第五讲：茶叶中重金属元素的原子荧光光谱测定法

原子荧光光谱法（Atomic Fluorescence Spectrometry，AFS），是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子（一般蒸汽状态）吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光，并依据气态原子在辐射激发下发射的荧光强度来进行定量分析。     

发酵豆乳主要乳酸菌实时荧光定量PCR检测方法的建立

为快速检测发酵豆乳中主要乳酸菌植物乳杆菌、副干酪乳杆菌含量,建立实时荧光定量聚合酶链式反应检测方法。根据植物乳杆菌、副干酪乳杆菌保守区域设计特异性引物和探针,验证建立的实时荧光定量PCR法的特异性、灵敏度和重复性,并与国标法进行比较。结果表明:引物特异性强,实时荧光定量PCR法特异性及重复性较好;植物乳杆菌和副干酪乳杆菌的检验灵敏度分别达到1.3×10~(-4)和1.0×10~(-5) ng·μL~(-1)。分别建立植物乳杆菌和副干酪乳杆菌标准菌株的实时荧光定量PCR检验法的标准曲线,得出R~2分别为0.994 3和0.999 6,表明线性关系较好,可进行发酵豆乳中2种菌株含量的检测,测得供试发酵豆乳中植物乳杆菌与副干酪乳杆菌比例为4∶1。实时荧光定量PCR法测得发酵豆乳中乳酸菌总量为(5.5±0.26)×10~9 CFU·mL~(-1),国标法检测为(5.3±0.43)×10~9 CFU·mL~(-1),2种方法检测结果无差异(P0.05),表明建立的实时荧光定量PCR方法可快速、准确地检测出发酵豆乳中植物乳杆菌和副干酪乳杆菌的含量。     

福建省典型菜地土壤-蔬菜汞富集规律

调查了福建省12个县(市、区)的3种蔬菜(上海青、豇豆和包菜)和相应土壤的汞含量状况，研究大田条件下上海青、豇豆和包菜对土壤汞的富集规律。结果表明：调查区菜地土壤受到不同程度的汞污染，有29.1%的土壤总汞含量超过国家《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中的二级指标。调查区蔬菜汞含量范围为0.02～5.21 μg/kg，均低于《食品中污染物限量》(GB 2762-2012)中蔬菜汞的限量指标。调查区土壤有效汞含量与土壤总汞含量呈极显著的线性正相关，土壤汞有效度平均值为9.98%，表明汞在土壤不容易转化、被作物吸收。上海青、豇豆、包菜汞含量与土壤有效汞含量均呈极显著的线性相关，且线性关系优于各蔬菜汞含量与土壤总汞含量的关系。依据拟合的回归方程推算出土壤有效汞的安全临界值分别为上海青0.31 mg/kg、豇豆0.65 mg/kg、包菜1.29 mg/kg。依据土壤总汞含量与有效汞含量的拟合回归方程推算出相应的土壤总汞安全临界值分别为：上海青9.85 mg/kg、豇豆21.18 mg/kg、包菜42.52 mg/kg，均远高于国家土壤环境质量标准中的二级标准。     

原子荧光光谱法对红景天制剂中砷、汞含量的检测

目的建立红景天制剂中砷、汞含量的测定方法。方法以HNO_3-H_2O_2为消解剂对试样进行微波消解,用原子荧光光度计对样品进行测定。结果砷、汞的线性范围分别为0～10μg/L、0～1.0μg/L,线性方程分别为IF=241.67981c-21.74423(R=0.99987)、IF=1322.4766c-8.1358(R=0.99982)。在红景天膏剂、片剂和颗粒中的砷含量分别为0.362、0.280、0.210 mg/kg,汞含量分别为0.17、0.022、0.031 mg/kg。砷、汞检出限分别为0.02、0.01μg/L,平均回收率分别为4.31%～101.09%、 93.45%～102.62%(n=5)。结论该方法操作简便,结果准确可靠。     

应用实时荧光定量PCR研究BBTV DNA1在香蕉不同组织中的含量

为准确定量香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)DNA1组分在香蕉组织中的分布和含量,建立以SYBR Green-I荧光染料为标记的实时荧光定量PCR(Real Time Fluorescence Quantitative PCR)方法。利用B1-F/B1-R引物扩增海南BBTV DNA1组分并构建到pMD18T sample载体,再以B2-F/B2-R引物测定该质粒的标准曲线,其线性方程为Y=-3.247×LOG(X)+8.01,相关系数r2=0.997,扩增效率为103.2%,标准质粒检测灵敏度约为214 copies/μL。分别选取染病香蕉的嫩叶、叶鞘、假茎和球茎各100 mg,提取DNA并进行实时荧光定量PCR检测。结果表明:病株各部位均含BBTV病毒,但含量有明显差异,其中嫩叶(3.08×108 copies/mg)叶鞘(2.50×108 copies/mg)假茎(1.29×108 copies/mg)球茎(1.67×107 copies/mg),呈依次递减。     

镉对杂交小麦矿质元素吸收、分布及叶绿素荧光参数的影响

为探讨镉(Cd)对杂交小麦必需矿质营养元素吸收及光合作用的影响,利用Hoagland营养液添加和不添加CdCl2·2.5H2O的培养方法,对BNS型小麦杂交F1及其父本矮05、母本BNS366中的Ca、K、Mg和Fe元素含量以及叶绿素荧光参数进行了分析。结果表明,Cd处理下,小麦茎秆的Cd含量依次为F1矮05BNS366,叶片和颖壳中Cd含量依次为矮05F1BNS366。与对照(不添加Cd)相比,Cd处理的矮05叶片与BNS366颖壳中Ca、K、Fe和Mg的相对含量均降低,除F1与矮05中Mg的相对含量变化模式相同外,F1与亲本其他被测元素的相对含量变化模式不同。对照条件下,叶绿素电子传递速率依次为F1BNS366矮05,F1的光化学猝灭系数显著高于矮05和BNS366;Cd处理条件下,三者间叶绿素荧光参数差异均不显著。     

茶叶中镉的石墨炉测定方法研究

目前测定茶叶中镉所使用的预处理手段存在着操作繁琐、干法损失元素和湿法易蹦溅等缺陷,同时处理的样品少和过程不易控制,回收率偏低[1]。应用程序控制温度-湿法消解-原子吸收法测定水果蔬菜中汞的方法已有报道[2],应用该法测定茶叶中镉的文献在国内外尚未见到。我们对此进行的试验得到：回收率85.5%～113.6%,相对标准偏差＜5%。结果与标准物质相对照,经t检验无显著差异。1 试验条件1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器ADE-V型自控电热消解器(核工业北京化冶院);Spectr AA·880型石墨炉检测器原子吸收分光光度计,附PSD (美国Varian公司);…     

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定马铃薯中汞的含量

采用AF-640原子荧光光谱仪测定了加工型、鲜食菜用型马铃薯中的汞含量,优选了仪器工作条件,确定了马铃薯中汞的测定方法。汞在0~50 ng/ml呈现出良好的线形关系,以3SD/K计算方法检出限为0.012 ng/ml,应用国家标准参比样对方法进行验证,所测出的汞含量与标准值相符,适用于马铃薯中汞含量的测定。利用该方法测定马铃薯中汞含量,既简便又快捷、准确。     

白沙绿茶和红茶中硒含量的优化测定

采用氢化物发生原子荧光法测定海南白沙绿茶和红茶中的硒含量，研究了仪器条件和还原剂等对硒原子荧光强度的影响。结果表明，最佳仪器条件为光电倍增管负高压300 V，灯电流80 mA；还原剂浓度为1.5%，载流盐酸浓度5%。该方法线性范围0～10 μg/L时，与荧光值线性关系好，回归方程为y＝75.949x－8.795 4，相关系数r＝0.999 8。方法检出限是0.024 μg/kg，测定标准物质中硒的回收率为97.7%～109.6%。以国家标准物质茶叶(GBW10016)为监控样品，标准物质茶叶测定值与标准值吻合。白沙绿茶和红茶硒元素含量分别是34.4和20.1 μg/kg。该方法线性范围宽、灵敏度高、检出限低，可用于茶叶等样品中硒元素含量的准确测定。     

茶园的钾素肥料

钾素是茶树营养三要素之一。在茶树叶片中其浓度仅次于氮,较其他养分的含量高得多,单与磷素相比其含量高出1-2倍。我所从云南大叶种群体的不同产量(高、中、低产)茶园中,取标准的一芽二叶样测K_2O在干物质中的含量范围在1.8-2.8％之间。     

转基因大豆BPS-CV127-9 PCR定量检测研究

采用SYBR Green实时荧光定量PCR技术,建立转基因大豆BPS-CV127-9的定量检测方法.通过设计特异引物,扩增内标准基因lectin和BPS-CV127-9的5’侧翼序列,建立2种基因的拷贝数-CT标准曲线,根据标准曲线方程计算样品中的转基因含量,并且通过熔解曲线分析扩增反应特异性.结果表明,lectin基因和侧翼序列标准曲线线性关系良好,R2值分别为0.999和0.998,变异系数(CV) 1.50％～18.51％、标准偏差(SD)0.02 ～0.07.检测4个已知BPS-CV127-9含量(1％、0.5％、0.1％、0.05％)的转基因混合样品,实测值与实际值接近.该检测方法具有快速、灵敏、准确、特异、高通量等优点,可以作为转基因大豆BPS-CV127-9的定量检测方法.     

茶叶中微量镍和铬的原子吸收测定

引言镍(Ni)和铬(Cr)均被认为可能是人体所必需的微量元素。Ni 能促进胰腺发育,Cr 参与胰岛素组份。两者都会影响核酸代谢作用。当在人体内过量存在时,即产生毒害,近年来也将其列入致癌物质的行列。因此,目前国内外的食品卫生检验,都提出应检测 Ni、Cr 的含量。关于茶叶中微量镍和铜的测定,已见AOAC推荐的方法。本文仅着重应用这一方法,对我国外销茶叶中所含微量Ni、Cr进行原子吸收测定.。至于测铜,以及使用原子吸收     

吉林人参各部中微量元素锶、镍、硒(Ⅳ)的测定

本文结合微量元素对药理作用影响的研究,采用荧光和原子吸收法,测定了不同部位、年生、地点的吉林人参中人体必需的微量元素锶、镍、硒(Ⅳ)的含量,为我省人参生产销售、综合利用提供了科学数据。     

磷矿复垦地马铃薯镉和铅含量及分布规律

利用火焰原子吸收法测定了种植于磷矿复垦地马铃薯植株不同器官中镉(Cd)、铅(Pb)重金属的含量。结果表明,在磷矿复垦地土壤Cd、Pb含量高于土壤无机污染物的二级标准条件下,马铃薯块茎中Cd、Pb含量都超过安全食用标准;马铃薯植株中不同器官Cd、Pb的分布具有明显规律,块茎、根、茎、叶的含量差异显著,呈逐渐增加趋势,叶片是积累2种重金属含量最多的器官,块茎含量最低;随生育期延长,成熟期马铃薯根、茎、叶中的Cd含量较现蕾期略有增加。马铃薯各器官对2种重金属元素的富集系数不同,对Cd的富集作用明显大于对Pb的富集作用,因此即使在低Cd土壤中种植马铃薯也需要谨慎选择。     

湖北省小麦营养品质状况分析

为了解湖北省小麦营养品质状况,对2009年和2010年湖北省主要小麦生产县24份小麦样品的相关指标进行检测和分析。结果表明,(1)8种必需氨基酸赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸和亮氨酸的平均含量分别为3.55、3.70、5.55、4.06、6.03、2.17、1.43和8.79mg·g-1;赖氨酸的平均评分值为49,为第一限制性氨基酸,苏氨酸平均评分值为70,为第二限制性氨基酸;10种非必需氨基酸天门冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、精氨酸和半胱氨酸含量的平均值分别为6.37、6.09、37.93、12.64、5.14、4.44、3.70、3.56、5.85和3.50mg·g-1;小麦蛋白质含量的平均值为13.18%。(2)全氮、全磷和全钾含量的平均值分别为22.6、3.3和3.9g·kg-1,全磷含量比较充足,全钾含量相对不足。(3)微量元素铁、锰、铜、锌、硒含量的平均值分别为68.6、43.5、5.6、34.8和0.057mg·kg-1,铁、锰和锌含量较高,铜含量比较适宜,硒含量较低。(4)重金属元素镉、汞、铅、砷、铬和镍含量的平均值分别为0.053、0.003、0.061、0.020、0.198和0.191mg·kg-1,铅、砷、铬和汞的含量相对较低,处于清洁水平,部分样品中镉和镍的含量超过了限量标准。     

高压消解-氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定海藻中汞和砷

采用高压消解-氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)同时测定了5种不同海藻的汞和砷含量以考察海藻的食用安全性和海水污染情况。结果表明:汞、砷的线性范围分别为0~5.0、0~20.0μg/L,相关系数分别为0.9997、0.9999,检出限分别为5.0×10-4、0.01 mg/kg,相对标准偏差分别为2.8%、0.5%,加标回收率分别为92.7%~98.1%、96.6%~104.8%。高压消解方法操作简单、快速省时、消解完全,HG-AFS法操作简便、分析速度快、灵敏度高,可对汞和砷同时测定。对5种海藻中的汞和砷测定比较发现,不同海藻汞、砷含量存在一些差异,但都低于限量标准,以石花菜中汞和砷含量最低。褐藻门富集汞的能力强于红藻门,但褐藻门和红藻门富集砷的能力没有明显的界限。该研究的5种海藻均满足消费要求,海水质量较好。     

海南树仔菜中镉含量测定及质量安全风险评估

用石墨炉原子吸收法测定采自海南几个市县栽培的树仔菜样品中镉含量.结果表明,测定的25个树仔菜样品镉含量均低于食品中污染物限量国家标准(GB 2762-2005)的0.2 mg·kg~(-1),其中有5个样品镉含量低于无公害蔬菜安全标准(GB18406.1-2001)0.05 mg·kg~(-1).依据国家有关标准,结合国内外大量的文献资料报告,按照危害识别、危害描述、暴露评估和风险描述四个步骤进行质量安全风险评估,评估结果为:海南树仔菜中镉的质量安全风险尚不足以造成对人体健康的危害.     

尾煤泥施用的重金属安全性及其对土壤结构和燕麦生长的影响

为促进煤炭洗选加工废弃物尾煤泥在农业生产中的科学利用,以裸燕麦品种草莜1号和蒙农大燕1号为研究对象,尾煤泥基施量0(CK)、7 500、15 000、22 500kg·hm~(-2),在砂壤土田间进行随机试验,并对尾煤泥、土壤、燕麦茎叶的重金属和矿质营养成分进行了分析。结果表明,尾煤泥中的重金属镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)含量低于《城镇污水处理厂污泥处置:农用泥质》标准(CJ/T 309-2009)中的规定限量;尾煤泥显著(P0.01)提高了土壤与燕麦的氮(N)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)等养分含量及燕麦产量;两个燕麦品种对尾煤泥效应趋势一致;燕麦茎叶K含量与干草产量和籽粒产量的相关性最大,相关系数分别为0.446 8和0.571 1。综上所述,工业废弃物尾煤泥营养成分较高,可在土壤中安全施用,在燕麦种植中以15 000kg·hm~(-2)直接基施为宜,可提高砂壤土的容重10.48%,提高保水性(含水量提高16.84%),燕麦干草产量和籽粒产量两年平均提高42.79%和17.63%。     

胡椒主产地土壤环境质量评价

通过对云南和海南胡椒园中土壤的六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)、总砷(As)、总汞(Hg)、总铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)等的监测分析,并采用单项与综合质量指数相结合的方法对土壤质量状况进行了评价。结果表明:所监测的Hg、As、Cr、Pb、Cu、Cd,HCH、DDT的含量均低于"食用农产品产地环境质量评价标准"规定的限值,土壤环境质量总体上属于清洁,定为1级,适宜种植无公害及绿色食品的胡椒。     

氯对烤烟农艺性状和叶绿素荧光参数的影响

以烤烟品种K326和云烟85为材料,研究不同供氯水平对烤烟生长、相对叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:适量的氯对烤烟农艺性状有一定的改善作用。两个品种叶片相对叶绿素含量均在旺长期最高,且各时期在低氯水平(0～40 kg/hm^2)下,相对叶绿素含量较高。供氯水平在20～60 kg/hm^2范围内,随供氯水平提高,最小荧光(Fo)、非光化学猝灭(NPQ)不断增加,实际光合速率(Y[Ⅱ])、潜在光合速率(Fv/Fm)不断降低,PSⅡ反应中心关闭程度(1-q P)呈先降后增趋势。供氯水平在80～100 kg/hm^2,NPQ趋于平缓,1-q P持续增加。这表示在低氯水平(0～40 kg/hm^2)下光合器官功能旺盛,而高氯水平(60～100 kg/hm^2)则产生胁迫造成光系统Ⅱ的破坏。因此,低氯水平(0～40 kg/hm^2)较适宜烤烟的生长。试验中两烤烟品种均在供氯水平20～40kg/hm^2时,有利于改善烟株的农艺性状,提高烟叶的光合特性,使烤后烟叶氯含量在优质烟叶生产的标准范围内。