野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬研究概況

李　麗，蔣景龍，季曉暉，閔鎖田，曾海濤

（1.陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中723000；2.陜西理工學(xué)院生物科學(xué)與工程學(xué)院，陜西漢中723000）

野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬研究概況

李麗1，蔣景龍2，季曉暉1，閔鎖田1，曾海濤2

（1.陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中723000；2.陜西理工學(xué)院生物科學(xué)與工程學(xué)院，陜西漢中723000）

食用菌（Edible mushroom）由于其獨(dú)特的風(fēng)味和鮮嫩的肉質(zhì)，在很多國(guó)家都被譽(yù)為佳肴。野生食用菌富含多糖、維生素和礦物質(zhì)等，具有抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫等多種功能，是世界公認(rèn)的不可多得的高營(yíng)養(yǎng)兼藥膳的“素中之葷”。和其他食物相比，野生食用菌富集重金屬的能力強(qiáng)，由于礦物質(zhì)和重金屬會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生積極和消極兩種效應(yīng)，近年來(lái)關(guān)于食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量的研究逐漸增加。本文對(duì)近年來(lái)野生食用菌的礦物質(zhì)和重金屬的研究做了概述，主要包括不同種類(lèi)和不同生長(zhǎng)環(huán)境的野生食用菌及野生食用菌的不同部位的礦物質(zhì)和重金屬的含量情況，為野生食用菌食品安全評(píng)估提供參考資料。

野生食用菌，礦物質(zhì)，重金屬

真菌在自然界中金屬、類(lèi)金屬和其他化學(xué)元素的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化和循環(huán)中扮演著重要角色［1］。食用菌由于其獨(dú)特的風(fēng)味和鮮嫩的肉質(zhì)，在很多國(guó)家都被譽(yù)為佳肴，而且其具有低熱量、低脂肪、高維生素、高蛋白、高礦物質(zhì)的特點(diǎn)，是一種被公認(rèn)的健康食品［2-5］。野生食用菌富含的多種礦質(zhì)元素（如K、P、Mg、Na、Fe、Ca、Cu和Zn等）作為人體內(nèi)多種酶的輔因子參與調(diào)節(jié)血液和組織滲透壓平衡，具有維持人體的正常生理機(jī)能、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育及抵抗疾病等多種功能。盡管這些礦質(zhì)元素對(duì)生物系統(tǒng)具有非常重要的作用，但過(guò)度攝入會(huì)導(dǎo)致中毒現(xiàn)象［6］。另外，和其他食物相比，野生食用菌富集重金屬的能力強(qiáng)，富集程度取決于食用菌的種類(lèi)、生長(zhǎng)地區(qū)和污染程度及子實(shí)體和菌絲體的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期等［7-8］。由于礦物質(zhì)和重金屬會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生積極或消極兩種效應(yīng)，近年來(lái)對(duì)食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量的研究逐漸增加。本文對(duì)近年來(lái)野生食用菌礦物質(zhì)和重金屬的研究做了概述。

1　野生食用菌資源及分布

野生食用菌產(chǎn)于深山老林、高山峽谷之中，是一種不可多得的美味、健身、強(qiáng)體的滋補(bǔ)食品，是世界公認(rèn)的高營(yíng)養(yǎng)高蛋白兼藥膳的“素中之葷”。研究發(fā)現(xiàn)，常食野生食用菌，能促進(jìn)和調(diào)節(jié)人體新陳代謝，提高免疫力，起到預(yù)防和治療腫瘤等各種疾病、延年益壽和保健美容等功效［9-10］。歐洲、美洲、亞洲等很多國(guó)家都是消費(fèi)野生食用菌的主要國(guó)家，野生食用菌是其傳統(tǒng)食品，每年人均消費(fèi)量達(dá)3 kg。這些國(guó)家雖然很多都出產(chǎn)野生食用菌，但其產(chǎn)量滿足不了市場(chǎng)需求［11］。中國(guó)是野生食用菌資源最豐富的國(guó)家之一，西南地區(qū)是中國(guó)野生食用菌資源最為豐富的地區(qū)，其中云南省野生食用菌種類(lèi)及自然產(chǎn)量居全國(guó)之冠，有880多種，占中國(guó)資源的80%，占世界野生食用菌資源的40%［2，11-12］。同時(shí)，野生食用菌富集重金屬的特點(diǎn)已經(jīng)引起人們關(guān)注，因?yàn)橹亟饘倥c人體健康密切相關(guān)。

2　礦物質(zhì)和重金屬在野生食用菌中的含量情況

野生食用菌子實(shí)體中含有豐富的礦物質(zhì)，且其含量比栽培食用菌和其他食物都高。目前已檢測(cè)并研究過(guò)其礦物質(zhì)含量的野生食用菌有很多，如牛肝菌、雞油菌、靈芝、金錢(qián)菌、松乳菇、硫磺菌和珊瑚菌等［1-7］。野生食用菌中礦物質(zhì)的含量受品種、生長(zhǎng)環(huán)境及生長(zhǎng)時(shí)期等諸多因素的影響而不同，研究發(fā)現(xiàn)，野生食用菌鉀（K）和磷（P）元素的含量最高，然后依次是鎂（Mg）、鈉（Na）、鐵（Fe）、鈣（Ca）、鋅（Zn）、錳（Mn）和銅（Cu）幾種元素，這些元素在野生食用菌中的含量范圍分別為10000～40000、5000～12000、268～1928、25～1061、278～816、19～500、1.61～122.13、1.23～75.36和1.10～9.04 mg/kg DM［1-7，12-18］。K主要在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)液調(diào)節(jié)滲透壓、血壓和酸堿平衡，參與細(xì)胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝。P在機(jī)體很多生理過(guò)程中都有重要作用，它是組成核酸的基本成分之一，也是骨骼和牙齒的重要構(gòu)成成分。Mg是人體內(nèi)的重要陽(yáng)離子，它影響K+和Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)，在骨骼的形成中具有重要作用，Mg缺乏會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥。Na是人體內(nèi)非常重要的一種元素，因?yàn)樗诤芏嗥鞴俣加猩硇?yīng)，成人體內(nèi)鈉含量約占體重的0.15%。幾乎所有的器官都需要Fe，F(xiàn)e對(duì)貧血具有非常重要的作用。在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)生中，月經(jīng)期血量損失及妊娠期容易出現(xiàn)Fe缺乏，這種情況下，如果攝入或者吸收的Fe量不足，就需要及時(shí)補(bǔ)充Fe。Ca對(duì)人體而言，無(wú)論肌肉、神經(jīng)、體液和骨骼中，都有用Ca2+結(jié)合的蛋白質(zhì)，Ca約占人體質(zhì)量的1.4%。Zn是人體必需的礦質(zhì)元素，具有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)免疫力和調(diào)節(jié)大腦生理功能等多種作用。Mn是酶的組成成分和激活因子。Cu是人體健康不可缺少的微量營(yíng)養(yǎng)素，對(duì)于血液、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等的功能有重要影響，Cu主要從日常飲食中攝入，成年人每天需要Cu 0.05～2 mg［7］。

盡管鉻（Cr）是重金屬，當(dāng)每天攝入量為50～200 μg時(shí)是對(duì)人體十分有利的微量元素，而且Cr跟糖、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝也有關(guān)，攝入量過(guò)高有毒性。鎳（Ni）是一些酶的活化因子，有刺激造血功能的作用，人的可能需要量為25～35 μg/d，但當(dāng)每天攝入過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致心肌、腦、肺、肝和腎退行性變。銀（Ag）不管是以離子還是金屬的形式都會(huì)對(duì)機(jī)體有毒性。鈷（Co）的濃度決定了其是對(duì)機(jī)體有毒性還是有益，機(jī)體Co的平均含量為1.09 mg/g。一般認(rèn)為鉛（Pb）對(duì)機(jī)體有毒性，其主要對(duì)腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)和血液有毒性，血液中Pb的濃度高時(shí)，會(huì)抑制紅細(xì)胞的形成而導(dǎo)致貧血。野生食用菌中Cr、Ni、Ag、Co和Pb的含量分別為0.03～10.58、0.19～48.65、0.02～1.00、0.02～5.13和0.07～8.46 mg/kg［1-7［19］。

表1　不同種類(lèi)野生食用菌礦物質(zhì)和重金屬含量（mg/kg，干重）Table 1　Minerals and heavy metals content of different wild edible mushrooms（mg/kg，dw）

3　不同種類(lèi)野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量不同

食用菌具有富集金屬的能力，但在相同環(huán)境下，不同種類(lèi)食用菌對(duì)金屬的富集能力和富集途徑存在一定差異［20］。野生食用菌中礦物質(zhì)和金屬元素的含量在不同種類(lèi)、同種內(nèi)不同菌株間都有相當(dāng)大的差異［21-23］。對(duì)安納托利亞的同一地區(qū)同時(shí)采摘的野生食用菌做同樣的處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同屬的野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量差異較大，如紅籠頭菌（Clathrus ruber）和群生金錢(qián)菌（Collybia confluens），硫磺菌（Laetiporus sulphureus）和粉紫香菇（Lepista personata）。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)屬的一些野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量差別也很大，如群生金錢(qián)菌（Collybia confluens）和櫟金錢(qián)菌（Collybia dryophila），葡紫紅菇（Russula azurea）和正紅菇（Russula vinosa）［7］。在印度的西高止山脈上采摘的紅珊瑚菌（Clavaria rosea）和紫芝（Ganoderma sinense）［24］、土耳其博盧采摘的粘蓋牛肝菌（Suillus bovinus）和平菇（Pleurotus ostreatus）［25］、中國(guó)云南采摘的灰褐牛肝菌（Boletus griseus）和小美牛肝菌（Boletus speciosus）中礦物質(zhì)和重金屬含量差異也較大［26］（表1）。此外，對(duì)云南省野生食用菌調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，41種常見(jiàn)新鮮野生食用菌中13種礦物質(zhì)元素含量不同［27］。也有研究發(fā)現(xiàn)，云南省12種野生食用菌中，Pb平均含量最低的是白牛肝菌（Boletusgranulatus），最高的是雞樅菌（Termitomyces albuminosus）［28］。對(duì)河南省伏牛山16種野生食用菌的研究發(fā)現(xiàn)，羊肚菌（Morchella esculenta）含Mn量最高，含Cu量最高的是杵菌（Pestle fungi），含Zn較高的為杵菌、牛肝菌（Boletus）和美味牛肝菌（Boletus edulis）［29］。

表2　不同生長(zhǎng)環(huán)境的野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量（mg/kg，干重）Table 2　Minerals and heavy metals content of different collection area of wild edible mushrooms（mg/kg，dw）

4　不同生長(zhǎng)環(huán)境的野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬含量不同

野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬元素的含量因其生長(zhǎng)環(huán)境不同而差別較大（表2）。野生食用菌對(duì)金屬的富集程度跟其生長(zhǎng)環(huán)境和環(huán)境的污染程度有關(guān)，而且其對(duì)不同金屬的富集能力大小也不一樣［20，30］。這是由于食用菌對(duì)金屬的吸附機(jī)理不同，目前關(guān)于食用菌對(duì)金屬的吸附機(jī)理有生物作用和吸附作用兩種。食用菌對(duì)金屬的吸收富集受到多種生物和非生物因子的影響，生物學(xué)特性、存在形式、生理年齡和組織形態(tài)等生物因子直接影響食用菌對(duì)金屬的富集程度，非生物因子對(duì)食用菌的富集能力也有一定的影響，如金屬性質(zhì)和環(huán)境因素等。此外，污染源距離和金屬的輸入方式也會(huì)影響食用菌對(duì)金屬的富集效果［20］。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)顯示，不同國(guó)家或地區(qū)的野生食用菌礦物質(zhì)和重金屬元素含量不同（表2）。如羅馬尼亞（Romania）、波蘭（Poland）和土耳其（Turkey）生長(zhǎng)的白色雙孢菇（Agaricus bisporus）中Cu和Fe的含量差別較大，而Cr的含量差別不明顯［31］。土耳其賓格爾省和塞利姆省采摘的平菇（Pleurotus ostreatus）、紫丁香蘑（Lepista nuda）和楊樹(shù)口蘑（Tricholoma populinum）中的K、Ca、Zn、Mn、Cu、Ni和Pb的含量差別較大［32］。另外，很多研究發(fā)現(xiàn)，不同生長(zhǎng)環(huán)境的野生食用菌中礦物質(zhì)和重金屬元素含量差異較大［1，7，15，25，30-40］（表2）。

5　野生食用菌不同部位礦物質(zhì)和重金屬含量不同

同一個(gè)野生食用菌不同部位礦物質(zhì)和重金屬的富集程度也有差異［20］，高大環(huán)柄菇（Macrolepiota procera）的菌蓋和菌柄中一些元素的含量有顯著性差異，如K、P、Mg、Cu、Zn和Cr含量菌蓋中比菌柄中高，Na的含量在菌柄中比菌蓋中高，其他幾種元素，如Fe、Ca、Ag、Mn和Pb在兩個(gè)部位的含量差異不顯著［1］。褐疣柄牛肝菌（Leccinum scabrum）菌蓋Ag、Co、Cr、Cu、Fe、K、P、Pb和Zn含量比菌柄高，菌柄含Na比菌蓋高，Ca、Mn和Ni在菌蓋和菌柄中含量差異不顯著［41］。對(duì)雙孢菇、平菇、美味牛肝菌、厚環(huán)乳牛肝菌和斑乳牛肝菌的研究結(jié)果表明，K、P、Mg和Zn在菌蓋中的含量高于菌柄，Na則反之，其他元素在兩個(gè)部位的含量差異不顯著［31，36，37，42-44］（表3）。

表3　野生食用菌不同部位礦物質(zhì)和重金屬含量（mg/kg，干重）Table 3　Minerals and heavy metals content of different parts of wild edible mushrooms（mg/kg，dw）

6　展望

6.1開(kāi)發(fā)食用菌監(jiān)測(cè)修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)

食用菌對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的吸收和富集能力，其栽培技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、易于掌握，同時(shí)具有生長(zhǎng)周期短，生產(chǎn)投入少，易于采摘收集等優(yōu)點(diǎn)。利用食用菌上述特性，在大田以食用菌檢測(cè)環(huán)境重金屬污染狀況并修復(fù)污染土壤是一種較為經(jīng)濟(jì)適用的方法。

6.2開(kāi)發(fā)食用菌萃取畜禽糞便中超量重金屬的技術(shù)

近年來(lái)，在有機(jī)食品和有機(jī)農(nóng)業(yè)持續(xù)升溫的新形勢(shì)下，有機(jī)肥施用越來(lái)越受到廣泛重視。然而，由于飼料廠和集約化養(yǎng)殖場(chǎng)普遍采用銅、鐵和鋅等微量元素，甚至含有重金屬元素的畜禽飼料添加劑，導(dǎo)致畜禽糞便中金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)。那么，重金屬萃取技術(shù)無(wú)疑是畜禽糞便資源化開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵點(diǎn)和熱點(diǎn)。將食用菌作為一項(xiàng)新型的重金屬萃取生物工具來(lái)開(kāi)發(fā)，建立規(guī)?；a(chǎn)的栽培技術(shù)新體系具有廣闊的前景。

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A review of minerals and heavy metals in wild edible mushroom

LI Li1，JIANG Jing-long2，JI Xiao-hui1，MIN Suo-tian1，ZENG Hai-tao2
（1.Chemical and Environmental Sciences，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，China；2.School of Biological Science and Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，China）

Edible mushrooms were consumed in many countries as a delicacy，particularly for their speciefic aroma and texture.Wild edible mushrooms were the world-recognized rare，high nutritional and medicinal food could virtually be compared with meat，because they have antitumor，immunomodulating and many other effects for their polysaccharides，vitamins and minerals.Wild mushrooms could collect higher levels of heavy metals when compared with other foods.Because of the positive or negative effects of minerals and heavy metals on human health，the investigations about mineral and heavy metal content of mushrooms were more and more in recent years.In this paper，a review about mineral and heavy metal content of wild edible mushrooms including different species，collection areas and different parts of mushrooms were made，so as to easily evaluate the safety of the wild edible mushroom foods and provide a reference for food industries.

wild edible mushroom；minerals；heavy metals

TS201.2

A

1002-0306（2015）16-0395-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.16.072

2014－12－03

李麗（1985-），女，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：天然產(chǎn)物方面的研究，E-mail：lilisense@126.com。

陜西理工學(xué)院科研基金項(xiàng)目（SLGQD13（2）-25）。