北方平菇对三种重金属吸附规律的探索

陈啸天

摘要：本论述是在试验过程中往平菇培养基中分别添加不同浓度的Pb、Cd、Hg等重金属，对温度相对较低的北方平菇重金属吸附规律进行初探。试验表明，河北北部平菇（科技一号）子实体中Pb、Cd、Hg含量随着栽培料中Pb、Cd、Hg含量的增加而增加，当培养基中Pb浓度达到一定阈值时，子实体中Pb、Cd、Hg的含量并没有随之无限上升，没有超过标准规定的阈值。当培养基中Pb、Cd、Hg的含量越来越大时，子实体中Pb、Cd、Hg的吸收系数未呈现明显的上升或下降趋势。可见，在温度相对较低的河北北方和试验添加范围内，平菇对Pb、Cd、Hg的吸收程度很弱，并未呈现富集现象。

关键词：北方平菇 重金属 吸附规律 富集现象

一、平菇概述

（一）平菇的介绍

平菇（学名：Pleurotus ostreatus;又名侧耳、糙皮侧耳、蚝菇、黑牡丹菇，台湾又称秀珍菇）是担子菌门下伞菌目侧耳科一种类，是種相当常见的灰色食用菇。

（二）平菇的营养价值和药用价值

经过试验测得经烘干的平菇蛋白质含量较高，含有人体所必需的氨基酸很多，如果长期食用平菇能够改善人体内部的新陈代谢、增强体质，对提高人体免疫力也有很好的作用，是营养丰富的健康食品。

中医认为平菇性温、味甘，具有追风散寒、舒筋活络的功效。用于治腰腿疼痛、手足麻木、筋络不通等病症，平菇中的蛋白多糖体对癌细胞有很强的抑制作用，能增强机体免疫功能。

二、重金属对平菇的影响

通常北方平菇的培养基其中主要原料是木屑、锯末、豆粕、麦麸等，其中的辅料主要包括石灰、石膏等。平菇对铅、镉等重金属有一定的的吸收富集、转化和降解等作用，经过我们加工后的平菇培养基，可以在平菇的生长途径中将重金属吸收积累到平菇子实体内，从而通过饮食对我们的健康构成威胁。

三、研究目的和意义

近年来国内外众多专家学者在科研中发现平菇吸附积累重金属的能力远远超过其它的绿色植物，平菇等食用菌对重金属的吸收富集不但使平菇的品质和安全性降低，并且严重影响了我们人体安全，此外对平菇的销售业的发展产生阻碍。所以，目前国内外众多专家学者都在致力研究平菇中重金属来源及其污染控制技术，只有研究好平菇中重金属来源及其污染控制技术才能够使平菇产业健康发展，使菇农增加收入，保证食用菌质量安全，使人体健康免受重金属的毒害。本研究采用原子吸收光度法对平菇培养基质及子实体进行重金属检测，研究北方平菇对重金属的吸收规律，为北方平菇安全生产提供科学依据。

四、试验方法和过程

（一）材料与方法

1.菌株

平菇：科技一号，河北科技师范学院。

2.供试培养基及配制

以木屑70%，锯末15%，麦麸13%，石膏1%，石灰1%为原料制作平菇培养基。

配制方法：事先配好重金属母液，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。设置五个Pb含量浓度梯度1.0、5.0、10.0、20.0、40.0mg/kg（以湿料为基准）。每个浓度以5斤干料+7斤水为基准，实际每浓度装了6袋。

依次取0.959、4.795、9.591、19.182、38.363ml的母液加入料水中，以达到约1.0、5.0、10.0、20.0、40.0mg/kg的梯度，最后每个浓度取出少量做好的培养基，用于测定料中Pb的 实际浓度，以实际浓度为准。

Cd、Hg的处理方法同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，混匀。得含Cd 0.050、0.100、0.200、0.300、0.400mg/kg（湿料）的浓度梯度。

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的浓度梯度

同时做任何金属都不加的空白做对比试验。

3.主要试剂和仪器

硝酸铅（Pb（NO3）2）、氯化镉（CdCl2）、氯化汞（HgCl2），均为国产分析纯。主要仪器包括AFS-8220型原子荧光光度计和 AAnalyst 700石墨炉原子吸收光谱仪，

4.试验方法

以平菇（科技一号）为试验材料，于培养基中添加Pb、Cd、Hg重金属（重金属的添加量见表1～表3，以湿重算）进行栽培试验。采用常规的袋栽措施，选择菌袋规格为18厘米乘38厘米的高密度聚丙烯塑料袋，一个菌袋盛培养基1kg（湿重）。将培养基混匀的过程中，第一步将含铅、镉、汞的溶液（将Pb（NO3）2、CdCl2、HgCl2在水里搅拌均匀）然后相应的混匀于拌料用水中，之后和培养基质搅拌均匀后装入塑料袋中，设置每个处理重复 6次（袋）。

按照常规方法进行灭菌、接种、发菌和出菇管理、采收第一潮菇。将装袋前各处理的培养基和采收的平菇子实体于自然条件下风干2～3d，置60℃烘箱至恒重，粉碎机将其粉碎，用于测定重金属含量。

5.检测方法

Pb和Cd 的测定参照国标GB5009.12—2010和GB 5009.15-2014，Hg的测定参照国标 GB/T 5009.17—2003，用微波消解法消解平菇培养基质及子实体，Pb、Cd用石墨炉原子分光光度法检测，Hg用原子荧光法测定。

6.数据处理

对培养基实测含量和子实体中重金属含量求回归方程进行分析，进而根据GB2762-2012中重金属安全阈值，计算平菇栽培基质中3种重金属含量的临界值。

五、结果与分析

（一）平菇（科技一号）对培养基中Pb的吸收富集

平菇（科技一号）对Pb的吸收富集情况见表3-1和图3-1。可以看出平菇（科技一号）子实体中Pb含量随着培养基中Pb含量的增加而增加，当培养基中Pb浓度达到26.6695mg/kg时，子实体中Pb的含量也只有0.1493mg/kg，没有超过标准规定的限量值1.0mg/kg。由图3-2可以看出，当培养基中Pb的含量越来越大时，子实体中Pb的吸收系数越来越小，成下降趋势。可见，在试验添加范围内，平菇（科技一号）对Pb的吸收程度很弱，并未呈现富集现象。通过统计分析，得出吸收富集回归方程为y = -0.00006x2 + 0.00554x + 0.03766，相关系数R2=0.97766，当y为限量值1.0mg/kg时，培养基中Pb含量为154.3452mg/kg。

（二）平菇（科技一号）对培养基中Cd的吸收富集

平菇（科技一号）对Cd的吸收富集情况见表3-2和图3-2。可以看出平菇（科技一号）子实体中Cd含量随着培养基中Cd含量的增加而增加，当培养基中Cd浓度达到0.3018mg/kg时，子实体中Cd含量为0.1250mg/kg，未超过标准规定的限量值0.2mg/kg。由图3-2可以看出，当培养基中Cd的含量越来越大时，子实体中Cd的吸收系数未呈现明显的上升或下降趋势，在0.2799～0.5812之间来回波动，吸收系数均未大于1，表明在试验浓度范围内，平菇（科技一号）对Cd的吸收未呈现富集现象。通过统计分析，得出吸收富集回归方程为y = 0.57239x2 + 0.17854x + 0.01194，相关系数R2=0.91604，当y为限量值0.2mg/kg时，培养基中Cd含量为0.4383mg/kg。

六、结论与讨论

该项试验结果表明，三种重金属浓度值在平菇的子实体内都随培养基质中重金属添加浓度的上升而上升，这个结论和国内外众多专家的结论相同。平菇子实体对Pb的吸收程度很弱，平均吸收系数为0.0343，这与杨小红等的研究結果基本一致。杨小红等对Cd和Hg的富集系数为0.161～1.44和0.062～0.37，本试验中平菇对Cd的吸收富集系数在0.2799～0.5812之间，也与其结果基本一致。而本试验中平菇对Hg的吸收富集系数在0.2383～0.7009之间，略高于杨小红等的研究结果。这可能是缘于平菇品种不同所致。

在国内外已发表期刊中，在试验过程中所设置的重金属浓度较高，试验设计的梯度与现实中栽培基质中的重金属实际含有量有较大的差异。根据我国目前食用菌栽培基质及水中的重金属浓度调查结果，在本试验处理的浓度下，可以得出，北方平菇对Pb、Cd和Hg三种重金属并没有富集作用，只是子实体重金属含量会随培养基中含量增高而增加。因此，在实际生产过程中，不断的监测培养基中重金属含量才是食用菌品质得到保障的至关因素。

该试验所得培养基含重金属的临界含量值其中Hg在添加界限内，结果相对可靠。Pb、Cd的临界含量值未在添加范围内，结果仅供参考。不考虑品种不同，一样的品种不一样的菌株、不一样的培养基还有重金属的不同存在形态等也许也会影响平菇对培养基内的重金属的吸收积累量，因此还应该做更透彻、更深入的试验，以获得更为准确的临界值。

参考文献

[1]董丽萍.食用菌-平菇[J].栽培技术，2013（05）.

[2]常明昌.食用菌栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003，121-122.