手持LIBS测量茶叶中的有益元素和污染物

手持LIBS测量茶叶中的元素

LIBS在检测茶叶样品中有益元素和污染物中的应用

在Covid-19进入美国市场之前，来自乔治亚州格温奈特学院（Georgia Gwinnett College）的Guo Ying博士，Lee Seungjin Lee博士和Tae Lee博士开始使用SciAps Z-300手持LIBS进行独特的元素分析：他们测试了五个受欢迎的茶品牌以定量确定超市中常见的茶叶中有益和有害元素的含量。由于茶是世界上最受欢迎的饮料之一，因此GGC小组希望就每天应饮用的茶量提供可靠的建议。

郭博士说，“通过与建议的每日摄入量限制和参考剂量进行比较，我们将能够洞悉茶叶的每日摄入量，从而避免摄入过多的有毒元素”。

虽然他们的研究因新型冠状病毒肺炎而中断了，但他们的初步测试表明，即便是可以食用的天然、健康的茶，实际上也可能含有一些对人体有毒的有害元素。研究中他们感兴趣的元素是Ca，C，Mg，Al，K，Sr，Na，Li，P，Si，Cd和Cr。SciAps手持式LIBS Z-300能够全部识别它们。

有益和有害元素

矿物质在维护人体机能方面起着重要作用。例如，钙有助于肌肉收缩，酶活性，骨骼和牙齿的健康，血液凝结，神经冲动的传递以及调节心跳的功能。钾可以帮助降低某些疾病的风险，例如中风，肾结石和高血压。但虽然这些是对人体有益的元素，对每日的摄入量仍然会有限制。

此外，郭博士说，“由于从土壤中吸收或由于汽车或人类活动导致的大气扩散，茶可能会被重金属污染”。 因此，他们研究了不同茶叶品牌中有益矿物质（例如钾和钙）和有害污染物（例如镉和铬）的含量。重金属即使在非常低的浓度下也可能具有剧毒。LIBS能够检测所有五个样品中这些元素的存在。

将这些元素对人类食用的可接受水平进行比较。

每日杯中的元素

GGC团队将每个茶品牌的茶粒制成颗粒物。通过测定在不同波长下的发射光谱的强度来确定样品中感兴趣的元素的存在。通过电感耦合等离子体质谱法验证了结果。

该结果提供了有关茶的每日摄入量限制的见解，以避免摄入过多的有毒元素。

简而言之，在所有研究的五个茶样品中，相对丰度最高的三个元素是Ca，C和Mg。取决于品牌，相对丰度较低的元素会有所不同。检测到的其他元素是Al，K，Sr，Na，Li，P和Si。同样，在所有五个茶样品中都观察到了Cd和Cr的峰值，尽管相对丰度要低得多。

该研究尚未完成，但他们正在为下一步做准备。

郭博士说，“（在研究中断之前），我们获得了茶样品的光谱，并且能够定性地确定存在的元素”，下一步将是建立曲线校准并完成定量分析。

希望GGC小组在安全返回实验室后继续完成他们的研究工作，我们拭目以待。