□ 楊皓旭 云南師范大學(xué)附屬中學(xué)理(5)班 彭 琳 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與信息工程學(xué)院
昆明常見(jiàn)食用菌金屬元素含量調(diào)查與分析
□ 楊皓旭 云南師范大學(xué)附屬中學(xué)理(5)班 彭 琳 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與信息工程學(xué)院
從昆明市不同超市、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)采購(gòu)平菇、杏鮑菇、金針菇,采用火焰原子吸收分光光度法檢測(cè)其微量元素Cu、Zn、Mn和重金屬元素Ni、Cr、Pb的含量。結(jié)果顯示,平菇中Cu、Zn、Mn三種微量元素相對(duì)較為豐富,且大型超市食用菌Cu、Zn含量總體比農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)高;昆明市場(chǎng)在售食用菌存在一定的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),尤其Pb污染較為突出,平均含量為8.31~14.83 mg/kg,但大型超市食用菌Pb含量較農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)低。
食用菌;重金屬;微量元素
中國(guó)是食用菌生產(chǎn)大國(guó),已發(fā)現(xiàn)食用菌871種[1,2],香菇、金針菇、黑木耳等產(chǎn)量居世界第一[3,4]。食用菌味道鮮美,含有人體必需的眾多生理活性物質(zhì),微量元素種類豐富,已成為人類重要的食物來(lái)源[5]。食用菌在富含人體必需的有益元素的同時(shí),對(duì)重金屬元素也具有一定的富集或生物轉(zhuǎn)化作用[6]。如唐寰宇調(diào)查蘭州市場(chǎng)上銷售的食用菌鎘含量,結(jié)果顯示3 6.7%的靈芝、香菇鎘含量超標(biāo)[7]。蔡一新等發(fā)現(xiàn),福建食用菌有1 9%的樣品砷含量超過(guò)國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[8]。李開(kāi)本 等研究發(fā)現(xiàn),栽培的姬松茸具有富鎘特性[9]。2002年,廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門對(duì)廣州、佛山等6個(gè)城市的香菇、木耳進(jìn)行抽查,結(jié)果表明重金屬超標(biāo)問(wèn)題較為普遍[10]。
云南作為食用菌的重要產(chǎn)地之一,食用菌種類多、產(chǎn)量大,目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的有金針菇、平菇、杏鮑菇等。昆明市作為最大的食用菌銷售和消費(fèi)市場(chǎng)之一,目前其上市食用菌重金屬及微量元素含量情況卻缺乏系統(tǒng)的調(diào)查研究。故本試驗(yàn)以昆明市場(chǎng)上最常見(jiàn)的平菇、杏鮑菇、金針菇為研究對(duì)象,檢測(cè)采購(gòu)自大型超市和普通農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的這3種食用菌中銅、鋅、錳(Cu、Z n、M n)3種微量元素和鎳、鉻、鉛(Ni、Cr、Pb)3種重金屬含量,以期明確這些食用菌對(duì)這3種微量元素的富集能力以及是否存在重金屬污染問(wèn)題,希望對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買食用菌有一定的指導(dǎo)作用,并對(duì)食用菌栽培產(chǎn)業(yè)具有一定的建設(shè)性意義。
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 供試食用菌
平菇(Pleurotus ostreatus Fr.)、杏鮑菇(Pleurotus eryugii(d C.:Fr.)Q uel.)、金針菇(FlammulinAvelutiper(Fr.)Si n g)分別從昆明市超市1、超市2、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)1、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)2、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)3購(gòu)得。
1.1.2 主要試劑
高氯酸(分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠)、硝酸(優(yōu)級(jí)純,天津市大茂化學(xué)試劑廠)、1.000 m g/m L的Ni、Cr、Pb、Cu、Z n、M n標(biāo)準(zhǔn)溶液(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心,鋼鐵研究總院)、蒸餾水。
1.1.3 主要儀器
Con trAA700連續(xù)原子吸收光譜儀(德國(guó)耶拿公司);d B-4 B型不銹鋼可調(diào)式電熱板(天津市泰斯特儀器有限公司);電子天平(北京賽多利斯天平有限公司);101型電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京中心偉業(yè)儀器有限公司)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 玻璃器皿處理
試驗(yàn)中所用玻璃器皿均用20%硝酸溶液浸泡24 h,然后用蒸餾水洗干凈、晾干,防塵貯藏備用。
1.2.2 樣品預(yù)處理
將新鮮食用菌(如圖1所示)除去泥土,用去離子水洗凈,置于105℃烘箱中殺青30mi n,然后80℃烘至恒重,粉碎后干燥密封保存。
圖1 金針菇(左)、平菇(中)、杏鮑菇(右)樣品
1.2.3 樣品消解
電子天平上準(zhǔn)確稱取2.5000g樣品于1 50m L聚四氟乙烯燒杯中,加入60m L硝酸和15m L高氯酸(V硝酸∶V高氯酸=4∶1),1 40℃高溫加熱,消解完全后用2%硝酸溶液定容至100.0 m L,同時(shí)做1份空白消解,待測(cè)。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別準(zhǔn)確吸取濃度為1.000 m g/m L的Ni、Cr、Pb、Cu、Z n和M n標(biāo)準(zhǔn)溶液于6個(gè)100.0 m L容量瓶中,各加入2.00m L濃H N O3,并定容至刻度,按表1配制Ni、Cr、Pb、Cu、Z n、M n的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.5 吸光度測(cè)定
(1)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。用Con trAA700連續(xù)原子吸收光譜儀分別
測(cè)定上述6種金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值,以吸光度A為縱坐標(biāo),濃度C為橫坐標(biāo),繪制A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線。
表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
表2 不同市場(chǎng)來(lái)源食用菌微量元素和重金屬含量比較
(2)樣品測(cè)定。在相同條件下,測(cè)定食用菌樣品中6種重金屬含量。
圖2 Ni、Cr、Pb、Cu、Zn和Mn的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
按照上述方法分別測(cè)定出Ni、Cr、Pb、Cu、Z n和M n標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值,繪制出A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行線性回歸,所得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程及R2值如圖2所示。從圖中可看出,6條標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程其相關(guān)系數(shù)R2值均為0.9 9,接近1,故吸光度A與濃度C相關(guān)性較好。
2.2 食用菌樣品測(cè)定
2.2.1 不同種類食用菌對(duì)微量元素富集能力
從圖3可看出,平菇對(duì)Cu、Z n、M n三種元素的富集能力均強(qiáng)于金針菇和杏鮑菇。對(duì)Cu、M n的富集能力平菇>金針菇>杏鮑菇,其Cu平均含量分別為1 9.7 7、1 7.0、7.48m g/k g,M n平均含量分別為1 5.9 6、1 1.29、9.58m g/k g;對(duì)Z n的富集能力平菇>杏鮑菇>金針菇,其平均含量分別為5 0.22、3 3.25、28.52m g/k g??梢?jiàn),不同種類食用菌對(duì)微量元素富集能力存在差異。
2.2.2 不同種類食用菌對(duì)重金屬富集能力分析
從圖4可看出,平菇對(duì)Ni富集能力相對(duì)較強(qiáng),平均含量0.74m g/k g,金針菇平均含量?jī)H為0.36m g/k g,而杏鮑菇平均含量為0,幾乎不富集;對(duì)Cr的富集能力是金針菇>平菇>杏鮑菇,其平均含量分別為6.3 3、3.1 7、0.5 m g/k g;對(duì)Pb的富集能力杏鮑菇最強(qiáng),平均含量為1 4.83m g/k g,其次是平菇,平均含量為12.18m g/k g,最后是金針菇,平均含量為8.31m g/k g。
2.2.3 不同市場(chǎng)來(lái)源食用菌微量元素和重金屬含量差異
從表2可看出,大型超市3種食用菌的Cu、Z n含量顯著高于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),其中超市平菇Cu、Z n平均含量分別為29.8 3、82.90m g/k g,而農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的僅為9.7 1、1 7.46m g/k g;超市金針菇Cu、Z n平均含量也遠(yuǎn)高于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),分別為25.3 1,5 6.25 m g/k g,而農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的僅為8.6 9,0.79m g/k g;超市杏鮑菇Cu、Z n平均含量分別為8.7 5、4 4.12m g/k g,而農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的僅為6.22、22.37m g/k g。不同市場(chǎng)來(lái)源的3種食用菌其M n含量差異不明顯。
在重金屬含量方面,僅在超市1的兩種包裝平菇樣品和包裝袋包裝的金針菇樣品中檢測(cè)到Ni,最高含量分別為2.6和2.15m g/k g,高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1.0 m g/k g,其余樣品均未檢出;來(lái)自超市的平菇、金針菇和杏鮑菇的Cr含量均高于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),遠(yuǎn)超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.5 m g/k g;除超市1包裝袋包裝的平菇和杏鮑菇樣品和超市1的兩種包裝金針菇樣品未檢出Pb外,其余樣品均檢測(cè)出Pb含量超標(biāo)(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為1.0 m g/ k g),且農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)樣品含量總體高于超市,最高平均含量為22.61m g/k g,見(jiàn)表2??梢?jiàn),不同市場(chǎng)采集的食用菌樣品重金屬含量有顯著差異,但都存在重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn),尤其是Pb污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重,大多數(shù)樣品Pb含量都遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但總體來(lái)說(shuō)超市樣品相對(duì)低于農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)樣品。
圖3 不同種類食用菌Cu、Zn、Mn含量比較
圖4 不同種類食用菌Ni、Cr、Pb含量比較
城市餐桌上食用菌主要來(lái)自超市和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),本研究從昆明市不同片區(qū)的超市和普通農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),分正規(guī)包裝和散裝兩種包裝形式采集樣品,同時(shí)以國(guó)家公布的《食品中污染物限量》(GB2762-20 12)為依據(jù),能夠比較全面客觀地支撐研究結(jié)果。
對(duì)昆明市常見(jiàn)3種食用菌微量元素Cu、Z n、M n含量比較分析后發(fā)現(xiàn),不同種類食用菌對(duì)微量元素富集能力存在差異,平菇對(duì)Cu、Z n、M n的富集能力均強(qiáng)于金針菇和杏鮑菇,這與張金穎 等人的研究結(jié)果一致[11]。且大型超市的食用菌其Cu和Z n含量更加豐富,M n含量差異不大。
本研究顯示平菇對(duì)Ni富集能力強(qiáng)于金針菇和杏鮑菇,而金針菇和杏鮑菇分別對(duì)Cd 和Pb富集最強(qiáng)。其他學(xué)者研究也發(fā)現(xiàn)了不同種類食用菌對(duì)重金屬富集能力不同,如李開(kāi)本研究發(fā)現(xiàn),巴西蘑菇子實(shí)體對(duì)Cd 富集能力強(qiáng)于對(duì)Pb、As和H g的富集[12]。施巧琴等研究發(fā)現(xiàn),鳳尾菇對(duì)Cd 富集最強(qiáng),其次是香菇、金針菇,木耳富集最弱[13]。通過(guò)對(duì)昆明市食用菌重金屬含量的比較發(fā)現(xiàn),不同市場(chǎng)來(lái)源的食用菌其重金屬含量差異較大,這與林少美 等人對(duì)北京市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果一致[14]。且昆明市場(chǎng)在售的食用菌存在一定的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),尤其是Pb污染較為突出,Ni、Cr超標(biāo)情況不嚴(yán)重。該研究結(jié)果與其他學(xué)者對(duì)多個(gè)城市食用菌的研究結(jié)論基本一致,如賈彥對(duì)北京市售食用菌的調(diào)查[15]、劉燁潼 等人對(duì)天津食用菌分析[16],均發(fā)現(xiàn)Pb含量相對(duì)較高。本研究發(fā)現(xiàn)雖然大多數(shù)食用菌Pb含量超標(biāo),但選擇大型超市有正規(guī)包裝的產(chǎn)品,其Pb污染相對(duì)較小。
通過(guò)本研究可提出兩個(gè)建設(shè)性意見(jiàn):(1)消費(fèi)者在購(gòu)買食用菌時(shí),可選擇微量元素相對(duì)更為豐富的平菇,同時(shí)盡可能到大型超市購(gòu)買有正規(guī)包裝的食用菌,盡量減少和避免食用菌中富集的重金屬對(duì)健康的影響;(2)食用菌重金屬的主要來(lái)源包括栽培基質(zhì)(如木屑、棉子殼、稻草、甘蔗渣等)、農(nóng)藥殘留和食用菌包裝材料等,因此相關(guān)生產(chǎn)者和職能部門應(yīng)加強(qiáng)食用菌栽培材料、栽培環(huán)境和包裝材料的質(zhì)量監(jiān)控,這是降低食用菌重金屬含量,提高其食用安全性的主要環(huán)節(jié),對(duì)保證食用菌綠色安全生產(chǎn)具有重大意義。
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楊皓旭(1999-)、女、白族,云南保山人,云南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三理科5班學(xué)生。
彭琳(1978-),女,漢族,四川綿陽(yáng)人,博士,副教授。研究方向:數(shù)據(jù)挖掘。