萃取技術(shù)研究進展[J].分析測試技術(shù)與儀器，2012，18（2）：114-120.

[7]嚴偉，李淑芬，田松江.超聲波協(xié)助提取技術(shù)[J].化工進展，2002，21（9）：649-651.

[8]柳暢先，梁曦，何進星.酶催化動力學光度法測定鎘（Ⅱ）[J].化學通報，2008，5：712-714.

[9]Suzuki Hiroaki. Microfabrication of chemical sensors and biosensors for environmental monitor[J]. Materials Science and Engineering，2000，12（1）：55-61.

（責任編輯：劉昀）endprint