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 隨著人們生活質量水平的提高，食品安全問題日益成為關注的焦點。食用菌雖然營養豐富，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[1]。中國擁有豐富的食用菌資源，并有悠久的采食歷史[2]。食用菌因其營養價值豐富，風味優美獨特，含有多種生理活性物質，還具有重要的醫療保健功能，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：隨著工業的發展，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：食用菌栽培基質來源廣泛，主要有木屑、秸稈、石灰等，栽培基質中重金屬會通過食用菌的生長轉化，富集到食用菌體內。（3）肥料與農藥：在食用菌栽培過程中施入的肥料和農藥，其所含重金屬會經過吸收轉化進入食用菌中。（4）灌溉水：食用菌的生長離不開水，工業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。該方法的優點是所需設備簡單，操作簡便，節約試劑，對環境污染小，缺點是是高溫下揮發性元素易損失，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過酸和氧化劑作用使樣品分解。濕法消解操作簡便，節約時間，目前使用較廣泛，但是浪費試劑，消煮過程中易產生有害氣體，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，發生絡合反應，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點是設備簡單、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。原子吸收法的優點是分析速度快，信號穩定，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下所產生的熒光強度，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射光譜法

電感耦合等離子體原子發射光譜法是用高頻感應電流所產生的高溫將反應氣加熱、電離，利用待測元素發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譜法略低。

3.5 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法是利用電感耦合等離子體使樣品中金屬元素離子化，再用離子質譜器檢測產生的離子。電感耦合等離子體質譜法干擾少，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定的有色絡合物，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合后，改變了酶活性中心的結構與性質，引起酶活力下降，使底物中的顯色劑顏色、pH、電導率等發生變化，進行定量分析[8]。免疫分析法原理是重金屬離子與相適應的絡合物結合，形成特定的空間結構，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，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通過加工形成生物感應元件，與被測物質選擇性吸附，形成復合物產生電信號，再利用電子儀器進行測定[9]。

4 小結與展望

隨著經濟的快速發展，環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射光譜法與電感耦合等離子體質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.重金屬污染現狀分析及其對策研究[J].中央民族大學學報，2009，18（1）：29-33.

[2]卯曉嵐.中國食用菌物種資源回顧與展望[J].中國食用菌，2000，（19）：9-13.

[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].江蘇農業科學，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].安徽農業科學，2011，39（13）：8056-8057，8062.

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

[7]嚴偉，李淑芬，田松江.超聲波協助提取技術[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）