孫 燕，李 浪，劉 妮，劉虹虹，潘高潮，喬東生，鄒方倫，龍漢武*

(1.貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽 550002；2.大方縣東生昂立食用菌基地，貴州 畢節(jié) 551600；3.貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550009)

紅托竹蓀(Dictyophorarubrovalvata)屬擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)竹蓀屬(Dictyophora)，因營養(yǎng)豐富，味道鮮美，且具有防治多種疾病的功效等[1-2]，成為深受人們喜愛的藥食同源食用菌。目前對紅托竹蓀研究主要集中在營養(yǎng)成分、活性成分、菌種制備、栽培技術(shù)及病蟲害防治[3-6]等方面，鮮見有關(guān)無機(jī)元素的研究。干物質(zhì)中無機(jī)元素所占比重雖較小，但其也是構(gòu)成人體組織及維持正常生理活動不可缺少的物質(zhì)[7-11]。人體必需的無機(jī)元素是人體生長發(fā)育、遺傳繁殖、新陳代謝等重要生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，與機(jī)體的健康和疾病密切相關(guān)[12-13]，絕大部分可通過攝取食物獲得。對人體有害的無機(jī)元素如重金屬鎘、鉛、砷、汞和鉻，極小的劑量即可抑制人體化學(xué)反應(yīng)酶的活動，使人體細(xì)胞質(zhì)中毒，危害人體健康。國際市場已把無機(jī)元素含量狀況作為評價食物品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，因此，對食物無機(jī)元素(必需元素和重金屬元素)的研究在國內(nèi)外已引起高度重視。鑒于此，采用微波消解與 ICP-MS法、原子吸收分光光度法相結(jié)合的方法，研究紅托竹蓀菌柄+菌裙、菌托和菌蓋中14種無機(jī)元素的分布及各元素間的相關(guān)性，以期為竹蓀質(zhì)量控制及合理開發(fā)利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 紅托竹蓀 紅托竹蓀健壯菌株鮮品，采自某紅托竹蓀種植基地。

1.1.2 儀器和設(shè)備 NexION 2000 ICP-MS電感耦合等離子質(zhì)譜儀(PerkinElmer)，超純水機(jī)，AA240Z型石墨爐原子吸收光譜儀，AFS-8230型原子熒光光度計，電子天平(美國奧豪斯)，MARS 6微波消解儀(美國CEM公司)，電熱鼓風(fēng)干燥箱，控溫電熱板，超聲水浴箱和干燥器等。

1.1.3 試劑 硝酸、高氯酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸、氫氧化鈉和硼氫化鉀，均為分析純；乙炔、氬氣(>99.995%)，Cu、Se、Zn、Ca、K、Fe、Mg、Mn、Na、Cr、Pb、Hg、As和Cd等元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，購自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院；水為超純水(電阻率為18.2 MΩ/cm)。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集與預(yù)處理 在紅托竹蓀種植基地選取5個點，每點采集3個紅托竹蓀健壯菌株鮮品，用超純水洗凈泥沙，分離為菌柄+菌裙、菌托和菌蓋3個部分，于干燥箱60℃烘干至恒重，置于研缽研磨，粉末過60目篩，分別裝于樣品袋并編號(S1～S3)后放入干燥器保存?zhèn)溆?。稱取S1(菌柄+菌裙)固體樣品0.5 g(精確至0.001 g)置于聚四氟乙烯消解罐中，加入8 mL濃硝酸進(jìn)行消解，加蓋放置過夜；旋緊罐蓋，按照微波消解儀標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進(jìn)行消解(表1)。冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上，于100℃加熱30 min，冷卻，在容量瓶中用水定容至50 mL，混勻，即得樣品待測液。同法制備S2(菌托)和S3(菌蓋)樣品待測液和只加試劑不加樣品的試劑空白溶液。

表1 紅托竹蓀樣品的微波消解條件Table 1 Microwave digestion condition of D.rubrovalvata samples

1.2.2 樣品測定 樣品待測液微波消解后，采用ICP-MS法測定Cu、Se、Mn、Pb、Cd、As和Cr元素，采用原子吸收分光光度法測定Zn、Ca、K、Fe、Mg和Na元素，采用原子熒光光度法測定Hg元素。各元素測定按食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的食品中元素的測定流程執(zhí)行，其中，Cu和Se參照GB 5009.268—2016，Pb和Cd參照GB 5009.268—2016，As、Cr和Mn參照GB 5009.268—2016，Zn參照GB 5009.14—2017，Ca參照GB 5009.92—2016，K和Na參照GB 5009.91—2017，F(xiàn)e參照GB 5009.90—2016，Mg參照GB 5009.241—2017，Hg參照GB 5009.17—2014。所用玻璃器皿及聚四氟乙烯消解罐均需硝酸溶液(1+5)浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗，再用超純水沖洗干凈備用。

1.2.3 方法的準(zhǔn)確度和精密度檢驗 選擇干擾少和靈敏度高的元素譜線進(jìn)行檢測分析，避免共存元素譜線引起光譜干擾。根據(jù)儀器指標(biāo)、靈敏度、檢測相關(guān)系數(shù)及重復(fù)性等確定待測14種無機(jī)元素的分析波長。通過測定標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白消解液，考察各測定方法線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的準(zhǔn)確度和精密度

從表2看出，相關(guān)系數(shù)為0.998 0～1.000 0，線性良好；各元素的檢出限在0.001～1 mg/kg，所用方法檢出限較低，可滿足各元素的檢出要求。加標(biāo)回收率和重復(fù)性試驗結(jié)果表明，所測各元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.2%～9.7%，加標(biāo)回收率為97%～104%。說明，選取試驗方法準(zhǔn)確度和精密度良好，可滿足試驗測試要求。

表2 試驗方法的準(zhǔn)確度和精密度Table 2 Accuracy and precision of the test method

注：“—”表示未做。
Note:“—”indicate undone.

2.2 竹蓀不同部位無機(jī)元素的含量

從表3看出，紅托竹蓀各部位無機(jī)元素種類相似，但含量有差異。各部位無機(jī)元素含量依次為K>Fe>Mg>Ca>Na>Mn>Zn>Cu>Cd>Se>Cr>As>Pb>Hg。同一元素在不同部位含量存在差異，變異系數(shù)為16.42%～83.25%；不同元素同一部位及同一元素不同部位含量間存在極顯著差異(P<0.001)。

將各元素的含量按數(shù)量級1000、100和10分類，其中，K、Fe和Mg的含量豐富，達(dá)數(shù)量級1000，3個部位無機(jī)元素含量的分布，除K分布為S1(菌柄+菌裙)>S2(菌托)>S3(菌蓋)外，F(xiàn)e、Mg均為S2>S3>S1。Zn、Ca、Cu、Mn和Na的含量在100數(shù)量級，3個部位的含量分布均為S2>S3>S1。Se、Cd、Pb、Hg、As和Cr的含量為0～10 mg/kg，Cd分布為S1>S2>S3；As為S2>S1>S3，Se分布為S1>S2>S3，Pb、Hg和Cr分布為S2>S3>S1。

食用菌重金屬含量已成為消費者關(guān)注的一個焦點。目前制約竹蓀進(jìn)入國際市場的主要原因是竹蓀無機(jī)元素中重金屬的含量超標(biāo)。對照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2762—2012)規(guī)定的食品中污染物限量指標(biāo)(Pb<1.0 mg/kg，Cd<0.5 mg/kg，Hg<0.1 mg/kg，As<0.5 mg/kg，Cr<0.5 mg/kg)發(fā)現(xiàn)，除Hg含量滿足限量指標(biāo)<0.1 mg/kg外，Cd、Pb、As和Cr的含量均超過限量標(biāo)準(zhǔn)，表明竹蓀對重金屬有富集能力，與文獻(xiàn)[14]報道相符。尤其Cd元素，在菌柄+菌裙中含量最高，達(dá)8.68 mg/kg，超過標(biāo)準(zhǔn)限量的16倍之多，說明，竹蓀對Cd元素有強(qiáng)富集作用。

表3 紅托竹蓀不同部位無機(jī)元素的含量Table 3 Contents of inorganic elements in different parts of D.rubrovalvata mg/kg

2.3 紅托竹蓀各無機(jī)元素的相關(guān)性

從表4看出，Cu、Zn、Ca、Fe、Mg、Mn、Na、Pb、Hg和Cr兩兩間，Se與K、As，K與Fe、Cd及As間均呈極顯著正相關(guān)，Se與Cd間呈顯著正相關(guān)。這些元素在竹蓀吸收累積過程中存在一定協(xié)同效應(yīng)，即當(dāng)其中一方元素含量增加時，另一方元素含量也會增加。重金屬元素Cd與Cu、Zn、Ca、Fe、Mg、Mn和Na元素的相關(guān)系數(shù)為-0.8～-0.4，推斷Cd元素與上述元素在吸收累積過程中存在一定的拮抗作用，其中，與Cu、Fe和Na元素間呈顯著負(fù)相關(guān)。不同元素間的相關(guān)性可為重金屬元素在竹蓀中含量控制處理提供一定參考依據(jù)。

表4 竹蓀不同部位各無機(jī)元素之間的相關(guān)性Table 4 Correlation between inorganic elements in different parts of D.rubrovalvata

注：*和**分別表示顯著相關(guān)和極顯著相關(guān)。
Note:* and ** indicate significance of difference at 5% and 1% levels respectively.

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，Se、K和Cd在紅托竹蓀菌柄+菌裙中含量最高，其余元素均在菌托中含量最高。其中，微量元素Fe含量非常豐富，Se作為公認(rèn)的抗癌微量元素，在紅托竹蓀3個部位中含量為1.21～1.9 mg/kg，遠(yuǎn)超出富硒農(nóng)產(chǎn)品地方標(biāo)準(zhǔn)(0.15～1 mg/kg)[15-16]。目前對紅托竹蓀的利用僅限于菌柄+菌裙可食用部分，菌托和菌蓋在采摘處理時均棄之不用，造成了一定的浪費。該研究結(jié)果可為竹蓀不同部位的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

栽培竹蓀必須覆土，否則難以形成子實體。紅托竹蓀對覆土土壤中重金屬有富集作用[17]，覆土土壤受環(huán)境污染含有重金屬元素，可能是導(dǎo)致竹蓀中重金屬超標(biāo)的主要因素。參考各元素間的相關(guān)性，在栽培初期進(jìn)行土壤重金屬元素處理，可能是減低竹蓀中重金屬含量，提高竹蓀品質(zhì)的可靠方法。

紅托竹蓀3個部位含有的無機(jī)元素種類相似，但含量存在差異，形成該分布差異的原因可能與竹蓀本身的生長環(huán)境和生理活動，包括對各元素的選擇性吸收、富集能力或元素吸收積累過程中的協(xié)同或拮抗作用等密切相關(guān)。