食品科技
食品安全是目前人们最为关注的问题之一，随着经济的快速发展，现代工业化进程的加快，重金属污染问题已经对生态环境、农业可持续发展等诸多方面构成了严重威胁，尤其对食用农产品安全的影响日益加剧。汞（mercury，Hg）是一种可以在人体内蓄积的高毒性重金属，并以天然态广泛存在于自然界中。随着工业的不断发展，由于燃煤、垃圾焚烧、黄金冶炼和水泥生产等人类生产活动，环境中的汞污染日益严重，含量也不断增加[1]。排入环境的含汞废水可引发土壤污染，同时废气中的汞沉降到地面同样也会引发大范围的汞污染。汞在动植物体内，以甲基汞（MeHg）的形式存在，甲基化的汞具有很强的生物毒性[2]。种植在被污染的土壤中的农作物会通过吸收作用富集甲基汞。并且甲基汞脂溶性较强，在水生生物体内会长期储集，于是还会通过水生生物食物链在食用鱼类和贝类等水生农产品中富集。在较快的生物富集放大倍率和较长的脑器官生物半衰期的作用下，即使在土水环境中只有很小的浓度，也可经过食物链被生物浓缩放大从而达到极其危险的浓度。因此环境中的汞污染最终都会影响农产品的安全，进而影响人类的健康。汞的危害主要是其进入人体后，在脑组织中逐渐积累，达到一定量就会对脑组织造成损害，进而侵害神经系统，尤其是中枢神经系统，造成语言障碍、运动失调、视野减小、听力障碍等症状[3]。
另外，甲基汞进入孕妇体内对发育中
胎儿的危害极大，其可通过胎盘及血
脑障壁，积聚在发育中的胎儿的脑部，
电工工具袋
使胎儿出现脑性麻痹、痉挛、抽筋等
症状，严重的会造成宝宝的认知能力
低下[4]。因为汞对孕妇和婴幼儿的危
害较大，这类人不要过多食用含汞
过多的鱼类，且尽量不要食用鱼头和
鱼皮。由此可见，对食用农产品中的
近年来，我国食用农产品汞污染
事件也频繁报道，威胁着人民的生命
安全，是食品安全的热点问题。2007
年，发生了贵州百花湖汞污染事故，
由于长期开采和排出含汞废水，对当
地流域造成了大面积的污染。严重汞
污染的土壤面积达60 hm2，使得当地
种植的粮食和养殖的鱼类汞含量超标
和大幅度减产[5]。2006年，重庆北培
汞污染，使得当地蔬菜粮食汞超标，
大部分被本地居民食用，当地居民通
过头发检测出体内汞含量超标，多名
职工身患白血病[6]。目前，对于农产
冷原子吸收光谱法、比法、原子荧
光光谱法、电感耦合等离子体发射光
汞直接测定仪法等。其中原子荧光光
度法谱线清晰干扰少、灵敏度高、线
性范围大，但是所测定的金属种类有
限；电感耦合等离子体质谱法检出限
非常低，但是价格昂贵、容易受污染，
很难普及；高效液相谱法可以同时
完成多项测定，由于络合剂选择有限，
性高、亲和力强、灵敏度高、检测成
本低廉、耗时短、准确性高、易于现
场检测与安全可靠等优点弥补了以上
常用方法的缺陷，显示出了它的优越
性。本文将综述食用农产品中汞的传
统检测方法、国标中的汞检测方法和
利用核酸适配体进行的汞检测方法，
并展望该方法在食品检测中的应用
前景。
1 传统方法与快检技术检测汞
（Hg2+）和甲基汞
检测汞（Hg2+）的传统方法为原子
荧光光谱分析法（AFS）、原子吸收光
谱（AAS)和检测生物体中甲基汞所采
用的液相谱-原子荧光光谱联用方法
（HPLC-AFS）。液相谱是目前检测甲
基汞最常用的分离技术，而使用气相
谱法测定甲基汞则需要衍生处理[7]。
这些方法一般只适用于实验室分析检
测，实验技术较为复杂，还有耗时长、
设备昂贵等缺点。李蕾研究出一种利
用功能化石墨烯材料对样品进行高度
吸附的前处理，再结合高效液相谱-
电感耦合等离子质谱（HPLC-ICP-MS）
检测样品中的汞形态的方法，并成功
应用于大米中汞形态的检测[8]。邹淑珍
提出了一种利用间接竞争酶联免疫检
测法（间接ELISA法）进行检测的方法，
其抗体2F8可直接识别甲基汞和汞离
核酸适配体技术在食用农产品中汞检测的应用与展望
□ 孙婉玲 王立博 四川省轻工业研究设计院
摘 要：环境中由于人类生产活动导致的汞污染日益加剧，通过环境到生物链的不断富集，重金属汞
污染正在影响着食用农产品的安全。传统检测汞的实验技术较为复杂，耗时长，设备昂贵，难以满足现场快速检测的需求。而核酸适配体以其合成容易、靶分子广、特异性高、亲和力强、灵敏度高、检测成本低廉、耗时短、易于现场检测等优点显示出了它在快速筛查中的优越性。本文综述了目前我国重金属汞的污染现状及其来源与危害，传统检测汞和甲基汞的方法，国家标准中检测汞的方法及核酸适配体技术在食用农产品重金属汞的检测应用进展，最后对核酸适配体技术在食用农产品重金属汞中的检测前景进行了展望。
关键词：核酸适配体；快速检测；汞；农产品
T
logy
科技
食品科技
子（Hg 2+），最低检出限达到5.27 ng/mL
和0.354 ng/mL [9]
。对于重金属污染的食用农作物采用快速检测的方法对待检样品进行初筛后再进行仪器的分析检测能大幅度提高检测效率。
2 国家标准方法检测食用农产品
中的汞
防辐射裙
目前，我国对于食品中的总汞及有机汞的测定标准为GB 5009.17—2014[10]。GB 5009.17—2014《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测
定》规定的检测方法有：食品中总汞的
检测方法包括原子荧光光谱分析法、冷原子吸收光谱法；食品中甲基汞的测定方法为液相谱-原子荧光光谱联用方法。表1为GB 5009.17—2014标准中食品中总汞和甲基汞的检测方法、检测样品种类和检出限。同时，我国食品安全国家标准对食品中污染物限量的准则是GB 2762—2017[11]。GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定了各类食品中可食用部分允许的最大汞含量水平，即汞的限量。具体限量值如表2所示。
3 核酸适配体检测技术
核酸适配体最早是由Ellington
A D 和Szostak 于1990年通过配体指数富集进化系统技术（SELEX）筛选获得的一段能特异性结合T4 DNA 聚合酶的单链寡核苷酸（RNA 或ssDNA）[12-13]。核酸适配体一般
由20～80个碱基组成，与相应的
配体有严格的识别功能和高度的亲和力。核酸适配体按照是否通过标记物来检测信号分为标记型核酸适
配体和非标记型核酸适配体两种。
表1 国家标准GB 5009.17—2014
标准编号
检测靶标检测方法
检测样品种类检出限（mg/kg）
GB 5009.17—2014总汞
原子荧光光谱分析法粮食、植物油、动物油脂、
薯类、豆制品、肉、蛋、
乳及乳制品
0.003GB 5009.17—2014总汞冷原子吸收光谱法
0.002GB 5009.17—2014
甲基汞
液相谱-原子荧光光谱联用方法
0.008
表2 我国食品中汞的限量指标GB 2762—2017
食品类别（名称）
限量（以Hg 计）mg/kg
总汞甲基汞水产动物及其制品
—
0.5肉食性动物及其制品—1
谷物及其制品
稻谷、糙米、大米、玉米、小麦
0.02—蔬菜及其制品新鲜蔬菜0.01—
食用菌及其制品0.1
—肉及其制品肉类
0.05—乳及乳制品
生乳、巴氏杀菌乳、灭菌乳、发酵乳
0.01—蛋及蛋制品鲜蛋
0.05—调味品食用盐0.1—
饮料类矿泉水0.001 mg/L
—
特殊膳食用食品
婴幼儿罐装辅助食品
0.02
—
经过近年来不断的研究发展，核酸适配体在生物医学、分析化学等研究领域中已展现出广阔的应用前景。与抗体检测相比，核酸适配体作为一种分子识别元件在分析检测中展现出无可替代的优点：①筛选周期短，一般筛选周期为2～3个月，最短只需两周，较制备抗体的时间缩短了1～3个月；②稳定性高，核酸适配体通常以粉末状保存，变性和复性可逆，对酸碱不敏感，可常温保存运输，在高温下亦可稳定存在；③筛选简单，核酸适配体是体外筛选的，不依赖生物体即可筛选出无免疫原性、低免疫原性甚至有毒的靶目标的核酸适配体；④靶目标范围广，包括小分子、金属离子、生物毒素、蛋白质大分子、甚至细胞以及病毒等；⑤易于修饰，通过合成核酸适配体，可以在其末端连接一些活性基团或者修饰一些指示基团；⑥纯度高；⑦亲和力强[14]。随着近年来分子生物学技术的快速发展与SELEX技术的不断创新，核酸适配体已经得到了较为广泛的发展，已经应用于各项研究领域。4 应用核酸适配体检测汞和甲
基汞
目前对检测汞残留污染已经筛选出了适宜的核酸适配体，在食用农产品检测汞具有高效和快速的特点。在本节中将介绍目前酸适配体技术在检测汞含量中的应用。富含胸腺嘧啶T 的核酸适配体ssDNA可以与Hg2+形成特殊的发夹结构，于是Liu C W等通过这一特征构建了核酸适配体-纳米金探针的传感器（DNA-AuNPs）[15]。Gao Z F等同样将核酸适配体修饰到纳米金粒子上，形成dsDNA- AuNPs，并在dsDNA的尾端合成不配对的胸腺嘧啶T-T碱基对，从而避免AuNPs聚沉[16]。该方法主要是利用当Hg2+存在时，其会和胸腺嘧啶发生配位作用，形成T-Hg2+-T，导致纳米金离子聚集，从而产生RRS信号，根据信号的强弱实现检测Hg2+的目的。利用Hg2+介导的T-T 碱基对调节G四联体DNA的适当折叠
并抑制DNA酶活性，从而开创了用比
法检测Hg2+的简便方法[17]。Ma K
等在具有良好的聚合诱导发光属性的
9，10-二甲基蒽（DSA）衍生物上修饰
两个胸腺嘧啶碱基，从而构建检测汞
离子的荧光探针[18]。当检测液中存在
汞离子时，两个胸腺嘧啶与Hg2+形成
聚体，而导致DSA由于络合作用激发
出强荧光。这种方法检测Hg2+的检测
限为3.4×10-7 mol/L，并且与其他金
属离子相比，对Hg2+的选择性更好。
在另外一项研究中，Yiquan Chen等
使用特定的DNA序列结合Hg2+和甲
基汞，结合毛细管电泳和电感耦合等
离子体质谱方法开发出了一种快速的
汞形态的分析方法[19]。特定的DNA序
列可以与Hg2+和CH3Hg+以不同的结
合力结合，这使得形成的DNA-Hg2+和
DNA-CH3Hg+偶联物具有不同的负电
荷，从而使得反向模式下的毛细管电
泳更容易快速分离Hg2+和CH3Hg+。
5 结论与展望
食用农产品中重金属汞的检测方
表贴式永磁同步电机法主要有原子荧光光度法、电感耦合
等离子体质谱法、高效液相谱法等。
其中原子荧光光度法谱线清晰干扰少、
灵敏度高、线性范围大，但是所测定
的金属种类有限；电感耦合等离子体
质谱法检出限非常低，但是价格昂贵、
容易受污染，很难普及；高效液相
谱法可以同时完成多项测定，由于络
合剂选择有限，也具有一定的局限性。
而核酸适配体以合成容易、靶分子广、
特异性高、亲和力强、灵敏度高、检
测成本低廉、耗时短、准确性高、易
于现场检测和安全可靠等优点弥补了
以上常用方法的缺陷，显示出了它的
优越性。而核酸适配体结合相应的传
感分析技术则具有高效快速、操作便
捷和对实验设备要求不高的优势，使
得其可在地方各级实验室和企业相关
质检部门得到应用，也能推动重金属
污染检测在农业快检中的发展，同时
还有望对现有国家标准进行进一步的
技术补充。
利用核酸适配体结合传感技术检
测各类农产品中的汞含量依然处于初
级的研究阶段，虽然实际检测时可能
会遇到问题，例如复杂的样品怎么实
现简洁化的前处理、如何使得SELEX
筛选流程更加标准化等；但随着科技
不断进步，核酸适配体技术将得到不
断更新、不断完善，有望广泛应用于
农副产品、食品加工企业的原材料汞
污染的快速检测中。
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[12]ELLINGLON A D, SZOSTAK J W.
（下转161页）
人们一直在寻可以填补4320发酵技术问题的措施，有人提出了一种新型的、更加方便的生产技术，这项技术就是微生物厌氧固态发酵生产技术[5]。和好氧发酵技术相对比，厌氧发酵所消耗的能耗更低，热耗更小，并且不需要人为搅动与散热。只要封闭状况和环境状况达标，就能达到长期保存的效
果，并且不容易腐化，储存更加方便。
4.3 生产液体发酵饲料
目前生物发酵技术在饲料加工的运用，处于比较稳定的阶段。在饲料的加工生产中要充分运用这项技术的优质特性，工作人员应该熟知其使用流程，首先，在饲料的生产期间，需要到适合的菌种，以提升发酵效率，
促进物质的降解，使动物更好的进行
营养的吸收；其次，对于部分菌种液
体，必须进行二次培育和第三次的扩
大培育，以提升饲料的品质；最后，
在菌种的培育过程中，需要选择固定
的培育器皿，来保障饲料的良好发酵，
达到理想的发酵效果。
5 结语
研究生物发酵技术在饲料的生产、
加工、调配中的应用，应从发酵菌种研
究出发，从对这些菌种的研究中不难
发现，研发具有更高营养价值、能够
更好吸收的生物饲料，可以推动饲料
生产行业的进步，其前景也比较广阔。
在畜牧行业的发展中具有更大的作用。
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基金项目：四川省科技计划项目
（编号:2019YJ0550）。
化学膨胀螺栓作者简介：孙婉玲（1991—），女，
汉族，四川成都人，硕士，助理工程师。
研究方向：基因检测研发。
通信作者：王立博（1985—），男，
汉族，四川成都人，硕士，工程师。
研究方向：生物技术。
（上接159页）
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