丁 玲，別運(yùn)清，應(yīng)正河

（1.襄陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 襄陽(yáng) 441000；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(dān)子亞門層菌綱傘菌目蘑菇科蘑菇屬。姬松茸爽脆味美，營(yíng)養(yǎng)豐富，子實(shí)體中含有多糖、甾醇類等多種活性物質(zhì)，對(duì)腫瘤、糖尿病、高血脂、心肌細(xì)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(chǎng)歡迎。鑒于食用菌對(duì)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(shí)受空氣、水源、土壤等栽培環(huán)境的影響，重金屬含量超標(biāo)已經(jīng)成為食用菌產(chǎn)品質(zhì)量的重要安全問(wèn)題［11-13］。重金屬污染不僅影響食用菌的產(chǎn)量與品質(zhì)［14，15］，也會(huì)通過(guò)食用危及人體健康［13-16］，同時(shí)成為技術(shù)性貿(mào)易壁壘影響食用菌產(chǎn)品出口貿(mào)易［13，17］。因此，加強(qiáng)食用菌生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控，提升食用菌質(zhì)量安全，開(kāi)展相關(guān)方面的研究意義重大。本研究在姬松茸栽培過(guò)程中對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)、子實(shí)體中重金屬Pb、As、Hg 和Cd 含量進(jìn)行跟蹤分析測(cè)定，研究其對(duì)重金屬的吸收及生物富集規(guī)律，并計(jì)算安全臨界值，以期為姬松茸的質(zhì)量控制技術(shù)和培養(yǎng)基質(zhì)重金屬安全限量標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)制定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

姬松茸菌株A0001，為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所保藏。

1.2 主要試劑

重金屬鉛、砷、汞、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度均為1 000 μg/mL），購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心、國(guó)標(biāo)（北京）檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

鉛、砷、汞、鎘每種重金屬設(shè)5 個(gè)處理，各處理重金屬濃度見(jiàn)表1 至表4，1 個(gè)空白對(duì)照（CK），共21 個(gè)處理。每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)設(shè)栽培面積為1 m2。試驗(yàn)使用的重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液在實(shí)驗(yàn)室預(yù)配好，在培養(yǎng)基質(zhì)配制時(shí)，將預(yù)配好的重金屬標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)和姬松茸第一潮子實(shí)體為樣品，分別測(cè)定4 種重金屬元素的含量。

表1 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Pb 的富集

1.4 樣品制備

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

1.5 重金屬測(cè)定方法

培養(yǎng)基質(zhì)及子實(shí)體中鉛含量的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.12—2017《食品中鉛的測(cè)定》中的石墨爐原子吸收光譜法；砷含量的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.11—2014《食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》中的氫化物發(fā)生原子熒光光譜法；汞含量的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.17—2021《食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》中的原子熒光光譜法；鎘含量的測(cè)定采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.15—2014《食品中鎘的測(cè)定》。

1.6 富集系數(shù)或吸收系數(shù)

對(duì)重金屬的吸收與富集能力強(qiáng)弱常用富集系數(shù)（也稱吸收系數(shù)，BCF）表示。BCF=子實(shí)體中某重金屬的含量/培養(yǎng)基質(zhì)中該重金屬的含量。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)混勻后上架前培養(yǎng)基質(zhì)和子實(shí)體中重金屬含量進(jìn)行回歸分析。依據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 749—2018《綠色食品食用菌》要求的重金屬污染物限量值計(jì)算姬松茸培養(yǎng)基質(zhì)中4 種重金屬含量的安全臨界值。

2 結(jié)果與分析

2.1 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Pb 的富集系數(shù)及臨界值

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

圖1 姬松茸子實(shí)體中Pb 含量與培養(yǎng)基質(zhì)中Pb 添加量的關(guān)系

2.2 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中As 的富集系數(shù)及臨界值

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

圖2 姬松茸子實(shí)體中As含量與培養(yǎng)基質(zhì)中As添加量的關(guān)系

表2 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中As的吸收富集

2.3 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Hg 的富集系數(shù)及臨界值

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

圖3 姬松茸子實(shí)體中Hg 含量與培養(yǎng)基質(zhì)中Hg 添加量的關(guān)系

表3 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Hg 的富集

2.4 姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 的富集系數(shù)及臨界值

姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 的富集系數(shù)范圍為0.48～32.20（表4）。子實(shí)體中重金屬Cd 含量隨培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 添加濃度的增加而逐漸增加，當(dāng)添加濃度為10.00 mg/kg 時(shí)，培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 含量為10.17 mg/kg，子實(shí)體中Cd 含量達(dá)到最高值50.85 mg/kg（圖4）。經(jīng)DPS 軟件統(tǒng)計(jì)分析，Cd 的富集回歸方程為y=51.042 2exp（-0.4180 77/x），相關(guān)系數(shù)R2=0.995 3；當(dāng)y為《綠色食品食用菌》污染物Cd 限量值1.0 mg/kg時(shí)，培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 含量的臨界值為0.11 mg/kg。沒(méi)有添加Cd 時(shí)，培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 含量為0.17 mg/kg，第一潮子實(shí)體中Cd 含量為5.28 mg/kg，供試姬松茸菌株超過(guò)綠色食品標(biāo)準(zhǔn)4.28 倍，本試驗(yàn)最高值為50.85，是綠色食品限量標(biāo)準(zhǔn)的50.85 倍，由此可見(jiàn)，姬松茸子實(shí)體對(duì)重金屬Cd 的富集能力較強(qiáng)。

圖4 姬松茸子實(shí)體中Cd 含量與培養(yǎng)基質(zhì)中Cd 添加量的關(guān)系

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)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(duì)Cd 的富集能力最強(qiáng)，富集系數(shù)范圍為0.48～32.20；對(duì)Hg 的富集能力次之，富集系數(shù)范圍為0.02～3.18；對(duì)Pb 的富集能力最弱，富集系數(shù)范圍為0.02～0.36。姬松茸子實(shí)體對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)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(jié)果與徐麗紅等［18］、劉朋虎等［19］的結(jié)論大致相同。姬松茸子實(shí)體中的鉛、砷、汞、鎘4種重金屬含量均與培養(yǎng)基質(zhì)中的重金屬添加濃度呈正相關(guān)［5］。因此，要解決姬松茸產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題，有必要對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)中的重金屬做出限量規(guī)定。在姬松茸實(shí)際生產(chǎn)中，培養(yǎng)基質(zhì)牛糞、稻草、水和土壤中的一些重金屬往往被子實(shí)體吸收富集，導(dǎo)致重金屬含量超標(biāo)。本試驗(yàn)得出，姬松茸培養(yǎng)基質(zhì)中Pb、As 的污染較嚴(yán)重，在沒(méi)有添加的情況下，其培養(yǎng)基質(zhì)中的重金屬濃度分別為1.68、1.59 mg/kg，遠(yuǎn)高于Cd（0.17 mg/kg）和Hg（0.055 mg/kg），由于姬松茸對(duì)Cd 的富集能力強(qiáng)，沒(méi)有添加Cd，第一潮子實(shí)體中Cd 含量為5.28 mg/kg，供試菌株超過(guò)綠色食品標(biāo)準(zhǔn)4.28 倍，因此要加強(qiáng)對(duì)原料的檢測(cè)和原料配方篩選，使姬松茸培養(yǎng)基質(zhì)中有害重金屬Pb、Cd、Hg 和As 的含量控制在綠色食品標(biāo)準(zhǔn)臨界值之內(nèi)。