Metylortęć w żywności

Rtęć jest uwalniana do środowiska w wyniku procesów naturalnych, np. wulkanicznych. Jej głównym źródłem jest jednak gospodarcza działalność człowieka, np. spalanie paliw stałych czy generowanie ścieków przemysłowych. W atmosferze przebywa nawet kilka miesięcy, a za sprawą ruchów powietrza rodzi zagrożenie dla szerokiego obszaru. Ponadto dostające się do środowiska ścieki i spływy z pól uprawnych stanowią poważne ryzyko zanieczyszczenia zbiorników wodnych rtęcią. Za proces metylacji tego pierwiastka do metylortęci odpowiedzialne są głównie bakterie redukujące siarczany, którym sprzyjają warunki beztlenowe. Metylortęć ulega biokoncentracji w niektórych produktach, spożywanych następnie przez człowieka.

Znaczne stężenia rtęci stwierdzono w rybach morskich i owocach morza. Szacuje się, że w ok. 75-95% występuje ona pod postacią metylortęci. Ulega akumulacji w łańcuchu troficznym organizmów wodnych. Wchłaniają ją z pożywieniem i wodą. Gromadzi się przede wszystkim w ich tkankach mięśniowych. Szczególnie wysoką kumulacją charakteryzują się drapieżne gatunki ryb, np. szczupaki. Stopień absorpcji zależy nie tylko od wieku ryby, jej ruchliwości, ale również temperatury zbiornika, w którym bytuje. Szacuje się, że wzrost temperatury wody zwiększa też absorpcję metylortęci. Obserwuje się także zwiększoną zawartość metylortęci w rybach, których naturalnym środowiskiem są dna zbiorników wodnych lub obszary przybrzeżne. Gatunki żyjące na otwartych wodach są mniej narażone na zanieczyszczenie. Innym źródłem metylortęci w żywności jest stosowanie pestycydów zawierających rtęć w składzie. Mimo iż w Unii Europejskiej obowiązuje zakaz stosowania pestycydów rtęcioorganicznych, nadal jest to praktykowane w krajach azjatyckich. Stwierdzano zatrucia rtęcią spowodowane spożywaniem pieczywa z mąki zmielonej z ziarna zaprawionego do siewu preparatami zawierającymi metylortęć.  

Metody oznaczania metylortęci w produktach spożywczych

Toksyczność metali i ich biodostępność zależy w dużej mierze od postaci chemicznej, czyli specjacji pierwiastka. Całość postępowania w oznaczeniu rtęci pod postacią metylortęci w produktach spożywczych obejmuje procesy: ekstrakcji, derywatyzacji, separacji i detekcji. W etapie ekstrakcji zwykle stosuje się: ługowanie kwasem lub alkaliczne, ekstrakcję odczynnikiem zawierającym siarkę, ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym lub hydrolizę enzymatyczną. Aby przyspieszyć cały proces, często dodatkowo korzysta się z: promieniowania mikrofalowego, ultradźwięków (sonikacji) oraz procedury przyspieszonej ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika (ASE). Następnie anality izoluje się z wykorzystaniem ekstrakcji do fazy stałej (SPE) lub mikroekstrakcji do fazy stałej (MSPE). Techniki te jednocześnie ułatwiają oczyszczanie i zatężanie oznaczanych składników.

Oznaczenia specjacyjne rtęci wykonuje się najczęściej technikami chromatograficznymi w połączeniu z różnymi detektorami. Techniki rozdzielania chromatograficznego obejmują chromatografię: gazową (GC), cieczową (HPLC) i jonową (IC). Do najczęściej stosowanych detektorów należą absorpcji promieniowania nadfioletowego (UV) lub spektrometr mas z plazmą sprzężoną indukcyjnie (ICP-MS). Zdecydowana większość oznaczeń specjacyjnych metylortęci odbywa się z wykorzystaniem chromatografii cieczowej z detekcją za pomocą spektrometru mas i spektrometru atomowej fluorescencji (AFS). W przypadku HPLC rozdzielanie prowadzi się z zastosowaniem faz odwróconych, z fazą ruchomą zawierającą modyfikator organiczny i odczynnik chelatujący. Do oznaczania form specjacyjnych rtęci wykorzystuje się techniki łączone, w tym: IC-ICP-MS, SEC-ICP-MS, elektroforezę kapilarną, HPLC-AFS, SPE-GC-ICP-TOF-MS czy GC ICP-TOF-MS. Stosowana jest także wielokapilarna chromatografia połączona z detektorem atomowej spektrometrii fluorescencyjnej i techniki zimnych par.

Wymienione powyżej techniki zapewniają wystarczającą czułość w oznaczaniu metylortęci, a także możliwość separacji innych form specjacyjnych rtęci, występujących w badanym materiale. Końcowy wybór zależy nie tylko od precyzji i selektywności danej metody, ale też możliwości technicznych danej jednostki laboratoryjnej. Poszczególne podejścia w analizie różnią się pomiędzy sobą. Oznaczanie metylortęci z wykorzystaniem techniki HPLC-ICP-MS na przykład może obejmować takie etapy, jak: przygotowanie próbki, ekstrakcję przez dwie godziny l-cysteiną i kwasem solnym, filtrację i właściwe rozdzielenie chromatograficzne. Dla porównania metoda ID GC-MS polega na: przygotowaniu próbki, dodatku wzorca, enzymatycznej ekstrakcji przez całą noc, derywatyzacji metylortęci, mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej z fazy nadpowierzchniowej przez dwie godziny oraz rozdzieleniu i detekcji przez ID GC-MS.