1. 引言
食用菌是一类可食用或药用的大型真菌[1],食用菌味道鲜美、营养丰富,低脂肪高蛋白,富含多种维生素,含有多种降血脂[2]、抗氧化[3]、抗肿瘤[4]等活性成分,是一种营养健康的食品。食用菌和蔬菜栽培方式不同,其通过对农作物废弃物(秸秆、棉籽壳、玉米芯等)的营养成分进一步转化利用,合成蛋白质、多糖等成分,同时对培养料中的微量元素也进一步吸收利用[5]。
硒是人体生理活动必须的微量元素之一,硒在人体中主要和氨基酸结合,形成硒代半胱氨酸和硒代甲硫氨酸,具有抗氧化、抗衰老,提高免疫力的作用,硒是维持心脏正常功能的重要元素,对心脏肌体有保护和修复的作用[6]。人体血硒水平的降低,会导致体内清除自由基的功能减退,造成有害物质沉积增多,血压升高、血管壁变厚、血管弹性降低、血流速度变慢,送氧功能下降,从而诱发心脑血管疾病[7]。中国营养学会建议每天摄入50 μg~200 μg的硒[8]。因此测定食物中的硒有助于进行科学的膳食搭配,合理饮食,预防疾病。食用菌的栽培过程主要是对栽培料中硒元素进行吸收同化的过程。
食用菌中硒的测定方法很多,早期主要采用荧光分析法、原子吸收光谱法,但分析灵敏度低,近几年氢化物原子荧光光谱法由于其测量灵敏度高,其他元素干扰少,是成为微量元素检测的主要方法,主要是采用了氢化物原子荧光光谱法检测香菇、杏鲍菇、平菇、秀珍菇等食用菌中硒的含量。
2. 材料与方法
2.1. 材料与试剂
2.1.1. 材料
香菇、杏鲍菇、平菇、秀珍菇,由河北绿马农业有限公司提供。
2.1.2. 试剂
浓盐酸,浓硝酸、高氯酸为优级纯试剂,硼氢化钾、氢氧化钠为国产分析纯,硒单元素溶液标准物质购自中国计量科学研究院。
2.2. 仪器
液相色谱原子荧光联用仪(LC-AFS6500),购自北京海光仪器有限公司;微控数显电热板(EG20-B),购自北京莱伯泰科仪器股份有限公司。
2.3. 方法
2.3.1. 材料预处理
将新鲜的香菇、杏鲍菇、平菇和秀珍菇用清水冲洗,洗去表面的尘土,再用高纯水清洗2~3次,用吸水纸吸干表面的水分,然后用匀浆机将食用菌打成匀浆备用。
2.3.2. 样品消解
将匀浆好的各样品分别称取0.1 g左右样品放锥形瓶中,加入硝酸8 mL、高氯酸2 mL,静止静置过夜,在通风橱内,将锥形瓶盖上曲颈漏斗,置于电热板上,100℃加热1 h,升温至120℃,加热2 h,升温至180℃,加热1 h,最后将电热板升温至210℃,加热至锥形瓶内有卷曲状浓白烟出现,用超纯水冲洗内壁和曲颈漏斗,继续在210℃下加热赶酸,直到内液体剩余2 mL左右,停止加热,冷却至室温,向各锥形瓶中加入5 mL浓盐酸过夜。将锥形瓶中的样品溶液转移到50 mL比色管中,用超纯水冲洗锥形瓶内壁及曲颈漏斗的内外壁2次~3次,将洗液转移到比色管中,最后用高纯水定容至50 mL刻度线处,震荡摇匀,置于试管架上,等待检测。
2.3.3. 硒标准溶液的配置
吸取1 g·L硒标准母液用5%盐酸稀释成所需的一定的浓度梯度,并做标准曲线,标准曲线所用浓度为0、0.1 μg∙L−1、0.2 μg∙L−1、0.4 μg∙L−1、0.6 μg∙L−1、0.8 μg∙L−1、1.0 μg∙L−1。
2.3.4. 上机检测
打开仪器预热30 min设定检测参考条件:负高压:260 V;灯电流:80 mA;原子化温度:800℃;炉高:8 mm;载气流速:300 mL∙min−1;屏蔽气流速:800 mL∙min−1;读数时间:16 s。;延迟时间:4 s。氩气(出口压力为0.3 MPa)。载流为5%盐酸,还原剂(0.5% NaOH + 2% KBH4),先测将标准空白,再测标准样品,机器自动生成标准曲线,再测样品空白,然后测定样品测量,机器自动读出样品浓度,通过样品稀释,让被测样品的浓度在标准曲线的范围之内,然后根据样品溶液稀释倍数和称量样品的量,计算被测食用菌中硒元素的含量。根据检测所得的数据进行计算可以得出各食用菌试样中硒的含量(X,μg∙L−1或μg∙L−1),其计算公式为:
式中:C表示试样消化液测定的浓度,μg∙L−1;C0表示试样空白消化液测定浓度,μg∙L−1;m表示试样质量(体积),g或mL;V表示试样消化液总体积,mL。
3. 结果与分析
3.1. 河北省不同产区中食用菌硒含量分析
为了测定不同区域的香菇、杏鲍菇、平菇、秀珍菇中硒的含量,收集产自河北省承德、保定、石家庄地区的四种食用菌样品,分别进行前处理,通过氢化物原子荧光法检测其硒元素含量。
由表1可知河北省不同产区香菇鲜品硒含量在9.20 μg/kg~9.96 μg/kg,承德、保定和石家庄产区的香菇样品中,硒含量平均值分别为9.65 μg/kg,9.96 μg/kg,9.20 μg/kg,不同产区的香菇所含硒含量的差别不大,但与其他几种食用菌相比,香菇的硒含量相对较高。
由表2可知河北省不同产区杏鲍菇鲜品硒含量在3.98 μg/kg~4.13 μg/kg,承德、保定和石家庄产区的杏鲍菇样品中硒含量平均值分别为3.98 μg/kg,4.67 μg/kg,4.13 μg/kg,保定产区杏鲍菇的硒含量显著高于其他两个产区,承德产区的杏鲍菇硒含量最低。
Table 1. Determination of selenium content in Lentinus edodes from different places
表1. 不同产区香菇中硒含量的测定
食用菌种类(产地) |
硒含量/(μg/kg) |
香菇(承德) |
9.65 ± 0.09 |
香菇(保定) |
9.96 ± 0.11 |
香菇(石家庄) |
9.20 ± 0.14 |
Table 2. Determination of selenium content in Pleurotus eryngii from different places
表2. 不同产地的杏鲍菇中硒含量的测定
食用菌种类(产地) |
硒含量/(μg/kg) |
杏鲍菇(承德) |
3.98 ± 0.13 |
杏鲍菇(保定) |
4.67 ± 0.15 |
杏鲍菇(石家庄) |
4.13 ± 0.12 |
由表3可知河北省不同产区平菇鲜品硒含量在3.26 μg/kg~5.98 μg/kg,承德、保定和石家庄产区的平菇样品中硒含量平均值分别为为5.98 μg/kg,4.12 μg/kg,3.26 μg/kg,承德产区平菇的硒含量显著高于其他两个产区,保定产区平菇的硒含量次之,石家庄产区的秀珍菇硒含量最低。不同产区的平菇硒含量差别比较大,并且总体含量比香菇要低很多,和杏鲍菇含量相当。
Table 3. Determination of selenium content in Pleurotus ostreatus from different places
表3. 不同产地的平菇中硒含量的测定
食用菌种类(产地) |
硒含量/(μg/kg) |
平菇(承德) |
5.98 ± 0.15 |
平菇(保定) |
4.12 ± 0.07 |
平菇(石家庄) |
3.26 ± 0.09 |
由表4可知河北省不同产区秀珍菇鲜品硒含量在2.49 μg/kg~6.57 μg/kg,承德、保定和石家庄产区的秀珍菇样品中硒含量平均值分别为6.57 μg/kg,3.93 μg/kg,2.49 μg/kg,承德产区秀珍菇的硒含量显著高于其他两个产区,保定产区秀珍菇的硒含量次之,石家庄产区的秀珍菇硒含量最低。不同产区的秀珍菇硒含量差别比较大,并且总体含量比香菇要低很多,和杏鲍菇含量相当。
Table 4. Determination of selenium content in Pleurotus geesteranus from different places
表4. 不同产地的秀珍菇中硒含量的测定
食用菌种类(产地) |
硒含量/(μg/kg) |
秀珍菇(承德) |
6.57 ± 0.13 |
秀珍菇(保定) |
3.93 ± 0.08 |
秀珍菇(石家庄) |
2.49 ± 0.09 |
3.2. 河北省同一产区中四种不同食用菌硒含量分析
承德产区香菇硒含量平均值为9.65 μg/kg,杏鲍菇为3.98 μg/kg,平菇为5.98 μg/kg,秀珍菇为6.57 μg/kg。在此产区内,秀珍菇和香菇的硒含量相对较高,杏鲍菇相对较低,平菇居中。保定产区香菇硒含量平均值为9.96 μg/kg,杏鲍菇为4.67 μg/kg,平菇为4.12 μg/kg,秀珍菇为3.93 μg/kg。该产区中香菇硒含量最高,杏鲍菇次之,平菇和秀珍菇相对较低,且两者含量较为接近。石家庄产区香菇硒含量平均值为9.20 μg/kg,杏鲍菇为4.13 μg/kg,平菇为3.26 μg/kg,秀珍菇为2.49 μg/kg。此产区也是香菇硒含量最高,秀珍菇最低,杏鲍菇和平菇居中且平菇略高于杏鲍菇。总体来看,在同一产区内,香菇的硒含量大多处于较高水平,秀珍菇在多数情况下硒含量相对较低,杏鲍菇和平菇的硒含量在不同产区表现有所差异,但整体处于中等范围且两者数值较为接近。
4. 小结与讨论
河北省的承德、保定、石家庄市围绕京津的三大食用菌产区,通过收集这些产区不同品种的食用菌样品,经检测得知,不同品种的食用菌所含的硒元素不同,其中香菇最高,杏鲍菇次,秀珍菇最低,说明不同的食用菌种类对硒元素的富集能力是不同的,一般生产周期长菌类富集硒的能力比较高,栽培周期短富集硒元素的能力比较弱。
由于硒在体内主要与蛋白质结合,高蛋白含量的农作物更容易富集硒元素,所以食用菌中的硒含量比起蔬菜和水果要高一些[9]。食用菌不同于绿色植物,食用菌通过转化栽培料的营养而生长,栽培料中微量元素的含量直接影响所栽培的食用菌的含量[10]。一般而言在土壤硒含量较高的地区生长农作物硒含量比较高,用硒含量高农作物为原料栽培的食用菌的硒含量会相对高一些。所以本地玉米芯和棉籽壳为原料的平菇和秀珍菇受地域影响比较大,间接受到本地土壤硒含量的影响,而栽培料以木屑为主的香菇和杏鲍菇受土壤中硒影响较小,由于河北的木屑大多数从外地购进,来源比较固定,所以香菇中的硒含量差别不大。
通过不同区域不同种类的食用菌中硒含量的测定,发现不同食用菌富集硒的能力不同,香菇富集硒的能力最强,秀珍菇和平菇比较弱。这些研究对以后富硒食用菌的栽培提供一定的理论基础。
基金项目
河北省食用菌现代种业科技创新团队资助项目(21326315D)。
NOTES
*通讯作者。