基于MnO2纳米酶-智能手机联用的水产品中隐性孔雀石绿与孔雀石绿总量快速比色检测新方法

本研究针对水产品中孔雀石绿(MG)及其代谢物隐性孔雀石绿(LMG)残留检测难题，开发了基于明胶模板合成MnO2纳米酶的智能检测平台。该技术通过纳米酶催化LMG原位氧化为MG（1分钟内完成），结合618 nm特征吸收峰检测，实现了复杂基质中总残留量的高灵敏检测（紫外检测限33.00 μg/kg，智能手机检测限120.08 μg/kg），为食品安全监管提供了便携高效的解决方案。

　　

水产品中非法使用的孔雀石绿(MG)及其代谢产物隐性孔雀石绿(LMG)是国际公认的高危致癌物，欧盟等地区已明令禁用。然而由于MG在生物体内97%会转化为LMG，且后者在肌肉组织中的半衰期长达197小时，通过食物链引发的慢性中毒风险尤为突出。目前国际标准要求MG和LMG总残留不得超过2 μg/kg，但传统检测方法如高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫吸附试验(ELISA)存在设备昂贵、操作复杂等瓶颈，特别是LMG缺乏特征吸收峰导致直接比色检测困难。

赣南医学院的研究团队在《Talanta》发表创新成果，开发了基于明胶/MnO₂纳米酶的智能检测平台。该研究通过三个关键技术突破：采用明胶生物模板绿色合成MnO₂纳米酶；利用其氧化酶活性实现LMG到MG的快速转化（1分钟）；结合智能手机RGB分析构建便携式检测系统。研究团队通过紫外-可见分光光度法和智能手机比色法双重验证，在鱼肌肉、虾组织等复杂基质中获得97.21%-106.50%的加标回收率。

【主要技术方法】

采用明胶生物模板法合成MnO₂纳米酶，通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征材料特性；建立纳米酶催化LMG氧化动力学模型；开发基于智能手机的RGB色彩分析算法；使用实际水产品样本（鱼、虾、养殖水）进行方法验证。

【研究结果】

材料表征显示合成的明胶/MnO₂纳米酶具有典型层状结构（晶面间距0.31 nm）和Mn⁴⁺特征价态；氧化性能测试表明其催化效率是传统氧化剂PbO₂的8.3倍；方法学验证显示线性范围5-500 μg/kg，紫外检测限33 μg/kg显著优于欧盟标准；智能手机平台检测限达120 μg/kg仍满足现场筛查需求。

【结论与意义】

该研究首创的纳米酶-智能手机联用平台解决了LMG检测需复杂前处理的行业难题，将传统数小时的检测流程缩短至1分钟。特别值得注意的是，明胶模板法合成的纳米酶兼具环境友好性和高催化活性，其氧化效率比文献报道的PSS/ZIF-67纳米酶提高2.1倍。研究成果为水产养殖监管提供了符合"绿色化学"原则的现场检测工具，对保障食品安全和公众健康具有重要实践价值。