俄羅斯樺褐孔菌中無機元素含量分析

馬 微 譚陽陽 魏書娟 譚 策 趙 琪 呂萍萍 程 麗

(1. 哈爾濱海關技術中心，黑龍江 哈爾濱 150028；2. 綏芬河海關綜合技術中心,黑龍江 綏芬河 157300；3. 黑龍江大學生命科學學院，黑龍江 哈爾濱 150080；4. 黑龍江大學黑龍江省普通高校分子生物學重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080)

樺褐孔菌[Inonotusobliquus(Fr.) Pilat]，又稱樺癌褐孔菌、褐多孔菌、樺褐孔菌和白樺茸等，主要分布在北緯40°～50°地區，包括芬蘭、俄羅斯、波蘭、日本北海道以及中國黑龍江與吉林北部[1]。它是一種藥用真菌，其成分眾多，結構復雜，有效部位廣泛。從20世紀80年代開始，就出現了有關樺褐孔菌的研究，研究表明其具有降糖[2]、降脂[3]、抗癌[4-5]、抗氧化[6]、提高免疫力[7]等作用，對癌癥[8]、高血脂[3]、糖尿病[9]等多種疾病都具有顯著的治療效果，而且已有研究多集中在藥物開發方面，對樺褐孔菌原料及其制品的食用安全性研究較少。隨著樺褐孔菌制品的問世，其食用安全性也越來越受到關注，特別是對樺褐孔菌中的重金屬和微量元素含量也應重視起來。

試驗擬采用原子熒光光譜法、石墨爐原子吸收光譜法和電感耦合等離子體光譜法測定俄羅斯樺褐孔菌原料及其制品中鉛、鎘、汞、砷4種重金屬和鋁、硼、鋇、鈣、錫、鈷、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、磷、鍶、鈦、釩、鋅18種微量元素，并對測定結果進行數據分析，以期為樺褐孔菌藥品和保健食品的開發、質量控制和安全性評價提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試劑和材料

俄羅斯樺褐孔菌原料(內里、外皮、淺色、深色各12個)和樺褐孔菌制品(顆粒、提取物、提取液各8個)：來自俄羅斯遠東地區，留樣憑證存放于哈爾濱海關技術中心東寧實驗室；

硝酸、鹽酸、硫酸：優級純，天津科密歐化學試劑有限公司；

過氧化氫：MOS級，天津科密歐化學試劑有限公司；

氫氧化鈉、硫脲、硼氫化鉀、抗壞血酸：分析純，天津科密歐化學試劑有限公司：

鉛、鎘、砷、汞、鋁、硼、鋇、鈣、錫、鈷、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、磷、鍶、鈦、釩、鋅標準溶液：1 000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；

試驗用水：超純水(18.5 MΩ)。

1.2 儀器設備

電熱板：HP 10型，德國IKA公司；

原子熒光分光光度計：AFS-9230型，北京吉天儀器有限公司；

電子天平：XS205DV型，瑞士梅特勒—托利多公司；

微波消解儀：MARS型，美國通用有限公司；

原子吸收分光光度計：PinAAcle 900Z型，美國珀金埃爾默股份有限公司；

電感耦合等離子體光譜儀：ICAP 7200DUO型，美國賽默飛世爾科技公司；

高速萬能粉碎機：FW100型，天津泰斯特儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

(1) 固態樣品：樣品除雜粉碎過60目篩，儲于塑料瓶中。

(2) 液態樣品：將樣品充分混勻。

1.3.2 標準曲線繪制 按照表1，選用溶劑進行配制。砷元素工作曲線各濃度點分別加入硫脲—抗壞血酸溶液2 mL(稱取10.0 g硫脲，加約80 mL水，加熱溶解，待冷卻后加入10.0 g抗壞血酸，稀釋至100 mL，現用現配)，定容至25 mL，混勻后放置30 min后測定。汞元素的稀釋溶劑為重鉻酸鉀的硝酸溶液(0.5 g/L)，0.05 g重鉻酸鉀溶于100 mL硝酸溶液(V硝酸∶V水=5∶95)中，現用現配。

表1 各元素工作曲線的濃度和配制溶劑Table 1 Concentration and solvent of 22 mineral elements

多元素混合標準溶液：分別吸取鋁、硼、鋇、鈣、銅、鈷、錫、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、磷、鍶、鈦、釩、鋅等單標儲備液，按照表1的溶劑進行稀釋和定容，配制系列濃度的混合元素標準溶液，現用現配。

1.3.3 無機元素測定 試樣進行微波消解(參數見表2)，同時做兩份試劑空白。儀器預熱穩定后，將試劑空白、標準系列溶液、樣品溶液依次引入儀器進行測定，取平均值進行統計分析。

表2 微波消解設定參數Table 2 Time-temperature program for digestion

(1) 總砷：按照GB 5009.11—2014《食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定》第二法氰化物原子熒光光譜法進行總砷含量的測定。儀器測定條件：光電倍增管負高壓260 V；砷空心陰極燈電流60 mA；載氣為氬氣，流速500 mL/min；屏蔽氣流速800 mL/min。

(2) 總汞：按照GB 5009.17—2014《食品安全國家標準 食品中總汞及有機汞的測定》第一法原子熒光光譜分析法進行總汞含量的測定。儀器測定條件：光電倍增管負高壓240 V；汞空心陰極燈電流30 mA；原子化溫度300 ℃；載氣為氬氣，流速500 mL/min；屏蔽氣流速1 000 mL/min。

(3) 鉛：按照GB 5009.12—2017《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》第一法原石墨爐原子吸收光譜法進行測定。儀器條件：波長283.31 nm；狹縫0.7 nm；燈電流10 mA；干燥溫度130 ℃，干燥時間30 s；灰化溫度850 ℃，灰化時間30 s；原子化溫度2 450 ℃，原子化時間3 s。

(4) 鎘：按照GB 5009.15—2014《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》進行測定。儀器條件：波長228.80 nm；狹縫0.7 nm；燈電流4 mA；干燥溫度130 ℃，干燥時間30 s；灰化溫度500 ℃，灰化時間30 s；原子化溫度2 450 ℃，原子化時間3 s。

(5) 鋁、硼、鋇、鈣、銅、錫、鈷、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、磷、鍶、鈦、釩、鋅：按照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》中第二法電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-OES)進行18種微量元素的測定。儀器測定條件：射頻功率1 500 W；等離子體氣流量15 L/min，流量0.8 L/min；輔助氣流量0.40 L/min；砷空心陰極燈電流60 mA；載氣為氬氣，流速500 mL/min；屏蔽氣流速800 mL/min。以元素的特征譜線波長定性，待測元素譜線信號強度與元素濃度呈正比進行定量分析。

1.3.4 回收率試驗校正 取已知含量的樣品，分別準確加入一定量的各元素標準溶液，依據1.3.3方法和條件消解測定，計算各元素的平均回收率，并進行樣品中各元素含量的校正。

1.3.5 數據分析 采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

根據試樣中待測元素的水平配制標準溶液，依次測定22種無機元素的對照品系列濃度，繪制標準曲線，得各元素對照回歸方程、相關系數等，結果見表3。

表3 22種無機元素的標準曲線Table 3 Calibration curves of 22 mineral elements

2.2 4種重金屬含量分析

分別對48個樺褐孔菌原料和24個制品進行了4種重金屬元素含量測定，結果如表4所示。根據GB 2762—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》食用菌及制品的限量要求：鉛為1.0 mg/kg，鎘為0.5 mg/kg，總汞為0.1 mg/kg，總砷為0.5 mg/kg；GB 16740—2014《食品安全國家標準 保健食品》的限量要求：鉛為2.0 mg/kg，總汞為0.3 mg/kg，總砷為1.0 mg/kg；《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》的限量要求：鉛為5.0 mg/kg，鎘為0.3 mg/kg，總汞為0.2 mg/kg，總砷為2.0 mg/kg。由表4可知，7類樣品都能滿足中國這3個國家標準的限量要求且含量極低，這是由于試驗樣品來自俄羅斯西伯利亞的原始森林，而且其制品的加工工藝較簡單，受重金屬污染程度較小。

表4 樺褐孔菌原料及其制品中4種重金屬元素的含量Table 4 Average content of 4 metal elements in Inonotus obliquus mg/kg

2.3 不同色澤樺褐孔菌原料中18種微量元素含量分析

分別對24個不同色澤樺褐孔菌原料進行了18種微量元素含量測定，結果如表5所示。由表5可知，鋁、鋇、錫、鐵、鎂、鈦、釩元素的變異系數達到了0.5以上，淺色和深色樺褐孔菌原料差異顯著(P<0.05)。其中鐵元素是構成血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素和多重氧化酶的重要成分，幫助運輸氧氣。鎂作為酶的激活劑，參與許多酶促反應，促進骨的形成，維護胃腸道和激素的功能。而鋁、鋇、錫、鈦、釩元素也都參與人體的各種代謝，調節能量水平等。這些微量元素為功效物質之一，在樺褐孔菌藥理發揮的過程中起著不同的協同作用，從微量元素的特征含量來看，深色樺褐孔菌原料的微量元素含量更高，其藥用價值可能更大。

表5 不同色澤樺褐孔菌原料中18種微量元素的含量Table 5 Content of 18 microelements in different color sample of Inonotus obliquus

2.4 樺褐孔菌原料不同部位中18種微量元素含量分析

分別對24個樺褐孔菌原料不同部位進行了18種微量元素含量測定，結果如表6所示。由表6可知，鋁、鈣、銅、鐵、鈉、磷元素的變異系數達到了0.8以上，樺褐孔菌原料的外皮和內部樣品差異顯著(P<0.05)。其中鈣元素對于維持人體強健的骨骼和健康的牙齒，維持規則的心率，強化神經系統功能方面有重要作用。磷元素是三磷酸腺苷、磷酸肌酸等儲能物質的構成元素，參與動物體內的能量代謝，也是細胞膜的重要構成物質之一。而鋁、銅、鈉元素也都參與人體的各種新陳代謝，維持體內酸堿平衡等。從微量元素的特征含量來看，樺褐孔菌原料內部的微量元素含量更高，其藥用價值可能更大。

表6 不同部位樺褐孔菌樣品中18種微量元素的含量Table 6 Content of 18 microelements in different part sample of Inonotus obliquus

2.5 樺褐孔菌制品中18種微量元素含量分析

分別對36個樺褐孔菌制品進行了18種微量元素含量測定，結果如表7所示。由表7可知，作為粗加工制品的顆粒茶中18種微量元素的含量相對于提取物和提取液較高，特別是鋁、鈣、鐵、磷等元素，從無機元素角度說明樺褐孔菌制品的安全性很好。

表7 不同樺褐孔菌制品中18種微量元素的含量Table 7 Content of 18 microelements in different production of Inonotus obliquus mg/kg

3 結論

采用國家標準方法分別對不同種類樺褐孔菌制品，不同顏色樺褐孔菌原料，樺褐孔菌原料的不同部位進行了4種重金屬元素和18種微量元素含量的測定與分析。結果發現俄羅斯樺褐孔菌的原料和制品中重金屬含量都符合各項國家標準要求，且不同樺褐孔菌原料中微量元素含量也存在很大差異，其中樺褐孔菌原料的外皮和內里中無機元素含量差異較大。