采用ICP-AES法測定棱柄馬鞍菌中無機元素含量

徐莉娜 ，郭 尚 ，李艷婷 ，周 林 ，劉曉鋼 ，張生萬

（1.山西大學生命科學學院，山西 太原 030006；2.山西省農業科學院食用菌研究所，山西 太原 030031；3.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

采用ICP-AES法測定棱柄馬鞍菌中無機元素含量

徐莉娜1，郭 尚2，李艷婷2，周 林2，劉曉鋼3，張生萬1

（1.山西大學生命科學學院，山西 太原 030006；2.山西省農業科學院食用菌研究所，山西 太原 030031；3.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

采用ICP-AES法對棱柄馬鞍菌無機元素含量進行檢測，并對數據進行相關性及主成分分析，以分析山西省蘆芽山棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體中的無機元素含量。結果表明，棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體中的無機元素含量相當，重金屬含量符合國家食品安全標準。可用棱柄馬鞍菌菌絲體代替子實體進行生產和再加工，以填補目前棱柄馬鞍菌人工馴化栽培的空白。

棱柄馬鞍菌；無機元素；電感耦合等離子體發射光譜法；子實體；菌絲體

馬鞍菌屬（Helvella L.）在分類學上可歸于子囊菌門（Ascomycota）盤菌綱（Pezizomycetes）盤菌目（Pezizales）馬鞍菌科（Helvellaceae），早在 18世紀中期由Linnaeus建立。根據目前已公開發表的文獻資料記載[1]，在我國有詳細記錄且鑒定的馬鞍菌屬真菌為22種，其中大部分可以食用。馬鞍菌屬真菌具有特殊的食用價值，其特殊的香味和口感深受當地人的青睞，現階段研究中，新疆巴楚蘑菇——裂蓋馬鞍菌（Helvella leucopus）廣受關注。早期的檢測試驗發現，裂蓋馬鞍菌中含有豐富的營養成分，其營養價值可與粗柄羊肚菌媲美[2]，有研究者對裂蓋馬鞍菌的多糖提取工藝進行了優化，且已開發出相關的多糖飲料[3]。

棱柄馬鞍菌（H.lacunosa），俗稱羊肚蘑、木耳蘑，是山西北部常見的一種極為珍貴的野生食用菌，味道鮮美，營養豐富，深受當地人民的喜愛，分類學上隸屬子囊菌門（Ascomycotina）盤菌綱（Pezizomycetes）盤菌目（Pezizales）馬鞍菌科（Helvellaceae）馬鞍菌屬（Helvella）[4]。菌蓋馬鞍形，黑褐色，瓣片不整齊，呈不規則卷曲狀，與木耳相似。菌柄布滿溝壑，白色，薄，上小下大。每年9—10份于雨后在松樹林地發生，此菌現仍處于野生狀態，還沒有人工馴化栽培成功的報道[5]。有研究對棱柄馬鞍菌（Helvella lacunosa）的營養成分與野生猴頭菌進行了一系列比較，結果發現，棱柄馬鞍菌氨基酸總量與猴頭菇相當，個別營養成分比猴頭菇還高，故認為其有開發的必要，應組織人力進行人工馴化的探討[6]，并對棱柄馬鞍菌化學成分進行分析，提取出了一種特殊的堿性蛋白酶，命名為Helvellisin[7]。

目前，有關于棱柄馬鞍菌無機元素含量測定的相關報道較少，王清清等[1]采用多種色譜方法和現代光譜技術對棱柄馬鞍菌（Helvella lacunosa）子實體的化學成分進行分離純化，得到11種化合物，并進行了結構鑒定，結果顯示，所有化合物均為首次從棱柄馬鞍菌子實體中分離得到。目前對棱柄馬鞍菌研究較少，其在山西蘆芽山大量發生，當地菇農大量采食，導致了棱柄馬鞍菌野生資源遭到破壞，物種瀕臨滅絕，因此對此菌的營養價值進行準確評價，明確其人工栽培價值，實現野生資源保護是目前亟待解決的問題。

本研究采用ICP-AES法對采自山西省蘆芽山的棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體的微量元素進行檢測，旨在對其營養成分、化學成分和安全性進行評價，為開發棱柄馬鞍菌的的食藥兩用價值以及安全食用提供理論指導和科學依據。

1 材料和方法

1.1 供試菌種

棱柄馬鞍菌子實體于2016年8月采自山西省蘆芽山，由山西省農業科學院食用菌研究所研究員郭尚鑒定為棱柄馬鞍菌（Helvella lacunosa），標本保存于山西省農業科學院食用菌研究所菌種庫，編號為SYJ-X2016-1，Genebank登錄號為KY865326。

棱柄馬鞍菌菌絲體由組織分離法和孢子接種獲得。

1.2 試劑和儀器

葡 萄 糖 ，Agar， 酵 母 膏 ，HNO3，H2O2，KH2PO4，K2HPO4，MgSO4.7H2O，元素標準溶液（1 000 μg/L）均為分析化學純；超純水為山西省農業科學院食用菌研究所野生菌馴化實驗室自制。ProdigyXP電感耦合等離子體原子發射光譜儀，電熱恒溫培養箱，高低溫恒溫振蕩培養箱，立式壓力蒸汽滅菌器。

1.3 試驗方法

1.3.1 培養基及培養方法

1.3.1.1 固體培養基 PDA（馬鈴薯瓊脂糖葡萄糖）粉 20g，加水至 1000mL，在 121℃，0.15MPa下滅菌30 min，倒平板，空置過夜培養，無菌接種后25℃培養，培養9 d得到馬鞍菌一級菌絲。4℃低溫保存備用。

1.3.1.2 液體培養基 新鮮馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂 20 g，加水至 1 000 mL，采用 250 mL三角瓶分裝，每瓶150 mL，在121℃，0.15 MPa下滅菌30 min，以10%的接種量接種，無菌接種后采用恒溫振蕩培養箱25℃培養，轉速120 r/min，培養7 d后，得到馬鞍菌液體發酵菌絲體。4℃低溫保存備用。

1.3.2 標準溶液配制 元素標準溶液由北京國家標準物質研究中心提供。等量吸取Mg，K，Ca，Cr，Cu，Zn，As，Se，Mo，Cd，Hg，Na，Fe，Mn，Sb 和 Pb 的標準溶液，用HNO3逐級稀釋，濃度列于表1，試驗儀器參數列于表2。

表1 標準溶液 μg/mL

表2 微波消解儀器參數

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

根據表1提供的標準溶液濃度，分別對各種元素進行測定并繪制標準曲線，結果列于表3。表3結果表明，各元素相關系數良好，相關系數介于0.99～1.00。

2.2 棱柄馬鞍菌中無機元素含量的測定結果

采用ICP-AES法對棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體的16種無機元素含量進行了檢測，結果表明，子實體和菌絲體中無機元素含量不一致，但二者K含量都最高，其次依次為Fe和Na；棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體中重金屬含量（Pb，Cd，As，Hg，Sb，Cr）均低于0.2 μg/g，符合國家規定的食品安全標準，可以安全食用（表4）。

表3 標準曲線回歸方程

表4 棱柄馬鞍菌子實體及菌絲體無機元素含量 μg/g

3 結論與討論

無機元素的測定方法比較多，較常見的有原子吸收分光光度法[8]、電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法[9]、原子熒光法、電感耦合等離子體-原子發射光譜法[10]等。其中，ICP-MS法檢測靈敏度較高、檢測范圍也較廣，再加上強勢的抗干擾能力和快速分析結果的優點，現已在食藥檢測行業大規模使用[11]。本試驗采用ICP-AES法分析棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體的16種無機元素，結果顯示，子實體和菌絲體中無機元素含量不一致，但二者的K含量都最高，其次依次為Fe和Na。K在機體中主要是通過加強肌肉的韌性和心臟的運動來促進熱能代謝，起到電解質的作用；Fe是多種酶的合成劑，也參與血紅蛋白和肌紅蛋白的合成，主要在免疫系統中起作用[12]；Ca[13]和Mg主要參與神經及免疫系統中的信號傳導；Zn和Mn是中醫里被稱為“腎”的基本，其中，Zn參與人體代謝，影響大腦發育，對維持人體生長發育及免疫健康起著重要的作用，Mn能提高SOD活性，提高機體的免疫功能，參與造血過程和脂肪代謝過程。所測無機元素所表現出的生理功能與馬鞍菌具有抗氧化、抗腫瘤和抗炎等作用相一致，因此可認為，馬鞍菌所含有的這些無機元素為其功效物質基礎之一，且認為這些元素在馬鞍菌發揮藥效的作用中起著協同作用[14-15]。

重金屬[16]及有害元素是中藥材安全性評價的重要指標，目前許多中藥都已經制定了Pb，Hg，As，Cd等元素的限量標準[17-19]。本試驗結果顯示，所測棱柄馬鞍菌子實體和菌絲體中重金屬含量（Pb，Cd，As，Hg，Sb，Cr）均低于 0.2 μg/g，符合國家規定的食品安全標準，可以安全食用[20]。

本試驗建立了ICP-AES法分析棱柄馬鞍菌子實體與菌絲體無機元素含量差異的方法，能客觀準確地反映馬鞍菌在營養生長階段和生殖生長階段體內無機元素含量的變化，從無機元素變化角度可為探究馬鞍菌的發酵方式和人工馴化栽培方式提供基礎資料，亦可為棱柄馬鞍菌的質量控制及安全性評價提供科學依據。

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ICP-AES Simultaneous Analysis on the Inorganic Elements in Fruiting Body and Mycelium ofHelvella lacunosa

XULina1，GUOShang2，LI Yanting2，ZHOULin2，LIUXiaogang3，ZHANGShengwan1
（1.College ofLife Science，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Institute ofEdible Fungi，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；3.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To establish a method for simultaneous analysis on the inorganic elements in fruiting body and mycelium of Helvella lacunosa byinductivelycoupled plasma emission spectruminstrument（ICP-AES）,the sample solutions were analyzed byICP-AES after microwave digestion.The data ofcorrelations,principal components,and cluster were analyzed with the SPSS 16.0 software,which can be used to analyze the inorganic element content of Helvella lacunose of Shanxi province in both mycelia and fruiting body.The results showed that sixteen inorganic elements in Helvella lacunosa were determined.And there were some correlations among the inorganic elements.The contents ofK,Fe and Na were abundant.The content ofheavy metals and harmful elements should be caused for concern.The results showed that the contents of inorganic elements in the fruiting body and mycelia were equivalent,and the content of heavy metals was in accordance with the national food safety standard.The experiment proved that the mycelia can be used as the substitute for the fruiting body to produce and reprocess,and the results would fill blank in artificial domestication cultivation of Helvella lacunose in present.

Helvella lacunosa;inorganic elements;inductively coupled plasma emission spectrum instrument；fruiting body;mycelium

S646.7

A

1002-2481（2017）11-1763-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.11.08

2017-06-12

2015年山西省新興產業領軍人才創業項目

徐莉娜（1989-），女，甘肅平涼人，在讀博士，研究方向：微生物生理特性及食品發酵工程。張生萬為通信作者。