云南省不同地區松茸中重金屬含量分析*

黃天驥，張微思，邊銀丙，熊永生，郭永紅**

（1.昆明食用菌研究所，云南 昆明 650223；2.華中農業大學應用真菌研究所，湖北 武漢 430070)

云南省是中國野生食用菌種類最大的地區[1]。松茸Tricholoma matsutake (S.Ito et)Sing.[2]，是一種珍稀名貴野生食用菌，營養豐富，味道鮮美，有菌中之王的美譽。松茸是云南省野生食用菌中的重要要種類，也是主要出口野生菌之一[1]。松茸在云南省有廣泛的分布，主要分布在昆明市、曲靖市、玉溪市、保山市、麗江市、楚雄彝族自治州、大理白族自治州和迪慶藏族自治州等地區。

As、Cd、Hg、Pb是對人類健康造成危害的主要重金屬[3，4]，也是食用菌中最常見的污染重金屬元素[5，6]。 由于食用菌對重金屬元素具有較強的富集和生物轉化作用[7]，食用菌中重金屬已引起廣泛關注[8-10]。

野生食用菌中重金屬含量與環境因素密切相關，同種食用菌中重金屬含量因產地不同而有一定差異[7，11]。在環境污染很少的地帶，食用菌中的重金屬元素主要來自于水和土壤，Kirchner等通過土壤和食用菌中210Pb含量比較，發現食用菌中的Pb主要來自土壤，而大氣污染占很小一部分[12]；空氣對食用菌中重金屬的影響在環境污染比較嚴重的地帶比較顯著，Michelot等分析法國巴黎地區92種食用菌15種重金屬的含量，發現生長在樹木上的刺芹側耳（Pleurotus eryngii）和牛舌菌 （Fistulina hepatica）中所含的Hg主要源于大氣中的Hg污染，而且同一種食用菌在某些元素含量上因產地不同而有一定差異[11]。

本研究采集了云南省松茸主要產區的9個州市的樣品，通過微波消化和ICP-oTOFMS檢測，分析不同產區松茸中As、Cd、Hg、Pb在菌柄菌蓋中的含量及相互關系，為松茸中重金屬的背景值和子實體不同部位對重金屬的富集規律提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料及其來源

2009年～2010年在云南省采集9個州市的新鮮松茸樣本，樣品信息見表1。

表1 樣品信息

1.2 主要儀器與試劑

微波消化萃取儀Multiwave 3000（Anton Paar）、直角加速飛行質譜儀 ICP－oTOFMS （OptiMass 9500，GBC）、超純水儀 （ELGA， 18.2 Ω·cm－1）、 電子天平 （BS224S）。

砷元素溶液標準物質 （GBW08611）；鎘元素溶液標準物質 （GBW08612）； 汞元素溶液標準物質 （GBW08617）；鉛元素溶液標準 （GBW08619）；茶葉成分分析標準物質（GBW07605）； HNO3、 H2O2均為優級純。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

采集的新鮮松茸樣品，去除表面雜物，超純水洗凈，分菌柄和菌蓋兩部分，勻漿。準確稱取3.0 g（精確到0.0001 g）松茸樣品于消解罐 （消解前用5 mL HNO3空消解洗凈消解罐），加入8 mL HNO3和2 mL H2O2，按消解程序消解樣品，消解程序見表2。消解結束后定容到100 mL容量瓶，即為待測溶液。樣品和空白各做2個平行。

表2 Multiwave 3000工作參數

1.3.2 As、 Cd、 Hg、 Pb 含量的測定

配制1%HNO3的As、Cd、Hg、Pb標準曲線溶液。調節ICP－oTOFMS到理想工作狀態，主要參數見表3。測定As、 Cd、 Hg、 Pb 含量。

1.3.3 標準物質測定

采用 1.3.1 和 1.3.2 的方法測定茶葉成分分析標準物質（GBW07605）中 As、Cd、Hg、Pb含量， 并與參考值比較，確定回收率。

表3 ICP-oTOFMS主要工作參數

1.3.4 樣品加標回收試驗

配制Pb、Cd、Hg、As的混標溶液①和②，①中Pb、Cd、 Hg、 As 濃度分別為： 1.500 μg·mL－1、 0.250 μg·mL－1、0.070 μg·mL－1、 0.500 μg·mL－1； ②中 Pb、 Cd、 Hg、 As 濃度分別為： 3.000 μg·mL－1、 0.600 μg·mL－1、 0.07 μg·mL－1、0.500 μg·mL－1。 保證加標量與樣品本底值相近。

準確稱取 3.0 g（精確到 0.0001 g）松茸樣品 （南華縣，菌柄、菌蓋），并做對應的加標實驗。菌柄加標為1 mL①，菌蓋加標為1 mL②。用相同的實驗方法測定，并做空白對照實驗，每個樣品做3個平行。確定加標回收率。

1.4 數據分析

數據多重比較 （Duncan）采用DPS軟件進行，數據相關性分析采用SPSS17.0進行。

2 結果與分析

2.1 松茸中As、Cd、Hg、Pb的含量和差異

松茸子實體、菌柄和菌蓋中As、Cd、Hg、Pb的含量具體情況見圖1～圖5，含量范圍和均值見表4。

表4 松茸中As、Cd、Hg、Pb的分布

利用SPSS進行相關性分析，結果表明，子實體中As和 Hg 呈顯著正相關， 相關系數為 0.448 （p＜0.05）； 菌柄中 As 與 Hg 呈顯著正相關， 相關系數為 0.533 （p＜0.05），As 與 Pb 呈顯著負相關， 相關系數為 0.490 （p＜0.05）； 菌蓋中各金屬元素間無顯著相關性，As與Hg呈中度正相關， 相關系數為 0.435 （p＞0.05）。

2.2 松茸菌柄、菌蓋中As含量差異

松茸菌蓋中As含量均高于菌柄，最高為 3.642倍（德欽縣），最低為1.761倍 （怒江傈僳族自治州）。方差分析表明，菌蓋、菌柄間As砷含量有顯著差異 （p=0.0002＜0.01）， As含量回歸方程為：

式中：y為菌柄中As含量；x為菌蓋中As含量；r=0.9365。

2.3 松茸菌柄、菌蓋中Cd含量差異

松茸菌蓋中 Cd含量均高于菌柄，最高為 4.867倍（德欽縣），最低為2.235倍 （大理市）。方差分析表明，菌蓋、 菌柄間 Cd 含量有顯著差異 （p=0.0003＜0.01）， Cd 含量回歸方程為：

式中：y為菌柄中Cd含量；x為菌蓋中Cd砷含量；r=0.8344。

2.4 松茸菌柄、菌蓋中Hg含量差異

富民縣、曲靖市、楚雄市、武定縣、香格里拉5個地區菌柄中Hg含量大于菌蓋，而其余的15個地區菌蓋中Hg含量大于菌柄。菌蓋與菌柄中Hg的含量差異最高為1.663倍 （易門縣）， 最低為0.761倍 （大理市）。 方差分析表明，菌蓋、菌柄間Hg含量無顯著差異 （p=0.6322）。

2.5 松茸菌柄、菌蓋中Pb含量差異

富民縣、易門縣、祿豐縣、祥云縣、洱源縣和德欽縣6個地區菌蓋中Pb含量大于菌柄，而其余的14個地區菌蓋中Pb含量大于菌柄。菌蓋與菌柄中Pb的含量差異最高為 1.577倍 （易門縣）， 最低為 0.690倍 （南華縣）。 方差分析表明，菌蓋、菌柄間Pb含量無顯著差異 （p=0.7165）。

2.6 實驗方法的可行性與準確性

2.6.1 實驗方法的可行性分析

茶葉成分分析標準物質 （GBW07605）的測定結果見表5。

表5 標準參考物質測定結果

注： 質量分數10－6。

從表5可以看出，測定值與標準物質的參考值相近，說明本方法可用于Pb、Cd、Hg、A含量的測定。

2.6.2 試驗方法的準確性分析

加標回收率的結果見表6。

表6 加標回收率結果

4種元素的加標回收率在84.29%～112.20%，說明本實驗方法用于松茸中Pb、Cd、Hg、As含量的測定。

3 討論

食用菌對重金屬有很強的富集能力[13]。1973年Stegnar等研究發現網紋馬勃 （Lycoperdon perlatum）、毛柄庫恩菌（Kuehneromyces mutabilis）等野生菌對土壤中Hg的積累[14]，1974年Stijve等研究發現蘑菇屬 （Agaricus）對Cd高水平積累[15]，食用菌對重金屬的富集開始引起人們關注。從總體水平上看，食用菌中As、Cd、Hg、Pb含量都高于綠色植物[1，5，13，16]。

松茸對4種重金屬的富集能力并不相同，本研究發現，松茸中As、Cd、Hg、Pb的含量有較大差別。Hatvani等研究發現，香菇 （L.edodes）對Pb的富集能力強于Hg和Cd[17]。李開本等研究發現，巴氏蘑菇 （Agaricus blazei Murrill）富集 Cd能力強于 As、 Hg、 Pb[18]。 AldstadtIii等對來自不同采集地點的赭蓋鵝膏菌 （Amamita rubescens）中重金屬含量進行比較，發現考爾斯沼澤菌株的Cd富集量較高，而帕洛斯森林的菌株對Ba和鑭系元素的富集量較高[19]。

松茸屬于共生菌，重金屬含量主要受土壤、空氣、水和宿主影響，不同地區的松茸中As、Cd、Hg、Pb含量存在較大差異，可能受各地區土壤、空氣、水和宿主中4種重金屬背景值不同的影響，而宿主中重金屬含量也與土壤、空氣和水密切相關。試驗中發現部分地區松茸菌柄中As含量較高，但Demirba研究發現這些As絕大多數處于有機狀態，人們日常消費的這類食用菌的量都比較低，As中毒的危險可以忽略不計[20]。

松茸菌蓋中As和Cd含量顯著高于菌柄，分別為1.761倍~3.642倍 （As）和2.235倍~4.867倍 （Cd）， 而 Hg和Pb含量在菌柄、菌蓋中并沒有顯著差異，說明子實體不同部位對重金屬富集能力存在一定差異。林衍銓等研究發現姬松茸 （Agaricus blazei Murrill）菌蓋Cd的積累量高出菌柄3倍左右[21]，與本實驗中Cd在松茸菌柄、菌蓋中含量差異相近。Falandysz等發現四孢蘑菇 （Agariacs campestris）菌蓋中Ag的富集系數在10~670之間，而菌柄中Ag的富集系數在7.5~400之間[22]。Vaaramaa等對在芬蘭森林采集到的大型真菌子實體中Po元素進行分析，發現牛肝菌科真菌菌蓋中Po含量明顯高于菌柄[23]。而García等研究則表明，在雙孢蘑菇 （Agaricus bisporus）等食用菌的子實體不同部位Pb含量并沒有顯著差異[24]，與本實驗中Pb在松茸子實體不同部位中分布情況相似。

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