云南疣柄牛肝菌屬真菌中汞含量及食用健康風(fēng)險(xiǎn)分析

楊天偉，張霽，Jerzy Falandysz,Grayna Krasińska,Martyna Saba，王元忠,*

1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，昆明650201

2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，昆明650200

3.格但斯克大學(xué)，波蘭格但斯克80-308

云南疣柄牛肝菌屬真菌中汞含量及食用健康風(fēng)險(xiǎn)分析

楊天偉1,2，張霽2，Jerzy Falandysz3,Grayna Krasińska3,Martyna Saba3，王元忠2,*

1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，昆明650201

2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，昆明650200

3.格但斯克大學(xué)，波蘭格但斯克80-308

汞(Hg)對人類健康有明顯的毒害作用，多數(shù)野生食用菌對Hg有很強(qiáng)的富集能力，測定野生食用菌中總Hg含量，并對其進(jìn)行食用安全評(píng)估有重要意義。采用冷原子吸收光譜法測定云南常見疣柄牛肝菌屬真菌菌蓋、菌柄中總汞(Hg)含量，分析樣品對Hg的富集特征；以FAO/WHO現(xiàn)行每周Hg允許攝入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估疣柄牛肝菌屬真菌的食用安全性。結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地、種類及不同采集時(shí)間疣柄牛肝菌屬真菌的總Hg含量差異明顯，菌蓋中總Hg含量在0.54～4.80 mg·kg-1dw之間，菌柄總Hg含量在0.32～2.80 mg·kg-1dw之間，同一種牛肝菌菌蓋總Hg含量均大于菌柄(Q(C/S)> 1)，表明疣柄牛肝菌屬真菌對Hg的積累量與生長環(huán)境、種類、部位等有關(guān)。根據(jù)FAO/WHO暫行的每周Hg允許攝入量標(biāo)準(zhǔn)(0.004 mg·kg-1bw)，成年人(60 kg)每周食用300 g(鮮重)采自云南的疣柄牛肝菌屬真菌，Hg攝入量遠(yuǎn)低于PTWI標(biāo)準(zhǔn)，對人體Hg暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。

重金屬；汞；疣柄牛肝菌屬；食用菌；健康風(fēng)險(xiǎn)；云南

楊天偉,張霽,Jerzy Falandysz,等.云南疣柄牛肝菌屬真菌中汞含量及食用健康風(fēng)險(xiǎn)分析[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào),2016,11(3):348-355

Yang T W,Zhang J,Falandysz J,et al.Mercury content inLeccinumfungi and its health risk associated with food intake in Yunnan Province[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2016,11(3):348-355(in Chinese)

食品安全是全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問題，食品中汞(Hg)、鉛(Pb)、砷(As)、鎘(Cd)等重金屬超標(biāo)是威脅人類健康的原因之一[1-3]。Hg是重金屬元素中毒性系數(shù)最大的元素[4-5]，對生物體有顯著毒害作用，Hg可以通過人類活動(dòng)或自然界釋放到土壤、大氣、水等環(huán)境中，極易通過食物鏈、呼吸道、皮膚接觸等進(jìn)入人體[6-8]。Hg在人體內(nèi)長期蓄積會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、肝臟等器官損傷[9-10]。

野生食用菌風(fēng)味獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，含蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、礦質(zhì)元素、維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有較高的食藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者喜愛[11-13]。研究顯示野生食用菌中礦質(zhì)元素含量高于一般蔬菜和栽培菌，可作為多種人體必需礦質(zhì)元素的重要來源[13-14]，然而部分食用菌對有毒重金屬的富集能力較強(qiáng)，尤其對Hg的富集作用明顯，對消費(fèi)者有潛在風(fēng)險(xiǎn)[15]。云南氣候獨(dú)特，植被豐富多樣，為野生菌提供了適宜的生長環(huán)境，是我國野生食用菌種類最多、產(chǎn)量最高的地區(qū)之一[16]。疣柄牛肝菌屬(Leccinum)是野生牛肝菌的重要類群，其中皺蓋疣柄牛肝菌(Leccinum rugosicepes)、遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌(Leccinum extremiorientale)等疣柄牛肝菌屬真菌是人們采食和交易的主要牛肝菌種類之一[16-17]。然而，部分牛肝菌的毒性及潛在毒性，會(huì)對消費(fèi)者身體健康造成危害，因此分析測定疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg含量及食用安全評(píng)價(jià)具有實(shí)際意義。

本文采用冷原子吸收光譜，MA-2000測汞儀測定了采自云南不同產(chǎn)地、不同年份疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg含量，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)規(guī)定的每周Hg允許攝入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)標(biāo)準(zhǔn)[18]評(píng)價(jià)疣柄牛肝菌屬的食用安全性；為云南常見疣柄牛肝菌屬真菌的食用安全評(píng)估提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 材料與方法（Materials and methods）

1.1 儀器及原理

冷原子吸收光譜(CV-AAS)，MA-2000測汞儀(日本NIC公司)。樣品在燃燒爐內(nèi)經(jīng)高溫加熱和催化劑的作用下將的Hg轉(zhuǎn)化為Hg蒸氣，然后由金絲捕汞管吸附熱解氣中的Hg，最后通過快速加熱金汞齊管，使其瞬間釋放吸附的Hg蒸氣，并隨載氣進(jìn)入吸收池測定樣品的Hg含量。該方法將樣品熱分解、金汞齊反應(yīng)、分析測定等過程集于同一儀器中完成，具有無需樣品前處理、無損失、低污染、簡便快速等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

本文采集了云南18個(gè)地區(qū)，6種常見的疣柄牛肝菌屬真菌，共21個(gè)居群；采樣點(diǎn)基本覆蓋了云南野生菌最豐富的滇中、滇東和滇西地區(qū)，同時(shí)皺蓋疣柄牛肝菌，遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌等為最常見的疣柄牛肝菌屬真菌，具有代表性，樣品采集時(shí)間、地點(diǎn)等詳細(xì)信息見表2。牛肝菌樣品采集后由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉鴻高教授鑒定物種；然后用塑料刀刮去泥土、枯枝等雜物，用超純水洗凈，50℃烘干，菌蓋、菌柄分開粉碎過80目篩，備用。10 mg·mL-1Hg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包括褐疣柄牛肝菌(Leccinum scabrum)：CS-M-4；波蘭香草混合物：INCT-MPH-2；茶葉：INCT-TL-1，均購于波蘭核化學(xué)技術(shù)研究所。

1.3 樣品測定

將10 mg·mL-1Hg標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制為1.0 mg· mL-1Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取0、50、100、200、500 μL，1.0 mg·mL-1的Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液按順序置于樣品舟中，測定Hg含量，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。

將牛肝菌樣品置于樣品舟中，在850℃條件下加熱，使牛肝菌樣品中不同形態(tài)的Hg以氣態(tài)形式釋放出來，通過催化反應(yīng)，將不同形態(tài)的Hg蒸氣轉(zhuǎn)化為氣態(tài)Hg原子，通過金汞齊化反應(yīng)吸附牛肝菌樣品的總Hg，然后快速加熱金絲捕汞管，使吸附的Hg瞬間釋放，隨載氣進(jìn)入吸收池測定含量[19]。CVAAS測定條件為：雙光束原子吸收檢測器，每個(gè)樣品測定時(shí)間為7 min，測定波長為253.7 nm。每個(gè)樣品重復(fù)測定2次，取平均值。該方法的檢出限為0.001mg·kg-1，定量限為0.003 mg·kg-1。儀器測定樣品過程中會(huì)根據(jù)樣品中Hg含量高低，自動(dòng)選擇不同量程的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行擬合，低濃度測量范圍是0.000～15.000 ng，相關(guān)系數(shù)r=0.9982，高濃度測定范圍是0.000～180.000 ng，相關(guān)系數(shù)r=0.9996，表明該方法測量范圍較廣。為了驗(yàn)證該方法可靠性和準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)過程中測定3種已知Hg含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，同時(shí)每測定6個(gè)樣品設(shè)置1個(gè)空白樣品以減小或消除不同樣品間的干擾和儀器對高含量樣品的記憶性[19-20]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/ WHO)規(guī)定的每周Hg允許攝入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)疣柄牛肝菌食用安全性。

2 結(jié)果與討論（Results and discussion）

2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的Hg含量

表1為冷原子吸收光譜，MA-2000測汞儀測定3種已知總Hg含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果，3種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，且與標(biāo)準(zhǔn)值無限接近。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)CS-M-4重復(fù)測定11次，平均含量與標(biāo)準(zhǔn)值差異較小；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)INCT-MPH-2重復(fù)測定3次的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值十分接近，表明該方法穩(wěn)定、可行。

2.2 疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg含量分析

表2為疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg含量測定結(jié)果。由表2可知不同產(chǎn)地、不同種類及不同采集時(shí)間疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg含量差異明顯；菌蓋中總Hg含量最高的是2011年采自昆明五華區(qū)的紅疣柄牛肝菌，為4.80 mg·kg-1dry weight(dw)，含量最低的是2012年采自迪慶普達(dá)措的異色疣柄牛肝菌，為0.54 mg·kg-1dw，最大值是最小值的8.9倍。菌柄中總Hg含量在0.32～2.80 mg·kg-1dw之間，最高的是2012年采自玉溪江川的紅疣柄牛肝菌，最低的是2014年采自玉溪峨山的遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌。Falandysz等[21]測定不同產(chǎn)地不同年份褐疣柄牛肝菌(Leccinum scabrum)菌蓋總Hg含量在0.072～ 2.0 mg·kg-1dw之間，菌柄總Hg含量在0.028～1.2 mg·kg-1dw之間，本實(shí)驗(yàn)樣品中Hg的最低含量和最高含量均大于褐疣柄牛肝菌的含量。與Falandysz等[22]測定的紅褐疣柄牛肝菌(Leccinum rufum)總Hg含量(菌蓋0.29～2.4 mg·kg-1dw，菌柄0.062～1.8 mg·kg-1dw)相比，本實(shí)驗(yàn)測定樣品菌蓋中總Hg含量最低值和最高值是其2倍，菌柄含量是其5.1倍和1.5倍。

2.3 同一物種不同產(chǎn)地牛肝菌樣品總Hg含量分析

表1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)Hg含量測定結(jié)果Table 1 The results of total Hg contents in the certified reference materials

以皺蓋疣柄牛肝菌樣品為例，分析不同產(chǎn)地牛肝菌樣品對總Hg的富集特征；由圖1、表2可知不同產(chǎn)地皺蓋疣柄牛肝菌菌蓋總Hg含量介于2.1～ 4.7mg·kg-1dw之間，2011年采自普洱思茅地區(qū)、昆明富民及2012年采自大理彌渡、昆明安寧的皺蓋疣柄牛肝菌菌蓋中總汞含量較高，均在4.2 mg·kg-1以上，與其余樣品菌蓋的總汞含量具有顯著差異(P＜0.05)。菌柄總Hg含量在0.56～2.7 mg·kg-1dw之間，其中2012年采自迪慶維西的樣品總汞含量最高，與2012年采自昆明安寧的樣品總汞含量具有差異但未達(dá)到顯著水平。不同產(chǎn)地皺蓋疣柄牛肝菌菌蓋和菌柄總Hg含量差異較大，2011年采自普洱思茅區(qū)的樣品菌蓋總汞含量是2011年采自玉溪易門的2.2倍；2012年采自迪慶維西的皺蓋疣柄牛肝菌菌柄中總Hg含量是采自楚雄元謀的4.8倍。測定波蘭不同地區(qū)、不同采集年份橙黃疣柄牛肝菌(Leccinum aurantiacum)總Hg含量，顯示不同產(chǎn)地樣品菌蓋、菌柄的總Hg含量差異明顯，菌蓋、菌柄最高含量與最低含量分別相差13倍和11倍[23]，與本文結(jié)果相似。Jarzyńska等[24]測定不同產(chǎn)地灰疣柄牛肝菌(Leccinum griseum)中多種礦質(zhì)元素，顯示不同產(chǎn)地樣品中礦質(zhì)元素含量不同，其中菌蓋、菌柄中總Hg含量分別在0.12～0.65 mg·kg-1dw和0.067～ 0.44 mg·kg-1dw之間。同一物種不同產(chǎn)地皺蓋疣柄牛肝菌總Hg含量差異明顯，這可能與不同地區(qū)牛肝菌的生長環(huán)境如土壤背景、氣候條件等存在差異有關(guān)。

表2 疣柄牛肝菌屬真菌中總Hg 含量，菌蓋與菌柄含量比及Hg 攝入量估計(jì)Table 2 The total Hg contents in Leccinum mushrooms, cap to stipe concentration quotient (Q(C/S)) and Hg intake estimates

續(xù)表2

圖1 不同產(chǎn)地皺蓋疣柄牛肝菌的總汞含量

2.4 不同部位牛肝菌總Hg含量分析

大量研究顯示野生食用菌的不同部位對重金屬的富集能力不同，多數(shù)食用菌菌蓋的重金屬含量高于菌柄[25-29]。同一種牛肝菌菌蓋、菌柄中總Hg含量比Q(c/s)可以反映牛肝菌不同部位對Hg富集情況的差異。由表2可知，同一種疣柄牛肝菌屬真菌中菌蓋和菌柄的總Hg含量差異比較明顯，所有測試樣品菌蓋中總Hg含量均高于菌柄(Q(c/s)>1)，其中2014年采自玉溪峨山的遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌不同部位總Hg含量差異最大，菌蓋總Hg含量是菌柄的8.75倍；差異最小的是2012年采自迪慶維西的皺蓋疣柄牛肝菌和采自迪慶普達(dá)措異色疣柄牛肝菌，菌蓋總Hg含量僅為菌柄的1.26倍。表明疣柄牛肝菌屬真菌菌蓋對Hg的富集能力強(qiáng)于菌柄，而菌蓋、菌柄中總含量差異大小因產(chǎn)地、物種、采集時(shí)間等的不同而有差異。

2.5 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2010年FAO/WHO綜合考慮Hg攝入量與疾病發(fā)生的臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及Hg的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了每周Hg允許攝入量暫行標(biāo)準(zhǔn)：每周Hg攝入量≤0.004 mg·kg-1body weight(bw)[18]，用該標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)通過食物攝入Hg的安全風(fēng)險(xiǎn)更具科學(xué)性。以成人平均體重60 kg計(jì)算，則FAO/WHO規(guī)定的每人一周允許攝入的Hg為60 kg×0.004 mg·kg-1=0.24 mg。

新鮮牛肝菌水分含量較高約占其質(zhì)量的90%，干重約占10%[30]，因此300 g新鮮牛肝菌的干重為300 g×10%=30 g；由表2可知，食用300 g新鮮疣柄牛肝菌屬真菌的菌蓋或菌柄，攝入的Hg分別在0.016～0.144 mg和0.0096～0.084 mg之間；若每周食用300 g新鮮牛肝菌菌蓋或菌柄所攝入的Hg遠(yuǎn)低于FAO/WHO規(guī)定的每周Hg允許攝入量標(biāo)準(zhǔn)，說明人體的Hg暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。根據(jù)疣柄牛肝菌屬真菌總Hg含量及每周Hg允許攝入量(0.24 mg)計(jì)算，則每人(60 kg)每周允許食用的牛肝菌菌蓋、菌柄鮮品分別為：500～4 400 g和850～7 500 g之間，表明疣柄牛肝菌屬真菌的允許食用量因物種、產(chǎn)地、采食時(shí)間及食用部位等的差異而不同，如2011年采自昆明五華區(qū)的紅疣柄牛肝菌菌蓋因Hg含量較高，每周食用量應(yīng)該控制在500 g(鮮重)以下，才能確保食用安全，而2014年采自玉溪峨山的遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌菌柄每周允許食用量達(dá)7 500 g(鮮重)。

綜上可知，分析測定云南不同地區(qū)、不同種類及不同采集時(shí)間疣柄牛肝菌屬真菌的總Hg含量，結(jié)果顯示疣柄牛肝菌屬真菌總Hg含量因產(chǎn)地、種類、采集時(shí)間等不同而差異明顯，菌蓋中總Hg含量在0.54～4.80 mg·kg-1dw之間，菌柄總Hg含量在0.32 ～2.80 mg·kg-1dw之間；同一物種不同部位總Hg含量具有差異，菌蓋與菌柄總Hg含量比(Q(C/S))均大于1，其中2014年采自玉溪峨山的遠(yuǎn)東疣柄牛肝菌菌蓋總Hg含量是菌柄的8.75倍，表明疣柄牛肝菌屬真菌對Hg的積累量與生長環(huán)境、種類、部位等因素有關(guān)。根據(jù)FAO/WHO暫行的每周Hg允許攝入量標(biāo)準(zhǔn)(0.004 mg·kg-1bw)，每人(60 kg)每周食用300 g新鮮牛肝菌，Hg攝入量遠(yuǎn)低于該標(biāo)準(zhǔn)，對人體的Hg暴露風(fēng)險(xiǎn)較低。

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Mercury Content in Leccinum Fungi and Its Health Risk Associated with Food Intake in Yunnan Province

Yang Tianwei1,2,Zhang Ji2,Jerzy Falandysz3,Grayna Krasińska3,Martyna Saba3,Wang Yuanzhong2,*

1.College of Agronomy and Biotechnology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China
2.Institute of Medicinal Plants,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650200,China
3.University of Gdańsk,Gdańsk 80-308,Poland

31 May 2015 accepted 24 August 2015

Mercury(Hg)is toxic to human health.Many wild-grown edible mushrooms accumulate considerable levels of Hg,and therefore it is important to determine and assess Hg content in wild-grown edible mushrooms.Total Hg in caps and stipes of commonLeccinumfungi from Yunnan Province was determined by cold-vapour atomic absorption spectroscopy to assess the Hg accumulation characteristics of the mushrooms.The potential risk of the samples was assessed according to Hg provisional tolerable weekly intake(PTWI)recommended by the United Na-tions Food and Agriculture Organization and the World Health Organization(FAO/WHO).The results showed that there were obvious differences in total Hg contents in different samples.The total Hg contents in the caps and stipes were 0.54-4.80 mg·kg-1dry weight(dw)and 0.32-2.80 mg·kg-1dw,respectively.The values of the cap and stipe total Hg content ratio(Q(C/S))of the samples from the same area were greater than 1 in all samples.These results reflected that the total Hg contents inLeccinumspecies might be related to environment,mushroom species, part of the fruiting body and other factors.According to the PTWI,if adults(60 kg)eat 300 g freshLeccinum mushrooms a week,which is from Yunnan Province,Hg intakes of all samples were below the acceptable intake and Hg exposure risk to the human body is relatively low.

heavy metal;Hg;Leccinum;edible mushrooms;health risk;Yunan Province

2015-05-31 錄用日期：2015-08-24

1673-5897（2016）3-348-08

TS201.2;X171.5

A

10.7524/AJE.1673-5897.20150531003

簡介：王元忠(1981—)，男，碩士，助理研究員，主要從事藥用植物和藥用真菌資源評(píng)價(jià)和利用研究。發(fā)表學(xué)術(shù)論文180余篇，其中SCI收錄70余篇。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31260496，31460538)；波蘭國家科學(xué)中心項(xiàng)目(UMO-2011/03/N/NZ9/04136)

楊天偉(1989-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)橐吧秤镁Y源評(píng)價(jià)與應(yīng)用，E-mail:yangtianweizj@126.com

*通訊作者（Corresponding author），E-mail:yzwang1981@126.com