Chromogenic Spot and Test Tube Techniques for Qualitative Zinc Detection in Fortified Wheat Flour: Method Development and ICP-MS Validation
本研究开发并验证了用于强化小麦粉中锌定性检测的快速、可现场部署的显色点样法和试管法，证明其与 ICP-MS 参考方法具有高度的准确性和一致性，从而能够实现在资源有限环境下的有效常规监测。
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锌是一种微小的矿物质，但在维持人体健康方面发挥着巨大的作用。它帮助人们成长，支持免疫系统，对于孕妇和发育中的儿童尤为重要。当人们饮食中缺乏锌时，会面临生长迟缓和疾病增加的风险。为了解决这个问题，许多国家在小麦粉等主食中添加锌，这一过程被称为强化。然而，添加矿物质只是第一步；确保面粉中确实含有正确的含量是另一个挑战。在许多地方，用于检测锌的工具价格昂贵，需要复杂的实验室设备，并且需要经过高度专业训练的科学家来操作。这造成了一个缺口，即面粉可能在没有人真正知道其中是否含有锌的情况下就被送往市场。在埃塞俄比亚，小麦是日常主食，政府已规定强制强化，但其使用的特定混合物并不包含铁。这是一个关键细节，因为在其他国家用于检测铁的简单、廉价的测试方法无法在这里使用，这使得官员们缺乏一种快速验证锌是否已被添加的方法。
埃塞俄比亚公共卫生研究所的一个研究小组致力于开发一种简单、快速且廉价的方法来解决这一问题。他们开发了一种利用化学反应通过肉眼揭示锌的存在感的新方法，将颜色变化转化为清晰的信号。他们的方法依赖于一种叫做二硫代氨基卡宾醇（dithizone）的物质，这种化学物质能与锌发生反应并产生独特的颜色。研究人员创建了该测试的两个版本：一种是将化学试剂直接滴在面粉堆上的“点滴”测试，另一种是将面粉与液体溶液混合的“试管”版本。其目标是观察这些简单的测试方法是否可以可靠地区分添加了锌的面粉和未添加锌的面粉，而无需使用高科技实验室。
为了测试他们的想法，该团队收集了51份小麦粉样本。其中31份来自正在添加锌的磨粉厂，20份来自已知未添加锌的来源。他们用这种新的化学测试处理了每一个样本，然后将结果与一种被称为电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的金标准实验室方法进行了对比，该方法可以极其精确地测量锌的准确含量。结果令人瞩目。这种简单的点滴测试几乎在所有案例中都正确识别了强化面粉，在31个样本中仅漏掉了一个。它也在20个样本中有18个正确识别了未强化的面粉，仅出现了两次误报。试管版本表现得同样出色。两种方法大约都需要五分钟即可完成，且所需的设备非常少，使其适用于工厂车间或常规检查。
研究人员发现，颜色变化清晰易见，且取决于锌的含量。当他们将化学试剂应用于不含锌的面粉时，它保持黄绿色。当他们将化学试剂应用于含锌的面粉时，它会变成明显的粉红色或红色。颜色的强度随着锌含量的增加而增强，从而使测试能够区分强化程度高的面粉和未强化的面粉。团队计算出，他们的新方法有94%的时间与高科技实验室结果一致。对于一种筛查工具来说，这种一致水平被认为是近乎完美的。研究表明，该方法即使在小麦粉这种复杂环境下也能有效工作，在这些环境下，其他成分不会干扰颜色的变化。
这项工作为这个需要监测其食品供应但缺乏持续进行高科技检测资源的国家提供了一个实际的解决方案。研究人员建议，这种简单的点滴测试可以作为第一道防线，允许检查员快速筛选大量的面粉样本。如果某个样本未能通过简单的测试，则可以将其送往实验室进行详细的定量分析。这种两步走的过程确保了强化计划按预期运作，在保护公众健康的同时，不会使系统因昂贵的测试而不堪重负。研究证实，开发出一种可靠、低成本的工具来检测小麦粉中的锌是可能的，这为确保餐桌上的食物如预期般营养提供了新的途径。
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