食用菌重金属检测方法概述

张振都+王莹+刘笑笑+魏春雁

摘 要 随着人们生活质量水平的提高，食品安全问题日益成为关注的焦点。食用菌虽然营养丰富，但重金属富集能力较强，如何准确、快速的检测食用菌中重金属含量，全面评价食用菌中重金属污染情况，对保证食品安全与保护人类健康具有重要的意义。

关键词 食用菌；重金属检测

中图分类号：O614 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）27--02

重金属通常是指密度在5.0以上的金属，主要有Cu、Zn、Cr、Cd、Ni、Hg、Ag等45种。其中，一些元素是植物生长所必需的，如Cu、Zn、Fe等；一些元素是植物生长所不需要的，如Cr、Cd、Hg、As等。但所有重金属含量超过一定浓度，经过食物链作用对人体都有害。近些来，重金属超标造成人类中毒事件频发[1]。中国拥有丰富的食用菌资源，并有悠久的采食历史[2]。食用菌因其营养价值丰富，风味优美独特，含有多种生理活性物质，还具有重要的医疗保健功能，神兽人们喜爱，但是，食用菌重金属污染问题也不容忽视[3-5]。因此，准确评价食用菌中重金属污染情况具有重要意义。

1 食用菌中重金属来源

土壤：随着工业的发展，土壤重金属污染日趋严重，栽培食用菌土壤中所含重金属，会被食用菌吸收、富集。（2）栽培基质：食用菌栽培基质来源广泛，主要有木屑、秸秆、石灰等，栽培基质中重金属会通过食用菌的生长转化，富集到食用菌体内。（3）肥料与农药：在食用菌栽培过程中施入的肥料和农药，其所含重金属会经过吸收转化进入食用菌中。（4）灌溉水：食用菌的生长离不开水，工业及生活排废致使水源恶化，含有大量重金属，在浇灌过程中也会引起食用菌重金属污染。（5）空气：工业排放的废气会使大气中粉尘的重金属含量增加，也会影响食用菌中重金属含量。因此，控制食用菌重金属污染的关键是在栽培过程中减少和杜绝可能引入的重金属污染途径。

2 样品前处理方法

2.1 干式灰化法

干式灰化是在高温条件下经过灼烧使样品分解灰化，再用酸将灰分进行溶解。该方法的优点是所需设备简单，操作简便，节约试剂，对环境污染小，缺点是是高温下挥发性元素易损失，耗时长，回收率低，准确性也较低。

2.2 湿式消解法

湿法消解是在低温条件下经过酸和氧化剂作用使样品分解。湿法消解操作简便，节约时间，目前使用较广泛，但是浪费试剂，消煮过程中易产生有害气体，并且空气易污染。

2.3 微波消解法

微波消解是在样品中加入适量的酸和氧化剂，在微波电场及高压作用下，使样品快速消解。微波消解法消解样品更加完全，使用试剂量少，污染小空白值低，也大大缩短了样品制备时间。近年来，微波消解装置研制日趋成熟，使得微波消解法应用比较广泛。

此外，还有固相萃取法[6]、超声波提取法[7]等，但是在食用菌重金属检测上应用较少。

3 检测方法

3.1 紫外——可见分光光度法

紫外——可见分光光度法是利用重金属元素与显色剂反应，发生络合反应，生成有色分子团，在特定波长下比色检测，溶液颜色深浅与样品中重金属浓度呈正比。紫外——可见分光光度法的优点是设备简单、操作简便，缺点是检出限高，灵敏度与选择性不好，干扰比较严重。

3.2 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是通过检测蒸气中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度，来确定样品中金属元素含量。原子吸收法的优点是分析速度快，信号稳定，抗干扰能力强，灵敏度高，检出限低，选择性好，但是基体干扰严重，不能同时测定多种元素，效率较低。

3.3 原子荧光光度法

原子荧光光度法是通过检测待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的荧光强度，来确定样品中金属元素含量。原子荧光法灵敏度较高，谱线干扰少，检出限比原子吸收法要低，As、Hg分别可达0.01和0.001 μg/L，但是谱线范围较宽，检测重金属元素的种类有限。

3.4 电感耦合等离子体原子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法是用高频感应电流所产生的高温将反应气加热、电离，利用待测元素发出的特征谱线进行检测，特征谱线强度与金属元素含量呈正比。电感耦合等离子体原子发射光谱法具有干扰小，灵敏度高，线性范围广，可同时检测多种重金属元素，但是灵敏度比电感耦合等离子体质谱法略低。

3.5 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是利用电感耦合等离子体使样品中金属元素离子化，再用离子质谱器检测产生的离子。电感耦合等离子体质谱法干扰少，灵敏度高，线性范围宽，检出限低，可达ppt级，能同时进行多元素检测，缺点是价格昂贵，易受污染。

3.6 高效液相色谱法

高效液相色谱法是利用痕量金属离子与有机试剂可以形成稳定的有色络合物，用HPLC分离后再用紫外——可见检测器进行检测，可同时检测多种元素。虽然高效液相色谱法操作简便，但是络合试剂选择有限，有一定的局限性。

3.7 生物分析法

生物分析法是近年来重金属检测的前沿方法，主要有酶抑制法、免疫分析法和生物传感器法。酶分析法原理是重金属离子与形成酶活性中心的巯基或甲巯基结合后，改变了酶活性中心的结构与性质，引起酶活力下降，使底物中的显色剂颜色、pH、电导率等发生变化，进行定量分析[8]。免疫分析法原理是重金属离子与相适应的络合物结合，形成特定的空间结构，然后连接到抗原或抗体中，与特定的抗体或抗原进行特异性反应，进行定量分析。生物传感器法是将具有分子识别功能的生物物质通过加工形成生物感应元件，与被测物质选择性吸附，形成复合物产生电信号，再利用电子仪器进行测定[9]。

4 小结与展望

随着经济的快速发展，环境中重金属污染日益加剧，重金属检测越来越受到人们的重视。经分析可知，食用菌重金属检测样品前处理方法以湿消解法和微波消解法更实用；从方法的准确性、灵敏度、操作简易程度等因素考虑，原子吸收法、电感耦合等离子体原子发射光谱法与电感耦合等离子体质谱法是食用菌重金属检测的主要分析方法；但新兴的生物分析法具有成本低，操作简便的特点，进一步完善后更适用于重金属检测。

参考文献

[1]曹斌，何松洁，夏建新.重金属污染现状分析及其对策研究[J].中央民族大学学报，2009，18（1）：29-33.

[2]卯晓岚.中国食用菌物种资源回顾与展望[J].中国食用菌，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，陈玉成，张进忠.食用菌富集重金属特征及污染评价[J].江苏农业科学，2007，（5）：229-232.

[5]朱华玲，班立桐，徐晓萍.食用菌对重金属耐受和富集机理的研究进展[J].安徽农业科学，2011，39（13）：8056-8057，8062.

[6]吴芳华.固相萃取技术研究进展[J].分析测试技术与仪器，2012，18（2）：114-120.

[7]严伟，李淑芬，田松江.超声波协助提取技术[J].化工进展，2002，21（9）：649-651.

[8]柳畅先，梁曦，何进星.酶催化动力学光度法测定镉（Ⅱ）[J].化学通报，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.

（责任编辑：刘昀）endprint