渤海大学食品科学与工程学院马欢欢、白凤翎、励建荣以汞、砷、镉、铅为研究对象，阐述了食品中重金属的污染来源、存在形态及对人类的危害，重点分析和归纳了自然环境中筛选具有清除重金属活性乳酸菌的种类、作用机制及在粮食、果蔬及水产等食品中的应用研究，旨在为研发高效、绿色、环保食品中重金属清除生物制剂提供借鉴与参考。
食品中重金属存在形态
汞
食品中存在汞（Hg）化合物和烷基汞两种形态，以甲基汞等烷基汞为主。
砷
食品中砷（As）呈现多种存在形态，主要包括一甲基砷酸（MMA）、二甲基砷酸（DMA）、三甲基砷（TMA）、三甲基砷氧化物（TMAO）、亚砷酸盐（As（ Ⅲ ） ） 、砷酸盐（As（ Ⅴ ） ） 、四甲基砷离子（TETRA）、砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）和砷糖（AsS）等。
镉
食品中镉（Cd）的存在形态主要是与蛋白质、脂类和多糖等形成螯合配体。
铅
铅（Pb）在食品中主要以无机态和有机态存在，植物性食品中以硝酸铅、草酸铅、氯化铅和砷酸铅等多种无机态存在。
食品中重金属的危害
食品重金属通过消化道进入机体，在体内蓄积后主要对人体的神经系统、免疫系统、心血管系统、生殖系统和骨骼系统等具有毒性作用，同时还有致癌、致畸、致突变“三致”的危害。食品中重金属以汞毒性最大，其次是镉、铅和砷。
食品中重金属的清除方法
物理法
物理法应用低频超声波、冷热水交换和吸附等技术，并辅助以抛光去表皮、清洗和漂洗等处理手段清除谷物和牛乳中的重金属。
化学法
化学法应用树脂、单宁、柠檬酸钠和草酸钠等试剂通过有机离子捕获、等离子交换、形成络合物、螯合作用和微量沉淀等方法除去食品中的重金属。
生物法
生物法主要是通过植物及其提取物、真菌和细菌等微生物的吸附或蓄积作用清除食品中的重金属，其中包括茶叶、咖啡、壳聚糖、丝状真菌和乳酸菌等。
乳酸菌降解食品中重金属的研究进展
4．1 作用机制
乳酸菌主要依靠细胞表面吸附作用将未经代谢的游离重金属离子通过正负电荷结合到细胞壁表面，细胞壁主要由肽聚糖、磷壁酸和中性多糖等组成，磷壁酸和多糖形成的网状结构有利于黏着和吸附重金属。
4.2 作用效果
汞
研究发现，后续应用已知菌株W. viridescens MYU 205对MRS培养基中汞清除作用研究，结果表明W. viridescens MYU 205对汞的亲和力较高，可有效清除80%的Hg2＋。
砷
研究者采用被胺基化的菌株Lactobacillus acidophilus NCFM、Lactobacillus casei DSM20011和Lactobacillus crispatus DSM20584等吸附水中带负电荷的As（V），研究发现Lb. casei DSM20011在pH 7.0、22 ℃条件下孵育5 min可移除38.1%的1.0 mg/L As（Ⅴ）。
镉
乳酸菌对水、粮食、水果和蔬菜等食品中的镉具有清除作用，主要包括Weissella、Lactobacillus、Pediococcus、Enterococcus和Bifidobacterium等属。研究者从鱼肠道中筛选出具有良好黏着力菌株Lb. reuteri Cd70-13，对MRS培养基中的镉清除率为25%。
铅
Lactobacillus、Enterococcus和Bifidobacterium等乳酸菌对MRS培养基、水、PBS和鱼肠道中铅均有清除作用。研究者从鱼肠道中分离筛选出菌株Lb. reuteriPb71-1，对MRS培养基中铅的清除效果较好，清除率达59%。
结 语
大量研究表明，作为公认安全级生物制剂，乳酸菌在清除食品重金属残留方面具有突出的作用。然而，现阶段乳酸菌清除食品中重金属研究正处于起步阶段，主要开展的活性乳酸菌的筛选、作用机制的探究，对食品中的应用还处于实验室和小规模水平。乳酸菌来源广泛且种类繁多，清除作用机制复杂而多样，因此，仍要进一步挖掘清除作用强且适用性广的乳酸菌菌株，深入探究乳酸菌清除食品中重金属的作用机制，从实验室小规模研究逐渐拓展到规模化实际生产中的应用。
