代曉航,郭靈安,魏 超,陳 鵬

(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(成都),四川成都 610066; 2.中國(guó)煙草總公司四川省公司,四川成都 610041)

我國(guó)木耳產(chǎn)量一直位居食用菌生產(chǎn)品種前3位,僅次于平菇、香菇[1]。黃背木耳(Auriculariapolytricha)質(zhì)地較黑木耳粗硬,但耐嚼,脆滑,厚實(shí),朵形大,已日益受到人們的喜愛(ài),且食、藥兼用,已有研究驗(yàn)證了其營(yíng)養(yǎng)及保健功效[2],在市場(chǎng)上以干品和鮮品兩種方式進(jìn)行銷售。但同時(shí)木耳的質(zhì)量安全也一直是關(guān)注的重點(diǎn),包括農(nóng)藥殘留、重金屬污染、甲醛污染、二氧化硫污染、含有雜質(zhì)等不潔物等,其中農(nóng)殘和重金屬污染問(wèn)題尤為突出[3]。截止目前已有多篇報(bào)道對(duì)黃背木耳重金屬殘留進(jìn)行分析,其中陳黎等對(duì)四川3種食用菌中7種重金屬含量測(cè)定表明,被檢測(cè)食用菌中鉻含量最高,是影響食用菌安全性的最主要因素[4]。另外,盧文蕓在對(duì)食用菌重金屬檢測(cè)中也提到木耳中鉻超標(biāo)率高[5]。近期,姜源等對(duì)北京市售食用菌的重金屬含量研究則表明鉻含量按照GB2762對(duì)蔬菜的限量0.5 mg/kg全部未超標(biāo),但研究中未提及木耳種類[6]。而對(duì)木耳重金屬殘留的研究一直以來(lái)較多集中在鎘、鉛、砷、汞[7-8],鉻相對(duì)較少。

本研究旨在通過(guò)添加實(shí)驗(yàn),探討四川地區(qū)黃背木耳主栽品種(上海1號(hào)和黃耳10號(hào))基質(zhì)與子實(shí)體中鉻的相關(guān)性,明確子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集能力,并對(duì)限量指標(biāo)的設(shè)定提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃背木耳 品種為上海1號(hào)和黃耳10號(hào)，來(lái)自四川德陽(yáng)生產(chǎn)基地；菌包原輔料 鋸末，購(gòu)自新疆；玉米面、玉米芯、石灰、棉籽殼 均購(gòu)自四川；水 為四川德陽(yáng)當(dāng)?shù)鼐粷庀跛?優(yōu)級(jí)純，西隴化工有限公司；高氯酸 優(yōu)級(jí)純，天津市鑫源化工有限公司；鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000 mg/L) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；菠菜標(biāo)樣(GBW10015)和茶葉標(biāo)樣(GBW10016) 分析時(shí)逐級(jí)稀釋至所需濃度，均來(lái)自地球物理地球化學(xué)勘查研究所；實(shí)驗(yàn)用水 為去離子水；硝酸鉻Cr(NO3)3·9H2O 分析純，純度>99.5%,西隴科學(xué)股份有限公司。

CEM MarsXpress微波消解儀 CEM公司;NexION300D型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 美國(guó)Perkin Elmer公司;AUY200型分析天平 日本島津公司;EG37B電爐 Leb tech公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 添加實(shí)驗(yàn) 采用常規(guī)袋栽技術(shù),在拌料時(shí),先將不同濃度的硝酸鉻分別混勻于井水中,再與栽培料充分拌勻后裝入料袋。

硝酸鉻共5個(gè)添加水平,添加濃度分別為0、1、5、10、20 mg/kg每個(gè)水平3個(gè)重復(fù)。兩個(gè)品種基質(zhì)中原輔料組成見(jiàn)表1。

表1 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)品種基質(zhì)中原輔料組成Table 1 The composition of cultural media in two varieties

1.2.2 樣品的采集要求 需取以下3類樣品:組成菌包的各原輔料(鋸末、玉米面、玉米芯、石灰、棉籽殼、水)、未接種的菌包2.5 kg/包(滅菌前后均取,包括0添加菌包和各添加水平的菌包3包、子實(shí)體(從第一潮始,至達(dá)到商品品性要求的黃背木耳,每潮分成3個(gè)樣品,不少于3個(gè)潮次)。

1.2.3 樣品處理 將食用菌樣品置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),60 ℃干燥至恒重,取出自然冷卻,用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)60目篩,將過(guò)好篩的樣品裝在封口袋中,于-20 ℃保藏備用。

1.2.4 樣品檢測(cè) 參照GB 5009.268-2016[9]和微波消解-電感耦合等離子體-質(zhì)譜法測(cè)定食用菌中鉻[10]含量。準(zhǔn)確稱取0.3000 g樣品于微波消解罐中,加入約6 mL濃硝酸,采用CEM MarsXpress微波消解儀消化至溶液澄清透明,消解程序見(jiàn)表2,取出冷卻至室溫;在STG全塑通風(fēng)吸毒柜內(nèi)將消化罐內(nèi)的消化液轉(zhuǎn)移至三角瓶中,并將其置于電爐上加熱蒸發(fā)至約0.5～1 mL。將三角瓶中剩余的消化液轉(zhuǎn)移至10 mL的容量瓶?jī)?nèi),用少量0.5%硝酸溶液淋洗三角瓶壁,并將淋洗液一并轉(zhuǎn)入容量瓶中,0.5%硝酸溶液定容至刻度,搖勻備用。同時(shí)做樣品空白,并將標(biāo)準(zhǔn)貯備液逐級(jí)稀釋至1、5、10、50、100 μg/L,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,詳見(jiàn)表3。同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)菠菜標(biāo)樣(GBW10015)和茶葉標(biāo)樣(GBW10016)進(jìn)行質(zhì)控。

表2 微波消解程序參數(shù)Table 2 Parameters of microwave digestion procedure

表3 鉻質(zhì)量數(shù)、內(nèi)標(biāo)元素及校準(zhǔn)曲線Table 3 Linear range and linear regression equation of chrome

1.3 富集系數(shù)計(jì)算方法

每個(gè)品種每個(gè)濃度共3潮9個(gè)檢測(cè)值,算出平均值,除以基質(zhì)中鉻含量(平均值),得到富集系數(shù),富集系數(shù)越高,子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集能力越強(qiáng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用Excel與SPSS 20.0進(jìn)行差異性分析,顯著水平為p<0.05[11]。

2 結(jié)果與討論

2.1 黃背木耳基質(zhì)中鉻含量分析

兩個(gè)品種各原輔料及菌包中鉻含量分析,各輔料中鉻含量見(jiàn)表4,滅菌前后菌包中鉻含量差異性分析見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 上海1號(hào)基質(zhì)滅菌前后鉻含量比較Fig.1 Comparison of chromium content before and after sterilization of Shanghai 1注：不同小寫(xiě)字母表示組內(nèi)差異顯著(p<0.05)， 相同小寫(xiě)字母表示組內(nèi)差異不顯著(p>0.05)，圖2～圖4同。

圖2 黃耳10號(hào)基質(zhì)滅菌前后鉻含量比較Fig.2 Comparison of chromium content before and after sterilization of Huang er 10

表4 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)品種基質(zhì)中鉻含量(mg/kg)Table 4 Chrome content of cultural media in two varieties(mg/kg)

從各原輔料中鉻的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,除水以外的所有原料中都有鉻檢出,主要分布在5～11 mg/kg之間,其中玉米芯和鋸末的鉻含量最高?；旌涎b袋后菌包中鉻含量在9 mg/kg左右(即空白含量)。因此可以認(rèn)為,食用菌菌包中鉻主要來(lái)自原輔料中鋸末和玉米芯。

通過(guò)混料后基質(zhì)即菌包在滅菌前后鉻含量分析表明,由于基質(zhì)本底值為9 mg/kg,所以5個(gè)實(shí)驗(yàn)添加濃度的最終真實(shí)濃度為:9、10、14、19、29 mg/kg。從圖1、圖2中可見(jiàn),兩個(gè)品種菌包在滅菌前后鉻含量均無(wú)明顯差異(p>0.05),因此,在控制菌包中鉻含量時(shí)無(wú)需考慮菌包加工方式帶來(lái)的影響。

2.2 兩個(gè)品種1～3潮次子實(shí)體中鉻含量分析

按照樣品采收方法,每潮子實(shí)體共采收3次,即每潮次有3個(gè)分析數(shù)據(jù),每個(gè)品種每個(gè)濃度采收3潮,將獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)用SPSS軟件進(jìn)行差異性分析,來(lái)比較各潮次子實(shí)體對(duì)鉻的吸附差異,見(jiàn)圖3、圖4。計(jì)算富集系數(shù)來(lái)反應(yīng)不同品種及不同初始污染濃度下子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集能力,見(jiàn)表5。再將兩個(gè)品種5個(gè)梯度添加的基質(zhì)和子實(shí)體中鉻平均值在Excel中繪制回歸曲線,并得到回歸方程,見(jiàn)圖5。

表5 毛木耳子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集分析Table 5 Accumulation analysis of chromium on Auricularia polytricha fruiting body from culture media

圖3 各潮次子實(shí)體中鉻含量差異分析(上海1號(hào)) Fig.3 Analysis on the difference of chromium content in different flushes(Shanghai 1)

圖4 各潮次子實(shí)體中鉻含量差異分析(黃耳10號(hào))Fig.4 Analysis on the difference of chromium content in different flushes(Huang er 10)

圖5 黃背木耳子實(shí)體中鉻含量回歸分析Fig.5 Regression analysis of chromium content in Auricularia polytricha fruiting body

從表5可以看出,子實(shí)體中鉻含量隨基質(zhì)中鉻含量增加而增加,但增長(zhǎng)趨勢(shì)隨著基質(zhì)中鉻含量的增加漸緩,上海1號(hào)和黃耳10號(hào)子實(shí)體對(duì)基質(zhì)的富集系數(shù)分別從0.112～0.204,0.087～0.212,基質(zhì)中鉻為9 mg/kg時(shí),富集系數(shù)最高,而基質(zhì)中鉻含量達(dá)29 mg/kg左右時(shí),富集系數(shù)最低。兩個(gè)品種對(duì)鉻的吸附能力相當(dāng)。因此,黃背木耳子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的吸附并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,通過(guò)圖5對(duì)數(shù)生長(zhǎng)曲線的繪制,得到了回歸方程,上海1號(hào):y=1.3324ln(x)-0.9914,R2=0.9574,黃耳10號(hào)回歸方程:y=0.7ln(x)+0.2221,R2=0.9129。圖3中鎘添加濃度為1 mg/kg，圖4中鎘添加濃度分別為5、20 mg/kg時(shí)，1～3潮子實(shí)體中鉻濃度無(wú)明顯差異(p>0.05)；圖3中鎘添加濃度為0、10 mg/kg，圖4中鎘添加濃度分別為1、10 mg/kg時(shí)，1、3潮子實(shí)體中鉻濃度有顯著差異(p<0.05)，第2潮與1、3潮子實(shí)體均無(wú)明顯差異(p>0.05)；圖3中鎘添加濃度為5 mg/kg，圖4中鎘添加濃度分別為0時(shí)，1、2潮子實(shí)體中鉻濃度無(wú)顯著差異(p>0.05)，第3潮子實(shí)體鉻含量降低，且與前面兩潮差異顯著(p<0.05)；圖3中鎘添加濃度為20 mg/kg時(shí)，第1潮子實(shí)體鉻含量明顯高于2、3潮，且差異顯著(p<0.05)。因此1～3潮子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集能力差異規(guī)律不明顯。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的兩個(gè)品種黃背木耳子實(shí)體中鉻含量隨基質(zhì)中鉻含量增加而增加,但增加趨勢(shì)隨著基質(zhì)中鉻含量的增加逐漸減緩,說(shuō)明子實(shí)體能對(duì)基質(zhì)中鉻富集,但富集能力有限。各潮次子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中鉻的富集差異無(wú)明顯規(guī)律,這與以往一些針對(duì)其他種類食用菌和不同重金屬研究的結(jié)果存在較大差異[7,12],這種差異跟食用菌品種、重金屬種類及存在形態(tài)等都有關(guān)系。

總之,食用菌中重金屬的污染受多方面因素的影響,比如基質(zhì)、環(huán)境,栽培方式和菌種等,但基質(zhì)一直以來(lái)都是備受觀注的主要污染源。通過(guò)人為添加實(shí)驗(yàn)來(lái)研究食用菌子實(shí)體對(duì)基質(zhì)中重金屬的富集有一定的局限性,比如添加的游離態(tài)重金屬通常比實(shí)際基質(zhì)中結(jié)合態(tài)的重金屬更易被吸收。但考慮到風(fēng)險(xiǎn)最大化原則,可以用該方法作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的依據(jù)和支撐[13]。在GB2762-2017[14]中暫無(wú)木耳類食用菌中鉻限量要求,建議增加限量標(biāo)準(zhǔn),且明確干品或鮮

品。本次研究得到的回歸方程可為限量標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供技術(shù)支撐。

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