姬松茸對四種重金屬的富集能力及其培養基質重金屬的臨界值

丁 玲，別運清，應正河

（1.襄陽職業技術學院，湖北 襄陽 441000；2.福建省農業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，加強食用菌生產環境質量監控，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，在培養基質配制時，將預配好的重金屬標準溶液與發酵料混合均勻后上架，接種，培養姬松茸。采集混勻后上架前培養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基質中Pb 的富集

1.4 樣品制備

培養基質樣品烘干，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/培養基質中該重金屬的含量。

1.7 數據處理

采用DPS 統計軟件對混勻后上架前培養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行業標準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基質中Pb 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養基質中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統計軟件回歸分析，得到姬松茸子實體對培養基質中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 含量與培養基質中Pb 添加量的關系

2.2 姬松茸子實體對培養基質中As 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養基質中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含量與培養基質中As添加量的關系

表2 姬松茸子實體對培養基質中As的吸收富集

2.3 姬松茸子實體對培養基質中Hg 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養基質中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，培養基質中Hg 含量的臨界值為0.07 mg/kg。沒有添加Hg時，培養基質中實測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 含量與培養基質中Hg 添加量的關系

表3 姬松茸子實體對培養基質中Hg 的富集

2.4 姬松茸子實體對培養基質中Cd 的富集系數及臨界值

姬松茸子實體對培養基質中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，培養基質中Cd 含量的臨界值為0.11 mg/kg。沒有添加Cd 時，培養基質中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，有必要對培養基質中的重金屬做出限量規定。在姬松茸實際生產中，培養基質牛糞、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，姬松茸培養基質中Pb、As 的污染較嚴重，在沒有添加的情況下，其培養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。