食品中重金屬元素檢測(cè)的專利技術(shù)進(jìn)展

姚雪漫　張秋萍　王春民

摘 要：食品中超標(biāo)的重金屬元素一旦進(jìn)入人體并累積到一定濃度，會(huì)嚴(yán)重危害人民群眾的身體健康，因此必須重視食品中重金屬元素的檢測(cè)。本文從專利技術(shù)的視角對(duì)食品中重金屬元素的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探究和總結(jié)，以期為相關(guān)研究人員提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：食品;重金屬檢測(cè);專利技術(shù)

重金屬通常是指密度在4.5 g/cm3以上的金屬，重金屬進(jìn)入人體后會(huì)在人體內(nèi)累積，并造成不可逆轉(zhuǎn)的損害?！版k米”事件、兒童血鉛超標(biāo)事件、“癌癥村”事件、“皮革奶”事件等都是由食品中重金屬超標(biāo)造成的。針對(duì)層出不窮的食品安全問(wèn)題，我國(guó)的食品監(jiān)督管理部門(mén)、食品相關(guān)企業(yè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)等日益重視食品中重金屬元素的檢測(cè)。尤其是在涉及鉛、鎘、汞、鉻、鋁與砷等危害性較強(qiáng)的重金屬檢測(cè)中，在滿足食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，相關(guān)研究人員應(yīng)積極探索更加快速準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。

1 基于儀器分析的檢測(cè)方法

與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，儀器分析具有靈敏度高、檢出限低、選擇性好與分析速度快等優(yōu)勢(shì)，目前是食品重金屬檢測(cè)領(lǐng)域的主流手段，而且在相關(guān)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，原子吸收儀、ICP-MS檢測(cè)方法多作為第一法用于食品中金屬元素檢測(cè)。而相關(guān)的專利申請(qǐng)多集中在樣品前處理、金屬元素的分離和富集、儀器工作條件優(yōu)化、多元素分析及評(píng)估方法的建立方面。

在食品樣品前處理方面，專利CN 104749240 A中采用的前處理手段是將蔬菜制成蔬菜粉末后直接進(jìn)入單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了蔬菜中重金屬元素形態(tài)分析和定性定量分析的同步進(jìn)行。

在金屬元素的分離和富集方面。專利CN 108318571 A中采用磁性重金屬吸附劑富集水產(chǎn)品中的重金屬離子后，利用ICP-MS測(cè)定鉛、鉻、鎘與汞的含量，避免使用強(qiáng)酸進(jìn)行消解;專利CN 106769926 A中利用羥基化多壁碳納米管對(duì)銅、鎘和鉛的強(qiáng)選擇性吸附能力，從經(jīng)消解的茶油中富集和分離出了這3種重金屬離子，該方法的檢測(cè)限較低，富集能力較高。

在儀器工作條件的優(yōu)化方面，專利CN 104374725 A在檢測(cè)南美白對(duì)蝦中重金屬元素時(shí)，優(yōu)化了原子吸收測(cè)試儀的干燥溫度、灰化溫度和原子溫度等條件;專利CN 110988099 A在測(cè)定水稻中重金屬元素時(shí)，對(duì)ICP-MS的工作條件進(jìn)行優(yōu)化，得到的方法穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度均較高。

在樣品評(píng)估方法建立方面。專利CN 104111264 A在利用X熒光射線法分析稻谷中鎘和鉛元素含量時(shí)，建立了重金屬元素污染的綜合評(píng)價(jià)方法;專利CN 107944672 A所建立的冬蟲(chóng)夏草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，以是不同的砷形態(tài)含量來(lái)評(píng)估其暴露風(fēng)險(xiǎn)。

2 基于生物技術(shù)的檢測(cè)方法

相較于比較成熟的儀器分析檢測(cè)方法，利用特異性的酶、蛋白質(zhì)、核酸、抗體甚至是微生物等生物技術(shù)方法開(kāi)展食品中重金屬元素檢測(cè)還處于初步發(fā)展階段，相關(guān)專利研究成果多由高校和科研機(jī)構(gòu)掌握，但是這些技術(shù)在檢測(cè)速度、經(jīng)濟(jì)性、便攜性等方面具有潛在的優(yōu)勢(shì)，具有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的價(jià)值。

上海交通大學(xué)周培等人在2013年所申請(qǐng)的專利CN 103160504 A中利用改進(jìn)的DNA zyme8-17制備核酸熒光探針，實(shí)現(xiàn)室溫下低濃度鉛離子的快速檢出。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)徐文濤等人在專利CN 109022561 A中通過(guò)對(duì)引物和模板的設(shè)計(jì)，制得了功能核酸比色傳感器，其能夠在汞、銅離子存在的條件下，在10 min內(nèi)進(jìn)行PCR反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)銅、汞離子的快速、可視化檢測(cè)。

中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所陳令新等人的專利CN 110305822 A中公開(kāi)了用噬甲基菌可以實(shí)現(xiàn)飲用水、地表淡水、海水中鉛、汞重金屬離子的快速響應(yīng)和預(yù)警。在專利CN 110283768 A中利用合成生物學(xué)技術(shù)改造大腸桿菌，使其在汞離子的作用下能夠表達(dá)乙烯生成酶，進(jìn)而產(chǎn)生不同強(qiáng)度的乙烯信號(hào)，達(dá)到檢測(cè)汞離子的目的。

江南大學(xué)胥傳來(lái)等人在專利CN 110646605 A中公開(kāi)了一株可分泌抗鉛離子特異抗體的單克隆雜交瘤細(xì)胞株，并將其產(chǎn)生的特異性抗體進(jìn)行固定化，得到穩(wěn)定的快速檢測(cè)試紙條，無(wú)需大型儀器設(shè)備，即能大規(guī)模地對(duì)糧食及其加工產(chǎn)品中的殘留重金屬鉛進(jìn)行快速檢測(cè)，更加適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，具有良好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)民生活水平的提高，人們的健康意識(shí)在逐步提升，對(duì)食品安全的重視度越來(lái)越高，國(guó)家對(duì)食品安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)強(qiáng)度和力度也逐年增大。但仍然會(huì)各種不確定因素會(huì)導(dǎo)致食品中某些重金屬元素含量超標(biāo)，因此必須通過(guò)科學(xué)合理的技術(shù)方法對(duì)各類食品中的重金屬元素開(kāi)展檢測(cè)，現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)方法也需要在穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性和便攜性等方面進(jìn)一步完善。