北方平菇對(duì)三種重金屬吸附規(guī)律的探索

陳嘯天

摘要：本論述是在試驗(yàn)過(guò)程中往平菇培養(yǎng)基中分別添加不同濃度的Pb、Cd、Hg等重金屬，對(duì)溫度相對(duì)較低的北方平菇重金屬吸附規(guī)律進(jìn)行初探。試驗(yàn)表明，河北北部平菇（科技一號(hào)）子實(shí)體中Pb、Cd、Hg含量隨著栽培料中Pb、Cd、Hg含量的增加而增加，當(dāng)培養(yǎng)基中Pb濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，子實(shí)體中Pb、Cd、Hg的含量并沒有隨之無(wú)限上升，沒有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值。當(dāng)培養(yǎng)基中Pb、Cd、Hg的含量越來(lái)越大時(shí)，子實(shí)體中Pb、Cd、Hg的吸收系數(shù)未呈現(xiàn)明顯的上升或下降趨勢(shì)?？梢?，在溫度相對(duì)較低的河北北方和試驗(yàn)添加范圍內(nèi)，平菇對(duì)Pb、Cd、Hg的吸收程度很弱，并未呈現(xiàn)富集現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：北方平菇 重金屬 吸附規(guī)律 富集現(xiàn)象

一、平菇概述

（一）平菇的介紹

平菇（學(xué)名：Pleurotus ostreatus;又名側(cè)耳、糙皮側(cè)耳、蠔菇、黑牡丹菇，臺(tái)灣又稱秀珍菇）是擔(dān)子菌門下傘菌目側(cè)耳科一種類，是種相當(dāng)常見的灰色食用菇。

（二）平菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)得經(jīng)烘干的平菇蛋白質(zhì)含量較高，含有人體所必需的氨基酸很多，如果長(zhǎng)期食用平菇能夠改善人體內(nèi)部的新陳代謝、增強(qiáng)體質(zhì)，對(duì)提高人體免疫力也有很好的作用，是營(yíng)養(yǎng)豐富的健康食品。

中醫(yī)認(rèn)為平菇性溫、味甘，具有追風(fēng)散寒、舒筋活絡(luò)的功效。用于治腰腿疼痛、手足麻木、筋絡(luò)不通等病癥，平菇中的蛋白多糖體對(duì)癌細(xì)胞有很強(qiáng)的抑制作用，能增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。

二、重金屬對(duì)平菇的影響

通常北方平菇的培養(yǎng)基其中主要原料是木屑、鋸末、豆粕、麥麩等，其中的輔料主要包括石灰、石膏等。平菇對(duì)鉛、鎘等重金屬有一定的的吸收富集、轉(zhuǎn)化和降解等作用，經(jīng)過(guò)我們加工后的平菇培養(yǎng)基，可以在平菇的生長(zhǎng)途徑中將重金屬吸收積累到平菇子實(shí)體內(nèi)，從而通過(guò)飲食對(duì)我們的健康構(gòu)成威脅。

三、研究目的和意義

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者在科研中發(fā)現(xiàn)平菇吸附積累重金屬的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它的綠色植物，平菇等食用菌對(duì)重金屬的吸收富集不但使平菇的品質(zhì)和安全性降低，并且嚴(yán)重影響了我們?nèi)梭w安全，此外對(duì)平菇的銷售業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。所以，目前國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者都在致力研究平菇中重金屬來(lái)源及其污染控制技術(shù)，只有研究好平菇中重金屬來(lái)源及其污染控制技術(shù)才能夠使平菇產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，使菇農(nóng)增加收入，保證食用菌質(zhì)量安全，使人體健康免受重金屬的毒害。本研究采用原子吸收光度法對(duì)平菇培養(yǎng)基質(zhì)及子實(shí)體進(jìn)行重金屬檢測(cè)，研究北方平菇對(duì)重金屬的吸收規(guī)律，為北方平菇安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

四、試驗(yàn)方法和過(guò)程

（一）材料與方法

1.菌株

平菇：科技一號(hào)，河北科技師范學(xué)院。

2.供試培養(yǎng)基及配制

以木屑70%，鋸末15%，麥麩13%，石膏1%，石灰1%為原料制作平菇培養(yǎng)基。

配制方法：事先配好重金屬母液，取1g Pb（ NO3）2 加入 100ml水中制成10mg/ml的 Pb（ NO3）2，其中含Pb 6.256mg/ml。設(shè)置五個(gè)Pb含量濃度梯度1.0、5.0、10.0、20.0、40.0mg/kg（以濕料為基準(zhǔn)）。每個(gè)濃度以5斤干料+7斤水為基準(zhǔn)，實(shí)際每濃度裝了6袋。

依次取0.959、4.795、9.591、19.182、38.363ml的母液加入料水中，以達(dá)到約1.0、5.0、10.0、20.0、40.0mg/kg的梯度，最后每個(gè)濃度取出少量做好的培養(yǎng)基，用于測(cè)定料中Pb的 實(shí)際濃度，以實(shí)際濃度為準(zhǔn)。

Cd、Hg的處理方法同Pb。

Cd：取0.02g CdCl2加入200ml水制母液，依次取4.893、 9.787、 19.575、 29.363、 39.151ml加入拌料水，混勻。得含Cd 0.050、0.100、0.200、0.300、0.400mg/kg（濕料）的濃度梯度。

Hg：取1g HgCl2加入100ml水中制母液，依次取0.812、 1.624、 4.061、 8.119、 16.328ml加入拌料水，得到含Hg 0.100、0.200、0.500、1.000、2.000mg/kg的濃度梯度

同時(shí)做任何金屬都不加的空白做對(duì)比試驗(yàn)。

3.主要試劑和儀器

硝酸鉛（Pb（NO3）2）、氯化鎘（CdCl2）、氯化汞（HgCl2），均為國(guó)產(chǎn)分析純。主要儀器包括AFS-8220型原子熒光光度計(jì)和 AAnalyst 700石墨爐原子吸收光譜儀，

4.試驗(yàn)方法

以平菇（科技一號(hào)）為試驗(yàn)材料，于培養(yǎng)基中添加Pb、Cd、Hg重金屬（重金屬的添加量見表1～表3，以濕重算）進(jìn)行栽培試驗(yàn)。采用常規(guī)的袋栽措施，選擇菌袋規(guī)格為18厘米乘38厘米的高密度聚丙烯塑料袋，一個(gè)菌袋盛培養(yǎng)基1kg（濕重）。將培養(yǎng)基混勻的過(guò)程中，第一步將含鉛、鎘、汞的溶液（將Pb（NO3）2、CdCl2、HgCl2在水里攪拌均勻）然后相應(yīng)的混勻于拌料用水中，之后和培養(yǎng)基質(zhì)攪拌均勻后裝入塑料袋中，設(shè)置每個(gè)處理重復(fù) 6次（袋）。

按照常規(guī)方法進(jìn)行滅菌、接種、發(fā)菌和出菇管理、采收第一潮菇。將裝袋前各處理的培養(yǎng)基和采收的平菇子實(shí)體于自然條件下風(fēng)干2～3d，置60℃烘箱至恒重，粉碎機(jī)將其粉碎，用于測(cè)定重金屬含量。

5.檢測(cè)方法

Pb和Cd 的測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB5009.12—2010和GB 5009.15-2014，Hg的測(cè)定參照國(guó)標(biāo) GB/T 5009.17—2003，用微波消解法消解平菇培養(yǎng)基質(zhì)及子實(shí)體，Pb、Cd用石墨爐原子分光光度法檢測(cè)，Hg用原子熒光法測(cè)定。

6.數(shù)據(jù)處理

對(duì)培養(yǎng)基實(shí)測(cè)含量和子實(shí)體中重金屬含量求回歸方程進(jìn)行分析，進(jìn)而根據(jù)GB2762-2012中重金屬安全閾值，計(jì)算平菇栽培基質(zhì)中3種重金屬含量的臨界值。

五、結(jié)果與分析

（一）平菇（科技一號(hào)）對(duì)培養(yǎng)基中Pb的吸收富集

平菇（科技一號(hào)）對(duì)Pb的吸收富集情況見表3-1和圖3-1?？梢钥闯銎焦剑萍家惶?hào)）子實(shí)體中Pb含量隨著培養(yǎng)基中Pb含量的增加而增加，當(dāng)培養(yǎng)基中Pb濃度達(dá)到26.6695mg/kg時(shí)，子實(shí)體中Pb的含量也只有0.1493mg/kg，沒有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量值1.0mg/kg。由圖3-2可以看出，當(dāng)培養(yǎng)基中Pb的含量越來(lái)越大時(shí)，子實(shí)體中Pb的吸收系數(shù)越來(lái)越小，成下降趨勢(shì)?？梢姡谠囼?yàn)添加范圍內(nèi)，平菇（科技一號(hào)）對(duì)Pb的吸收程度很弱，并未呈現(xiàn)富集現(xiàn)象。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得出吸收富集回歸方程為y = -0.00006x2 + 0.00554x + 0.03766，相關(guān)系數(shù)R2=0.97766，當(dāng)y為限量值1.0mg/kg時(shí)，培養(yǎng)基中Pb含量為154.3452mg/kg。

（二）平菇（科技一號(hào)）對(duì)培養(yǎng)基中Cd的吸收富集

平菇（科技一號(hào)）對(duì)Cd的吸收富集情況見表3-2和圖3-2?？梢钥闯銎焦剑萍家惶?hào)）子實(shí)體中Cd含量隨著培養(yǎng)基中Cd含量的增加而增加，當(dāng)培養(yǎng)基中Cd濃度達(dá)到0.3018mg/kg時(shí)，子實(shí)體中Cd含量為0.1250mg/kg，未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量值0.2mg/kg。由圖3-2可以看出，當(dāng)培養(yǎng)基中Cd的含量越來(lái)越大時(shí)，子實(shí)體中Cd的吸收系數(shù)未呈現(xiàn)明顯的上升或下降趨勢(shì)，在0.2799～0.5812之間來(lái)回波動(dòng)，吸收系數(shù)均未大于1，表明在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，平菇（科技一號(hào)）對(duì)Cd的吸收未呈現(xiàn)富集現(xiàn)象。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得出吸收富集回歸方程為y = 0.57239x2 + 0.17854x + 0.01194，相關(guān)系數(shù)R2=0.91604，當(dāng)y為限量值0.2mg/kg時(shí)，培養(yǎng)基中Cd含量為0.4383mg/kg。

六、結(jié)論與討論

該項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果表明，三種重金屬濃度值在平菇的子實(shí)體內(nèi)都隨培養(yǎng)基質(zhì)中重金屬添加濃度的上升而上升，這個(gè)結(jié)論和國(guó)內(nèi)外眾多專家的結(jié)論相同。平菇子實(shí)體對(duì)Pb的吸收程度很弱，平均吸收系數(shù)為0.0343，這與楊小紅等的研究結(jié)果基本一致。楊小紅等對(duì)Cd和Hg的富集系數(shù)為0.161～1.44和0.062～0.37，本試驗(yàn)中平菇對(duì)Cd的吸收富集系數(shù)在0.2799～0.5812之間，也與其結(jié)果基本一致。而本試驗(yàn)中平菇對(duì)Hg的吸收富集系數(shù)在0.2383～0.7009之間，略高于楊小紅等的研究結(jié)果。這可能是緣于平菇品種不同所致。

在國(guó)內(nèi)外已發(fā)表期刊中，在試驗(yàn)過(guò)程中所設(shè)置的重金屬濃度較高，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的梯度與現(xiàn)實(shí)中栽培基質(zhì)中的重金屬實(shí)際含有量有較大的差異。根據(jù)我國(guó)目前食用菌栽培基質(zhì)及水中的重金屬濃度調(diào)查結(jié)果，在本試驗(yàn)處理的濃度下，可以得出，北方平菇對(duì)Pb、Cd和Hg三種重金屬并沒有富集作用，只是子實(shí)體重金屬含量會(huì)隨培養(yǎng)基中含量增高而增加。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不斷的監(jiān)測(cè)培養(yǎng)基中重金屬含量才是食用菌品質(zhì)得到保障的至關(guān)因素。

該試驗(yàn)所得培養(yǎng)基含重金屬的臨界含量值其中Hg在添加界限內(nèi)，結(jié)果相對(duì)可靠。Pb、Cd的臨界含量值未在添加范圍內(nèi)，結(jié)果僅供參考。不考慮品種不同，一樣的品種不一樣的菌株、不一樣的培養(yǎng)基還有重金屬的不同存在形態(tài)等也許也會(huì)影響平菇對(duì)培養(yǎng)基內(nèi)的重金屬的吸收積累量，因此還應(yīng)該做更透徹、更深入的試驗(yàn)，以獲得更為準(zhǔn)確的臨界值。

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