姬松茸對四種重金屬的富集能力及其培養(yǎng)基質重金屬的臨界值

丁 玲，別運清，應正河

（1.襄陽職業(yè)技術學院，湖北 襄陽 441000；2.福建省農業(yè)科學院食用菌研究所，福州 350014）

姬松茸（Agaricus blazeiMurrill）又名巴西蘑菇、小松口蘑、小松菇，屬擔子亞門層菌綱傘菌目蘑菇科蘑菇屬。姬松茸爽脆味美，營養(yǎng)豐富，子實體中含有多糖、甾醇類等多種活性物質，對腫瘤、糖尿病、高血脂、心肌細胞損傷等疾病具有一定的輔助治療作用［1-4］，是一種珍稀的食藥用菌，深受北美、歐洲、東南亞等海外市場歡迎。鑒于食用菌對重金屬具有吸附或生物富集作用［5-8］，而栽培原材料的重金屬含量差異較大［9，10］，同時受空氣、水源、土壤等栽培環(huán)境的影響，重金屬含量超標已經成為食用菌產品質量的重要安全問題［11-13］。重金屬污染不僅影響食用菌的產量與品質［14，15］，也會通過食用危及人體健康［13-16］，同時成為技術性貿易壁壘影響食用菌產品出口貿易［13，17］。因此，加強食用菌生產環(huán)境質量監(jiān)控，提升食用菌質量安全，開展相關方面的研究意義重大。本研究在姬松茸栽培過程中對培養(yǎng)基質、子實體中重金屬Pb、As、Hg 和Cd 含量進行跟蹤分析測定，研究其對重金屬的吸收及生物富集規(guī)律，并計算安全臨界值，以期為姬松茸的質量控制技術和培養(yǎng)基質重金屬安全限量標準的科學制定提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

姬松茸菌株A0001，為福建省農業(yè)科學院食用菌研究所保藏。

1.2 主要試劑

重金屬鉛、砷、汞、鎘標準溶液（濃度均為1 000 μg/mL），購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心、國標（北京）檢驗認證有限公司。

1.3 試驗方法

鉛、砷、汞、鎘每種重金屬設5 個處理，各處理重金屬濃度見表1 至表4，1 個空白對照（CK），共21 個處理。每個處理設3 個重復，每個重復設栽培面積為1 m2。試驗使用的重金屬標準溶液在實驗室預配好，在培養(yǎng)基質配制時，將預配好的重金屬標準溶液與發(fā)酵料混合均勻后上架，接種，培養(yǎng)姬松茸。采集混勻后上架前培養(yǎng)基質和姬松茸第一潮子實體為樣品，分別測定4 種重金屬元素的含量。

表1 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Pb 的富集

1.4 樣品制備

培養(yǎng)基質樣品烘干，粉碎，過篩，樣品分裝到密封袋中，備用。姬松茸子實體樣品均勻平鋪于電熱鼓風干燥箱中50 ℃干燥5 h，每隔30 min 翻動1 次，然后用烘箱80 ℃烘干至恒重，粉碎，過篩，樣品分裝到密封袋中，備用。

1.5 重金屬測定方法

培養(yǎng)基質及子實體中鉛含量的測定采用國家標準GB/T 5009.12—2017《食品中鉛的測定》中的石墨爐原子吸收光譜法；砷含量的測定采用國家標準GB/T 5009.11—2014《食品中總砷及無機砷的測定》中的氫化物發(fā)生原子熒光光譜法；汞含量的測定采用國家標準GB/T 5009.17—2021《食品中總汞及有機汞的測定》中的原子熒光光譜法；鎘含量的測定采用國家標準GB/T 5009.15—2014《食品中鎘的測定》。

1.6 富集系數或吸收系數

對重金屬的吸收與富集能力強弱常用富集系數（也稱吸收系數，BCF）表示。BCF=子實體中某重金屬的含量/培養(yǎng)基質中該重金屬的含量。

1.7 數據處理

采用DPS 統(tǒng)計軟件對混勻后上架前培養(yǎng)基質和子實體中重金屬含量進行回歸分析。依據中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 749—2018《綠色食品食用菌》要求的重金屬污染物限量值計算姬松茸培養(yǎng)基質中4 種重金屬含量的安全臨界值。

2 結果與分析

2.1 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Pb 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Pb 的富集系數范圍為0.02～0.36（表1）。當添加濃度為10.00 mg/kg時，培養(yǎng)基質中Pb 含量為11.68 mg/kg，姬松茸子實體中Pb 含量達到最高值3.15 mg/kg（圖1）。經DPS統(tǒng)計軟件回歸分析，得到姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Pb 的富集回歸方程：y=-0.180 029+0.318 393x-0.002 918x2，相關系數R2=0.999 3；當y為《綠色食品食用菌》限量值2.0 mg/kg 時，培養(yǎng)基質中Pb 含量的臨界值較高，為7.34 mg/kg，沒有添加Pb 的情況下，培養(yǎng)基質中Pb 含量為1.68 mg/kg，第一潮子實體中Pb 含量為0.37 mg/kg，供試菌株達到綠色食品標準，表明姬松茸子實體對Pb 的富集能力較弱。

圖1 姬松茸子實體中Pb 含量與培養(yǎng)基質中Pb 添加量的關系

2.2 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中As 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中As 的富集系數范圍為0.06～0.60（表2）。姬松茸子實體中As 含量隨培養(yǎng)基質中重金屬As 添加濃度的增加而逐漸增加，當As 添加濃度為5.000 mg/kg 時，培養(yǎng)基質中As 含量為6.59 mg/kg，子實體中As 含量達到最高值3.36 mg/kg（圖2）。經DPS 軟件統(tǒng)計分析，建立As 富集回歸方程：y=1［/0.307 744+3.936 7exp（-x）］，相關系數R2=0.996 0；當y為《綠色食品食用菌》污染物As 含量限量值1.0 mg/kg 時，培養(yǎng)基質中As 含量的臨界值為1.74 mg/kg；沒有添加As 的情況下，培養(yǎng)基質中As 含量為1.59 mg/kg，第一潮子實體中As 含量為0.89 mg/kg，供試姬松茸菌株達到綠色食品標準，表明姬松茸對培養(yǎng)基質中As的富集能力較弱。

圖2 姬松茸子實體中As含量與培養(yǎng)基質中As添加量的關系

表2 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中As的吸收富集

2.3 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Hg 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Hg 的富集系數范圍為0.02～3.18（表3）。當Hg 添加濃度為1.000 mg/kg 時，培養(yǎng)基質中Hg 含量為1.055 mg/kg，子實體中Hg 含量達到最高值3.36 mg/kg（圖3）。經DPS軟件統(tǒng)計分析，Hg的富集回歸方程為y=-0.041 472+3.590 4x-0.354 678x2，相關系數R2=0.999 9；當y為《綠色食品食用菌》污染物Hg 的限量值0.2 mg/kg時，培養(yǎng)基質中Hg 含量的臨界值為0.07 mg/kg。沒有添加Hg時，培養(yǎng)基質中實測Hg含量為0.055 mg/kg，第一潮子實體中Hg 含量為0.17 mg/kg，供試菌株達到綠色食品標準，表明姬松茸對培養(yǎng)基質中Hg 的富集能力較弱。

圖3 姬松茸子實體中Hg 含量與培養(yǎng)基質中Hg 添加量的關系

表3 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Hg 的富集

2.4 姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Cd 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Cd 的富集系數范圍為0.48～32.20（表4）。子實體中重金屬Cd 含量隨培養(yǎng)基質中Cd 添加濃度的增加而逐漸增加，當添加濃度為10.00 mg/kg 時，培養(yǎng)基質中Cd 含量為10.17 mg/kg，子實體中Cd 含量達到最高值50.85 mg/kg（圖4）。經DPS 軟件統(tǒng)計分析，Cd 的富集回歸方程為y=51.042 2exp（-0.4180 77/x），相關系數R2=0.995 3；當y為《綠色食品食用菌》污染物Cd 限量值1.0 mg/kg時，培養(yǎng)基質中Cd 含量的臨界值為0.11 mg/kg。沒有添加Cd 時，培養(yǎng)基質中Cd 含量為0.17 mg/kg，第一潮子實體中Cd 含量為5.28 mg/kg，供試姬松茸菌株超過綠色食品標準4.28 倍，本試驗最高值為50.85，是綠色食品限量標準的50.85 倍，由此可見，姬松茸子實體對重金屬Cd 的富集能力較強。

圖4 姬松茸子實體中Cd 含量與培養(yǎng)基質中Cd 添加量的關系

3 小結與討論

研究結果表明，姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中Pb、As、Hg、Cd 這4 種重金屬的富集能力有一定的差異。其中，對Cd 的富集能力最強，富集系數范圍為0.48～32.20；對Hg 的富集能力次之，富集系數范圍為0.02～3.18；對Pb 的富集能力最弱，富集系數范圍為0.02～0.36。姬松茸子實體對培養(yǎng)基質中鉛、砷、汞、鎘4 種重金屬富集能力大小排序依次為Cd、Hg、As、Pb。此研究結果與徐麗紅等［18］、劉朋虎等［19］的結論大致相同。姬松茸子實體中的鉛、砷、汞、鎘4種重金屬含量均與培養(yǎng)基質中的重金屬添加濃度呈正相關［5］。因此，要解決姬松茸產品質量安全問題，有必要對培養(yǎng)基質中的重金屬做出限量規(guī)定。在姬松茸實際生產中，培養(yǎng)基質牛糞、稻草、水和土壤中的一些重金屬往往被子實體吸收富集，導致重金屬含量超標。本試驗得出，姬松茸培養(yǎng)基質中Pb、As 的污染較嚴重，在沒有添加的情況下，其培養(yǎng)基質中的重金屬濃度分別為1.68、1.59 mg/kg，遠高于Cd（0.17 mg/kg）和Hg（0.055 mg/kg），由于姬松茸對Cd 的富集能力強，沒有添加Cd，第一潮子實體中Cd 含量為5.28 mg/kg，供試菌株超過綠色食品標準4.28 倍，因此要加強對原料的檢測和原料配方篩選，使姬松茸培養(yǎng)基質中有害重金屬Pb、Cd、Hg 和As 的含量控制在綠色食品標準臨界值之內。