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摘要：在食品安全问题频发的现代，对食品各项指标的检测变得越来越重要。对于食品中重金属含量的检测可以使用酶抑制法进行快速检测，本文将先介绍检测食品中重金属的必要性及发展现状，然后对酶抑制法测定重金属的原理、检测用酶的种类、检测技术进行研究。
关键词：酶抑制法 食品 重金属
中图分类号：TS207.51 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）20-0020-02
1 检测食品中重金属的必要性及发展现状
随着我国经济的高速发展，我国因重工业造成的污染越来越严重，我国国民在生活中产生的含有重金属的垃圾也越来越多，由于我国发展速度太快，相应的环保措施没有及时进行建设，从而导致这些污染与垃圾中的重金属流入了土壤。由于重金属的不可分解性或难以分解性，土壤中的重金属逐渐被植物所吸收，然后又通过食物链进入了各种动物的体内，从而造成了农作物、禽类食用肉、兽类食用肉的重金属污染，同理，这些重金属也会通过食物链进入人类的体内，对人类的健康造成伤害。
就目前而言，食物中含有重金属是难以避免的，但是我们可以通过对食品的检测对食品的重金属含量进行一定的控制，使那些重金属含量超标的食品不能流入市场，以此来减轻重金属对人体的伤害。近些年来，酶抑制法被广泛应用于食品有毒有害物质检测当中，酶抑制法可以快速地对食品中的残留物质进行较为准确的检测，并且检测成本比传统检测方法要低，检测步骤也比较简单。下文将对酶抑制法进行较为全面的描述，对酶抑制法中的检测用酶与检测技术进行探究。
2 酶抑制法测定重金属的原理
酶是生物体内必不可少的物质，所有生物的体内都含有许多酶。酶与重金属离子有着极强的亲和力，当酶受到重金属离子的干扰时，酶会逐渐地失去活性，重金属离子浓度越高，酶失去活性的速度就会越快。因此，酶抑制法测定重金属的原理就是观察酶活动中心性质与结构的改变、酶活性下降的速度，以及显色剂的颜色、酸碱度、吸光度与电导率的变化，通过观察这些变化，可以判别出食品中重金属的含量以及重金属的基本性质。总体而言，酶抑制法不仅具有简便、快速、所需样品量少的优点，还能通过与传感器的结合提升检测灵敏度。除此之外，酶抑制法还可以对环境中的重金属污染程度进行检测。
3 检测用酶的种类
3.1 脲酶
脲酶是自然界中较为常见的酶，主要存在于豆类植物，脲酶可以快速地催化尿素进行水解，与无脲酶催化相比，尿素在脲酶的催化下反应速度将近快十倍。将脲酶作为检测用酶的原理是：脲酶对重金属离子极为敏感，样品中的重金属离子会直接影响脲酶的活性，重金属离子会抑制脲酶产生氨，并且重金属离子浓度越高，对脲酶产生的抑制作用就会越明显。因此，当使用脲酶作为检测用酶时，可以直接观察重金属离子对脲酶的抑制率，以及指示剂颜色的变化、反应液酸碱度的变化，从而对样品中重金属的含量进行判定。
3.2 葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶的作用就是催化葡萄糖氧化，就目前而言，葡萄糖氧化酶已被广泛地应用于对医药、食品、临床化学的检测当中。目前我国已有许多研究人员使用葡萄糖氧化酶对食品中的重金属含量进行了测定。刘京萍等人对食品中的锡、镉、铅进行了检测，在检测过程中，刘京萍等人选用2，4-二氢酚作为显色剂，并对葡萄糖氧化酶所在的反应体系进行了对反应条件的优化，最后，通过观察金属离子抑制葡萄糖氧化酶活性的情况，得出了食品中的锡、镉、铅的含量。
3.3 磷酸酯酶
磷酸酯酶可以对底物进行酸化，并通过水解磷酸单酯除去底物的磷酸基团。磷酸酯酶是生物体内较为常见的酶，其中，最为常见的是碱性磷酸酶。近些年来，对于磷酸酯酶的研究一直都比较火热，通过将近四十年的研究，研究人员逐渐发现大多数常见重金属离子都对磷酸酯酶的活性有抑制作用，并且，当样品中存在复合污染时，多种重金属离子对磷酸酯酶活性的抑制表现存在一定的协同作用，并且抑制作用的大小也会随着重金属离子浓度的增大而增强。
3.4 蛋白酶
蛋白酶并不是单指一种酶，而是许多酶的合称，但这些酶的共性是能够水解蛋白质肽键。在对酶抑制法进行研究的过程中，研究人员对蛋白酶的研究起步比较晚，研究历史只有寥寥几年，但经研究发现，蛋白酶完全符合酶抑制法对酶的要求，并且将蛋白酶作为检测用酶还具有相当大的发展空间。将蛋白酶作为检测用酶的原理是：重金属离子会抑制蛋白酶水解蛋白质肽键，当抑制作用发生时，考马斯亮蓝会发生相应的显色反应，只要观察考马斯亮蓝是否发生显色反应，就可以判别食品中是否含有重金属离子。
4 检测技术
4.1 酶反应器检测技术
酶反应器是由传感器与流动注射分析结合而成的，酶反应器可以起到衡量重金属离子的作用。酶反应器检测技术实现了连续自动测定的要求，就目前的研究结果来看，酶反应器对汞的检测相当精准，甚至已经无限接近于德国商用系统FIMS的测量值。酶反应器检测技术不仅可以较为精准、较为灵敏地检测汞，而且检测速度也非常快，检测一个样品只需要二到六分钟。
4.2 生物传感器
生物传感器的发展历史较短，是一种较先进的重金属检测技术。生物传感器具有五个较为明显的特点：第一，高灵敏度；第二，高选择性；第三，高稳定性；第四，可以在复杂体系中快速地进行在线检测；第五，检测成本低。由于生物传感器具有众多优点以及极高的实用性，目前生物传感器已在我国多个领域得到了广泛应用，并且，生物传感器的出现开启了分析领域的新纪元。就目前而言，许多研究人员对生物传感器进行了大量的研究，研究结果发现，生物传感器具有相当好的稳定性与重现性，但生物传感器不能同时测定多种重金属离子，因此，对于生物传感器的深入研究必须坚定不移地继续下去。
4.3 其它检验技术
除了酶反应器检测技术和生物传感器两种检测技术之外，还有脲酶抑制法、量热计、试纸条以及比色法，但相对而言，这些方法在实际检测中，所发挥的效用不太明显。
5 总结
使用酶抑制法可以快速、简便地检测食品中重金属的含量，但在同一段时间内，酶抑制法只能对一种或少数几种重金属离子进行检测，当样品中重金属离子种类较多时，会极大地影响酶抑制法的检测效果，因此，对于酶抑制法在食品重金属检测中的应用还需要更加深入的研究。
参考文献
[1]赵国群，张宁宁.食品成分对脲酶活性的影响[J].食品研究与开发，2014，（22）：114-118.
关键词：酶抑制法 食品 重金属
中图分类号：TS207.51 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）20-0020-02
1 检测食品中重金属的必要性及发展现状
随着我国经济的高速发展，我国因重工业造成的污染越来越严重，我国国民在生活中产生的含有重金属的垃圾也越来越多，由于我国发展速度太快，相应的环保措施没有及时进行建设，从而导致这些污染与垃圾中的重金属流入了土壤。由于重金属的不可分解性或难以分解性，土壤中的重金属逐渐被植物所吸收，然后又通过食物链进入了各种动物的体内，从而造成了农作物、禽类食用肉、兽类食用肉的重金属污染，同理，这些重金属也会通过食物链进入人类的体内，对人类的健康造成伤害。
就目前而言，食物中含有重金属是难以避免的，但是我们可以通过对食品的检测对食品的重金属含量进行一定的控制，使那些重金属含量超标的食品不能流入市场，以此来减轻重金属对人体的伤害。近些年来，酶抑制法被广泛应用于食品有毒有害物质检测当中，酶抑制法可以快速地对食品中的残留物质进行较为准确的检测，并且检测成本比传统检测方法要低，检测步骤也比较简单。下文将对酶抑制法进行较为全面的描述，对酶抑制法中的检测用酶与检测技术进行探究。
2 酶抑制法测定重金属的原理
酶是生物体内必不可少的物质，所有生物的体内都含有许多酶。酶与重金属离子有着极强的亲和力，当酶受到重金属离子的干扰时，酶会逐渐地失去活性，重金属离子浓度越高，酶失去活性的速度就会越快。因此，酶抑制法测定重金属的原理就是观察酶活动中心性质与结构的改变、酶活性下降的速度，以及显色剂的颜色、酸碱度、吸光度与电导率的变化，通过观察这些变化，可以判别出食品中重金属的含量以及重金属的基本性质。总体而言，酶抑制法不仅具有简便、快速、所需样品量少的优点，还能通过与传感器的结合提升检测灵敏度。除此之外，酶抑制法还可以对环境中的重金属污染程度进行检测。
3 检测用酶的种类
3.1 脲酶
脲酶是自然界中较为常见的酶，主要存在于豆类植物，脲酶可以快速地催化尿素进行水解，与无脲酶催化相比，尿素在脲酶的催化下反应速度将近快十倍。将脲酶作为检测用酶的原理是：脲酶对重金属离子极为敏感，样品中的重金属离子会直接影响脲酶的活性，重金属离子会抑制脲酶产生氨，并且重金属离子浓度越高，对脲酶产生的抑制作用就会越明显。因此，当使用脲酶作为检测用酶时，可以直接观察重金属离子对脲酶的抑制率，以及指示剂颜色的变化、反应液酸碱度的变化，从而对样品中重金属的含量进行判定。
3.2 葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶的作用就是催化葡萄糖氧化，就目前而言，葡萄糖氧化酶已被广泛地应用于对医药、食品、临床化学的检测当中。目前我国已有许多研究人员使用葡萄糖氧化酶对食品中的重金属含量进行了测定。刘京萍等人对食品中的锡、镉、铅进行了检测，在检测过程中，刘京萍等人选用2，4-二氢酚作为显色剂，并对葡萄糖氧化酶所在的反应体系进行了对反应条件的优化，最后，通过观察金属离子抑制葡萄糖氧化酶活性的情况，得出了食品中的锡、镉、铅的含量。
3.3 磷酸酯酶
磷酸酯酶可以对底物进行酸化，并通过水解磷酸单酯除去底物的磷酸基团。磷酸酯酶是生物体内较为常见的酶，其中，最为常见的是碱性磷酸酶。近些年来，对于磷酸酯酶的研究一直都比较火热，通过将近四十年的研究，研究人员逐渐发现大多数常见重金属离子都对磷酸酯酶的活性有抑制作用，并且，当样品中存在复合污染时，多种重金属离子对磷酸酯酶活性的抑制表现存在一定的协同作用，并且抑制作用的大小也会随着重金属离子浓度的增大而增强。
3.4 蛋白酶
蛋白酶并不是单指一种酶，而是许多酶的合称，但这些酶的共性是能够水解蛋白质肽键。在对酶抑制法进行研究的过程中，研究人员对蛋白酶的研究起步比较晚，研究历史只有寥寥几年，但经研究发现，蛋白酶完全符合酶抑制法对酶的要求，并且将蛋白酶作为检测用酶还具有相当大的发展空间。将蛋白酶作为检测用酶的原理是：重金属离子会抑制蛋白酶水解蛋白质肽键，当抑制作用发生时，考马斯亮蓝会发生相应的显色反应，只要观察考马斯亮蓝是否发生显色反应，就可以判别食品中是否含有重金属离子。
4 检测技术
4.1 酶反应器检测技术
酶反应器是由传感器与流动注射分析结合而成的，酶反应器可以起到衡量重金属离子的作用。酶反应器检测技术实现了连续自动测定的要求，就目前的研究结果来看，酶反应器对汞的检测相当精准，甚至已经无限接近于德国商用系统FIMS的测量值。酶反应器检测技术不仅可以较为精准、较为灵敏地检测汞，而且检测速度也非常快，检测一个样品只需要二到六分钟。
4.2 生物传感器
生物传感器的发展历史较短，是一种较先进的重金属检测技术。生物传感器具有五个较为明显的特点：第一，高灵敏度；第二，高选择性；第三，高稳定性；第四，可以在复杂体系中快速地进行在线检测；第五，检测成本低。由于生物传感器具有众多优点以及极高的实用性，目前生物传感器已在我国多个领域得到了广泛应用，并且，生物传感器的出现开启了分析领域的新纪元。就目前而言，许多研究人员对生物传感器进行了大量的研究，研究结果发现，生物传感器具有相当好的稳定性与重现性，但生物传感器不能同时测定多种重金属离子，因此，对于生物传感器的深入研究必须坚定不移地继续下去。
4.3 其它检验技术
除了酶反应器检测技术和生物传感器两种检测技术之外，还有脲酶抑制法、量热计、试纸条以及比色法，但相对而言，这些方法在实际检测中，所发挥的效用不太明显。
5 总结
使用酶抑制法可以快速、简便地检测食品中重金属的含量，但在同一段时间内，酶抑制法只能对一种或少数几种重金属离子进行检测，当样品中重金属离子种类较多时，会极大地影响酶抑制法的检测效果，因此，对于酶抑制法在食品重金属检测中的应用还需要更加深入的研究。
参考文献
[1]赵国群，张宁宁.食品成分对脲酶活性的影响[J].食品研究与开发，2014，（22）：114-118.