陜西省食用菌中重金屬含量及分布規律研究

王彩霞，劉宇，郭蓉，袁文婷，程國霞

陜西省疾病預防控制中心，西安 710054

食用菌由于其風味獨特，營養豐富，含蛋白質、多糖、氨基酸、礦質元素和維生素等多種營養物質，而且其具有低熱量、低脂肪和高維生素的特點，具有較高的食藥用價值，深受消費者喜愛[1-2]，隨著餐桌上“一葷一素一菇”模式的普遍推廣，食用菌的安全問題已成為居民日常安全飲食的重要部分。食用菌處于食物鏈的較高端，以植物材料為生產原料[3]，所以其重金屬的含量普遍高于同產區的其他類植物性產品。筆者擬通過對陜西省市售食用菌中重金屬的監測結果進行統計分析，評價其污染程度和食用安全狀況，對陜西居民食用菌中重金屬的膳食暴露量進行評估，以期為居民合理膳食提供指導。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 樣品及制備

2013年2—9月，在陜西省10個地市(安康、寶雞、漢中、商洛、銅川、渭南、西安、咸陽、延安和榆林)選擇具有代表性和典型性的采樣地點，包括超市、農貿市場和路邊攤位等，按照簡單隨機抽樣的方法進行樣本采集，其中，新鮮食用菌135份(包括蘑菇類131份、木耳類4份)、干制食用菌100份(包括蘑菇類45份、木耳類55份)，總計235份。樣品的制備過程：干樣經粉碎處理后，裝于聚乙烯塑料瓶中，冷藏保存；濕樣經均質儀處理后，裝于聚乙烯塑料瓶中，冷凍保存。

1.2 測定方法及質量控制

總汞采用以直接測汞法[4]為原理的測汞儀(DMA-80，意大利邁爾斯通公司)測定，檢出限為0.001 mg·kg-1；總砷按照國標GB 5009.11—2014《食品中總砷及無機砷的測定》中氫化物發生原子熒光光譜法進行測定，檢出限為0.01 mg·kg-1；鉛按照國標GB 5009.12—2017《食品中鉛的測定》中石墨爐原子吸收光譜法進行測定，檢出限為0.005 mg·kg-1；鎘按照國標GB 5009.15—2014《食品中鎘的測定》中石墨爐原子吸收光譜法進行測定，檢出限為0.001 mg·kg-1。除總汞采用直接測定法外，其余均選用濕式消解法作為樣品前處理方法。

實驗過程采用空白樣、平行樣和測定標準物質進行質量控制，標準樣品測定結果如表1所示。

1.3 評價方法

1.3.1 單因子污染指數

污染指數(Pi)的計算：Pi=Ci/Si，其中，Pi為所計算出的重金屬單項污染指數，Ci為樣品中重金屬的測定值(mg·kg-1)，本文選擇平均值與P90(90%樣品的含量低于的高值)分別進行評價，Si為樣品中重金屬的限量標準(mg·kg-1)。Pi值越大，受污染程度越大，一般認為，Pi<0.2為正常背景值水平；0.2≤Pi<0.6為輕污染水平；0.6≤Pi<1為中污染水平；Pi≥1為重污染水平，即超標[5]。

食用菌中重金屬的安全性評價以《食品安全國家標準 食用菌及其制品》(GB7096—2014)[6]中規定的限量值為標準：Hg≤0.1 mg·kg-1、Pb≤1.0 mg·kg-1、As≤0.5 mg·kg-1、Cd≤0.5 mg·kg-1(食用菌制品)和Cd≤0.2 mg·kg-1(除香菇和姬松茸外的新鮮食用菌)、Cd≤0.5 mg·kg-1(香菇)。

1.3.2 尼梅羅綜合污染指數

計算公式為P尼梅羅=[(Pave2+Pmax2)/2]1/2，式中：Pave為樣品各單因子污染指數Pi的平均值，Pmax為各單因子污染指數中最大值。P尼梅羅≤0.7表明重金屬含量的等級為安全、0.7～1.0為警戒線、1.0～2.0為輕污染、2.0～3.0為中污染、>3.0為重污染[7]。

1.4 食用菌的安全消費量

日均單位體重暴露量(Dig)，單位為mg·(kg·d)-1，計算公式如下。

式中：Ci表示某種菌類中重金屬的含量(mg·kg-1)，Wi表示食用菌的日均攝入量(kg)，BW為體重(kg)，以人的標準平均體重60 kg計。食用菌的安全消費量為：(PTWI或PTMI)×BW/食用菌中各元素的平均含量。2010年聯合國糧農組織和世界衛生組織下的食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)暫定汞每周允許攝入量(provisional tolerable weekly intake, PTWI)為4 μg·kg-1bw[8]；人體無機砷暫定的PTWI為15 μg·kg-1bw[9]，本文以總砷的暴露量為參考進行評估；JECFA暫定鎘每月耐受攝入量(PTMI)為25 μg·kg-1bw；：JECFA取消了鉛的可耐受量，本文仍以原定鉛每周可耐受攝入量25 μg·kg-1bw來評價[10]。

2 結果與分析(Results and analysis)

2.1 干、鮮食用菌中重金屬的監測結果

對新鮮和干制食用菌中的鎘、汞、鉛和砷4種重金屬進行檢測與統計，結果如表2所示，干食用菌中鎘、汞和砷的超標率分別為7.00%、1.00%和6.00%，鮮食用菌中汞的超標率為2.96%，兩者均不存在鉛超標的情況。干食用菌中重金屬的檢出率較高，其中，砷、鎘和汞的檢出率分別為77.00%、68.00%和68.00%，干、鮮食用菌中鉛的檢出率分別為34.81%和32.00%，差異甚微。GB7096—2014沒有考慮新鮮食用菌中大量水分對重金屬含量的稀釋，對干、鮮食用菌中重金屬的污染限量規定沒有差異，所以干食用菌的檢出率和超標率較高，并不能說明在重金屬含量方面干食用菌品質較差。

表2 干、鮮食用菌中重金屬的監測結果Table 2 The contents of heavy metal in dried and fresh edible mushrooms

注：菌類中砷、汞、鉛和鎘的檢出限分別為0.01、0.001、0.005和0.001 mg·kg-1，低于檢出限按檢出限的1/2統計。
Note: The detection limits of arsenic, mercury, lead and cadmium in fungi are 0.01, 0.001, 0.005 and 0.001 mg·kg-1, respectively. When the values of heavy metal were lower than the detection limits, counted by half of the detection limits.

鎘、汞、鉛和砷元素在調查的食用菌樣品中含量范圍較寬，其中，由于4份鮮蘑菇樣品汞含量超標，致使其含量范圍最寬，最高含量為0.796 mg·kg-1，為標準限量值的8倍，說明部分食用菌存在食用安全問題。

2.2 蘑菇類與木耳類中重金屬的污染情況

對市售蘑菇類和木耳類中的4種重金屬含量進行統計分析，結果表明，蘑菇類中鎘、汞、鉛和砷的平均含量分別為0.0632、0.0206、0.0576和0.0663 mg·kg-1，木耳類中鎘、汞、鉛和砷的平均含量分別為0.0662、0.0137、0.0555和0.0779 mg·kg-1，2類食用菌中4種重金屬含量基本處于相同水平。干、鮮食用菌相比較，干制蘑菇類鎘和砷平均含量為0.181和0.175 mg·kg-1，明顯高于其他類，數據如表3所示。

2.3 陜西省10個地級市食用菌中重金屬的污染情況

表4分別對陜西境內10個地級市間干、鮮食用菌的重金屬含量進行比較，發現不同地級市間食用菌中重金屬含量差異較大，同一地級市干、鮮食用菌中重金屬含量差異較大。就鮮食用菌而言，寶雞地區由于存在鮮蘑菇樣品汞含量超標情況，致使樣品整體平均含量為0.122 mg·kg-1，明顯高于其他地區；干食用菌樣品中，鎘含量較高的地區為咸陽、渭南、漢中、延安和安康5個地區，汞含量較高的地區為咸陽、延安、漢中和安康，鉛含量以西安地區的鮮食用菌為最高，砷含量較高的為漢中和商洛。這表明，10個地級市間干、鮮食用菌中4種重金屬含量沒有明顯的規律和相關性。

2.4 食用菌重金屬污染狀況評價

食用菌污染狀況以國家標準GB7096—2014中的重金屬限量作為標準，采用單因子污染指數(Pi)、尼梅羅綜合污染指數(P尼梅羅)分別對其進行評價，由于新鮮香菇中鎘限量為0.5 mg·kg-1，不同于其他新鮮食用菌中鎘限量0.2 mg·kg-1，所以對鮮香菇中重金屬含量另做評價，如表5所示。

表3 蘑菇類與木耳類中重金屬的含量Table 3 The contents of heavy metals in mushroom and fungus

注：P90表示90%的樣品含量低于該值。
Note: P90 means that 90% of the sample content is lower than this value.

表4 陜西10個地區食用菌中重金屬的含量Table 4 The contents of heavy metals in edible fungi in 10 areas of Shaanxi Province

以食用菌中重金屬的平均含量進行評價，新鮮蘑菇中汞的Pi為0.23、干制蘑菇中鎘和砷的Pi分別為0.36和0.35，這表明，上述樣品存在輕度污染，其余重金屬的Pi值均低于0.2，為正常背景值水平；食用菌的P尼梅羅≤0.7，這表明重金屬含量的等級為安全；通過比較可知，重金屬污染程度為：干制蘑菇>干制木耳類>新鮮蘑菇(除香菇外)>新鮮香菇>新鮮木耳。

以食用菌中重金屬的偏高含量P90進行評價，干制蘑菇中鎘的Pi值為1.12≥1，表明部分蘑菇樣品存在重度污染情況，干制蘑菇砷的Pi值為0.92，表明部分干蘑菇樣品中砷含量處于中度污染水平；干制蘑菇的P尼梅羅為0.93，表明干制蘑菇中部分重金屬含量較高的樣品的污染程度達到警戒線水平。

2.5 食用菌的安全消費量

由于未查到居民食用菌的消費量數據，不能計算食用菌中重金屬的暴露量，所以，利用食用菌中重金屬的平均含量結合JECFA推薦的最大可耐受量，計算得出陜西地區居民食用菌中各元素所對應的安全消費量，以安全消費量的數值大小來反映居民經食用菌所致重金屬暴露的安全性，即安全消費量越高，食用安全性越高。結果如表6所示(因新鮮木耳的樣本數量太少，代表性不足，未對其安全消費量進行計算)，新鮮蘑菇中砷對應的安全消費量最高為4.46 kg·d-1，干制木耳中汞對應的安全消費量最低為0.25 kg·d-1，均明顯高于居民正常的膳食消費，可見，陜西地區食用菌中重金屬的安全性良好，居民經食用菌所致重金屬的暴露水平基本安全，但還需加強檢測與監督管理的力度，勿使含重金屬較高的食用菌流入消費環節。

表5 食用菌污染指數Table 5 The pollution index of edible fungi

注：Pi表示某一種金屬的單因子污染指數，P尼梅羅表示4種金屬的尼梅羅綜合污染指數。
Note:Pimeans the single factor pollution index of a certain metal;PNemerowrepresents the Nemerow comprehensive pollution index of four metals.

表6 食用菌的安全消費量Table 6 The safe consumptions of edible fungi (kg·d-1)

3 討論(Discussion)

對2013年陜西省食用菌中重金屬的檢測結果進行統計分析，發現干食用菌中重金屬的含量明顯高于鮮食用菌，蘑菇與木耳中重金屬含量差異較小，整體上，陜西地區食用菌中鎘、汞、鉛和砷的平均含量分別為0.0633、0.0189、0.0571和0.0692 mg·kg-1。據文獻報道，重慶市主要食用菌中鎘、汞、鉛和砷的平均含量分別為0.40、0.13、1.14和0.04 mg·kg-1 [11]，四川地區食用菌中鎘、汞、鉛和砷的平均含量分別為0.33、0.11、0.33和0.24 mg·kg-1 [12]，土耳其食用菌中鎘和鉛的平均含量分別為0.542～2.380和1.97～15.36 mg·kg-1 [13]，與之相比，陜西地區食用菌中重金屬含量較低，不存在明顯重金屬污染情況。文獻[14]報道了北京市昌平區干、鮮食用菌中鉛含量分別為0.00307和0.00197 mg·kg-1、鎘含量分別為0.00076和0.00014 mg·kg-1，與之相比，陜西地區食用菌中重金屬含量較高。文中的調查為歷史性回顧數據，希望能為相關方面的研究提供橫縱向對比分析的基礎。

比較了蘑菇類和木耳類中重金屬的含量，發現2類菌中4種重金屬含量基本處于相同水平，說明在陜西地區2類菌的生長培育環境及對重金屬的吸附富集能力沒有導致其重金屬含量出現明顯差異；通過10個地級市間干、鮮食用菌中重金屬含量的比較分析，發現10個地級市間以及干、鮮食用菌間4種重金屬的含量各有高低，無明顯規律性，這與菌類的生長培育環境及不同菌種對重金屬的吸附富集能力不同有關[15]，建議各地級市相關部門根據當地環境條件選擇適合本地培育的重金屬吸附能力較低的菌種進行生產指導。

按照國家食用菌衛生限量標準(GB7096—2014)對食用菌中重金屬含量進行污染程度評價，以重金屬的平均含量進行評價，發現蘑菇存在鎘和砷的輕度污染，木耳存在鎘的輕度污染，其余重金屬含量均為正常背景水平；以重金屬的偏高含量P90進行評價，發現部分蘑菇中鎘存在重度污染，部分含鎘較高的木耳和含砷較高的蘑菇屬于中度污染水平。在所調查的食用菌樣品中，部分樣品重金屬含量較高，其中干制食用菌中存在7份鎘超標、6份砷超標情況，可能與其干制加工過程的污染有關，有關部門應加強相關生產過程的監管力度，分析其可能引入污染的原因，避免造成二次污染；鮮食用菌中存在少數汞超標樣品，可能與其種植環境有關，建議相關部門應加強監管與監測的力度，從源頭控制污染。

本文對食用菌中各重金屬元素的安全消費量進行了計算，發現干制木耳中總汞的安全消費量最低，為0.25 kg·d-1，鮮有居民日常膳食的消費量可達到安全消費量，但食用菌僅是居民日常膳食中的一部分，其對居民日常膳食中重金屬暴露量的貢獻有限，所以文中所得的食用菌安全消費量僅供參考。