食用菌中重金屬的檢測方法和污染防治策略研究進(jìn)展

李傲 閆俊鋒 賈波 陸娟 楊瑩

摘 要：食用菌是一類營養(yǎng)豐富的真菌類食物，食用菌產(chǎn)業(yè)在增加種植者收入來源的同時，也豐富了消費者的膳食食譜。近年來，食用菌受到重金屬污染的問題逐漸凸顯，引發(fā)人們對其安全性的廣泛關(guān)注。本文綜述了食用菌中重金屬含量的檢測方法，分析了不同檢測方法的優(yōu)缺點，提出了預(yù)防食用菌遭受重金屬污染的防治策略，以期為相關(guān)部門從源頭上解決食用菌污染問題提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：食用菌;重金屬;檢測方法;污染防治

Research Progress on Detection Methods and Pollution Prevention Strategies of Heavy Metals in Edible Fungi

LI Ao， YAN Junfeng， JIA Bo， LU Juan， YANG Ying*

（Xiangyang Public Inspection and Testing Center， Xiangyang 441104， China）

Abstract： Edible fungus is a kind of fungus food with rich nutrition. The edible fungus industry not only increases the income source of growers， but also enriches consumers’ dietary recipes. In recent years， the current situation of heavy metal pollution of edible fungi has gradually become prominent， which has aroused widespread concern about its safety. This paper summarizes the detection methods of heavy metal content in edible fungi， analyzes the advantages and disadvantages of different detection methods， and puts forward the prevention strategies to prevent edible fungi from heavy metal pollution， in order to provide decision-making basis for relevant departments to solve the problem of edible fungi pollution from the source.

Keywords： edible fungi; heavy metals; detection methods; pollution control

食用菌是一類可供人們食用的大型真菌。近年來，食用菌因其獨特的鮮美風(fēng)味和營養(yǎng)保健功能而受到廣大消費者的喜愛，食用菌產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢，對助力鄉(xiāng)村振興起積極的推動作用[1-3]。重金屬是指密度大于4.5 g/cm3的金屬，如鉛、鎘、鉻、汞和砷等，其在人體累積達(dá)到一定程度時，會造成慢性中毒、引發(fā)極大危害。例如，過量鉛可以損害人的神經(jīng)系統(tǒng)，造成兒童智力發(fā)育障礙和成人癡呆;過量鎘能夠引發(fā)心腦血管疾病和腎功能失調(diào);過量鉻會損害人的血液系統(tǒng)，引起皮膚和消化道黏膜損傷等。食用菌在生長過程中具有富集環(huán)境中鉛、鎘、鉻等重金屬的生物學(xué)特性，長期食用重金屬含量超標(biāo)的食用菌會對人體健康產(chǎn)生潛在危害。因此，食用菌的重金屬污染情況逐漸引起人們的廣泛關(guān)注[4-5]。

為預(yù)防或改善重金屬含量超標(biāo)的食用菌可能會引起的食源性疾病，需對市售食用菌中重金屬含量進(jìn)行檢測;對還未種植的食用菌，人們可從選種育種、栽培技術(shù)和生長環(huán)境等方面進(jìn)行干預(yù)。本文總結(jié)了近年來食用菌中重金屬的檢測方法和污染防治策略的相關(guān)研究成果，為保障食用菌產(chǎn)品質(zhì)量安全和食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論參考依據(jù)。

1 食用菌中重金屬含量的檢測方法

1.1 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法可在190～800 nm波長處測定被測物的吸光度，并利用其在最大吸收波長處的吸光度對被測物的濃度進(jìn)行定量分析。部分重金屬能與特定的顯色劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成可在特定波長下進(jìn)行比色檢測的有色絡(luò)合物，且樣品溶液吸光度與重金屬濃度在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)關(guān)系。該法通?？膳c高效液相色譜法聯(lián)用，對有色絡(luò)合物進(jìn)行分離和富集。該法的優(yōu)點是對儀器設(shè)備的要求低，操作過程簡單;缺點是檢測范圍窄，干擾較嚴(yán)重，靈敏度和特異性較低。

1.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是一種用于分析樣品中的微量元素和痕量元素的方法，其原理是通過檢測樣品蒸氣中被測元素外層電子對相應(yīng)原子共振輻射線的吸收強度進(jìn)行分析定量，吸光度值越大，元素含量越高。該法的優(yōu)點是靈敏度高、檢出限低、抗干擾能力強及信號穩(wěn)定，缺點是不能同時分析多種元素，檢測效率低，因而并不適用于大批量樣品的檢驗檢測。

1.3 原子熒光光度法

原子熒光光度法是通過測定待測元素的氣態(tài)自由原子在激發(fā)光輻射下產(chǎn)生的原子熒光強度測定樣品中相應(yīng)重金屬元素的含量。在一定實驗條件下，熒光強度與樣品中待測元素的含量成正比。原子熒光光度法的優(yōu)點是譜線干擾較少、靈敏度較高，檢出限比原子吸收法更低;缺點是由于元素的譜線范圍較寬，因此能檢測的重金屬種類不多。

1.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是以電感耦合等離子體為離子源，一般以氬氣為載氣，將樣品中的金屬元素離子化后，輸送至質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測，并以元素特定質(zhì)荷比（m/z）定性，以待測元素質(zhì)譜信號與內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)譜信號的強度比與待測元素的濃度成正比進(jìn)行定量分析。該法的優(yōu)點是標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍寬，靈敏度高，檢出限低至納克級，可同時分析多種金屬元素，包括元素同位素，適用于對大批量樣品的分析檢測;缺點是儀器設(shè)備昂貴，維護頻率較高。

1.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法是一種利用電感耦合等離子體作為發(fā)射光源，對待測元素的發(fā)射光譜進(jìn)行分析測定的方法。該法以待測元素的特征譜線波長進(jìn)行定性，以譜線信號強度與元素濃度成正比進(jìn)行定量分析。該法的優(yōu)點同電感耦合等離子體質(zhì)譜法基本相同，缺點是霧化效率低，氬氣消耗量較大。

1.6 其他分析方法

除上述儀器分析方法外，以生物傳感為基礎(chǔ)的生物分析法在重金屬檢驗檢測領(lǐng)域也有應(yīng)用，主要包括酶分析法和免疫分析法等。這些方法通過將不同含量重金屬引發(fā)的生物學(xué)信號轉(zhuǎn)化為可通過儀器測量的理化信號進(jìn)行測定[6-7]。生物分析法的優(yōu)點是結(jié)果準(zhǔn)確可靠;缺點是酶和抗體等生物制品價格昂貴，需嚴(yán)格保證活性穩(wěn)定。

2 預(yù)防食用菌遭受重金屬污染的防治策略

食用菌遭受重金屬污染不僅會導(dǎo)致資源浪費，還可能會危害人體健康，對推動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展也會產(chǎn)生不利影響。為了從源頭上改善食用菌污染問題，目前我國正采取以下控制措施進(jìn)行防治。

2.1 加強選種育種

優(yōu)良的食用菌品種對培育重金屬含量較低的高質(zhì)量產(chǎn)品具有重要意義。我國食用菌菌種資源豐富，通過菌種培育獲得優(yōu)良菌株是一種降低重金屬富集作用的有效途徑。從分子生物學(xué)角度看，育種途徑主要有兩方面。①對某種重金屬的代謝途徑進(jìn)行理性設(shè)計，通過基因編輯技術(shù)等基因工程手段改造食用菌的基因組，達(dá)到完全去除或顯著降低其富集重金屬的能力。該方法效率高，但受代謝途徑未完全解析等限制，此方向的研究報道較少。②通過傳統(tǒng)育種方法在大量樣本中逐步定向篩選出重金屬富集能力弱的菌株基因型，雖然可能存在耗時較長等局限性，但是一種操作簡單且更易被推廣的育種方法，具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2 完善監(jiān)管制度

食用菌中重金屬的污染來源主要是生長環(huán)境和栽培基質(zhì)。我國于2019年開始實施《中華人民共和國土壤污染防治法》，相關(guān)環(huán)境及農(nóng)業(yè)部門對未污染的生產(chǎn)基地要加強監(jiān)管、積極預(yù)防，杜絕外來污染，尤其是工業(yè)污染;對于已污染的環(huán)境和基質(zhì)，也需定期監(jiān)管、修復(fù)，凈化污染基地，確保無污染后方可投入使用。對于食用菌的質(zhì)量和方法標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程不完善等問題，政府職能部門聯(lián)合行業(yè)專家要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，逐步制定和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，為食用菌安全生產(chǎn)提供科學(xué)指導(dǎo)建議。此外，食用菌企業(yè)也應(yīng)加強自身監(jiān)管，積極確認(rèn)生產(chǎn)過程中的危害分析和關(guān)鍵控制點，確保預(yù)防問題發(fā)生或發(fā)現(xiàn)問題能及時解決，逐步建立和完善質(zhì)量安全可追溯體系。

2.3 優(yōu)化基質(zhì)配方

食用菌在不同的基質(zhì)配方中可呈現(xiàn)出對重金屬的不同富集水平，可通過優(yōu)化食用菌培養(yǎng)基質(zhì)有效降低重金屬的含量。翁伯琦等[8]分別以圓葉決明牧草和棉籽殼為主要原料栽培金頂側(cè)耳，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前者比后者的子實體中鉛、鎘、鉻含量低，且含鉛量降低了約80%。有學(xué)者通過改良基質(zhì)配方中的石膏使用量，在香菇產(chǎn)量無顯著差別的條件下有效降低其中的鎘含量[9]。此外，賈彥等[10]研究發(fā)現(xiàn)，隨著金針菇培養(yǎng)基質(zhì)中鋅含量的增加，子實體中的鎘含量顯著降低。因此，利用鋅與鎘間的拮抗作用可生產(chǎn)出鎘含量降低的金針菇。優(yōu)化基質(zhì)配方是人為干預(yù)食用菌降低對有害重金屬富集作用的一項有效手段，未來可開展更多深入研究，為其大規(guī)模推廣使用奠定堅實基礎(chǔ)。

2.4 其他防治舉措

為提高管理效率，積極推廣建立以龍頭食用菌生產(chǎn)企業(yè)為引領(lǐng)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)集聚區(qū)，既可改善種植散戶生產(chǎn)的食用菌重金屬含量參差不齊的狀況，還可實現(xiàn)對區(qū)域性規(guī)?；秤镁陌踩a(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一科學(xué)性管理，從而保證食用菌質(zhì)量安全[11]。與此同時，加大對食用菌產(chǎn)業(yè)相關(guān)從業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)以提升其專業(yè)素養(yǎng)和能力水平，對于從源頭上預(yù)防食用菌被重金屬等污染物污染具有重大意義。此外，進(jìn)一步完善食用菌物流標(biāo)準(zhǔn)，制定健全的食用菌運輸環(huán)境條件細(xì)則，加強對其運輸過程的安全性監(jiān)督，能夠避免因接觸各類金屬材料制品而對其食用或檢測造成影響。

3 結(jié)語

食用菌產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用，其重金屬污染問題也越來越受到人們的關(guān)注。對于食用菌產(chǎn)品質(zhì)量安全管理，既要根據(jù)各類檢測方法的優(yōu)缺點選擇合適的方法進(jìn)行檢測，確保受污染的食用菌不會流入市場被消費者誤食。還要在加強選種育種、完善監(jiān)管制度、優(yōu)化基質(zhì)配方等方面加以干預(yù)，從源頭上控制和改進(jìn)重金屬對食用菌的污染情況。

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