发布时间 : 星期一 文章茶树菇、白背毛木耳中铅镉汞砷四种重金属的吸收规律更新完毕开始阅读75af3305eff9aef8941e069e
福建农林大学本科毕业论文
图2.4.4 食用菌子实体砷含量与投加量的关系
重金属投加量（x）与子实体重金属含量（y）之间的关系建立罗杰斯特曲线数学模型，（见表2-3），该模型的通式为：y=c/(1+ea-bx)。
表2-3栽培基质中投加的重金属与食用菌子实体含量的数学模型
重金属 铅 镉 汞 砷
食用菌 白背毛木耳 茶树菇 白背毛木耳 茶树菇 白背毛木耳 茶树菇 白背毛木耳 茶树菇
回归方程
y=8.2386/(1+EXP(0.975023-0.021470x)) y=1.6028/(1+EXP(1.5680-0.051130x)) y=0.523444/(1+EXP(1.0369-0.470714x)) y=2.8400/(1+EXP(4.6661-1.1430x)) y=10.0216/(1+EXP(1.7692-1.1040x)) y=2.7626/(1+EXP(2.4016-0.579525x)) y=3.7817/(1+EXP(2.8309-0.342243x)) y=0.302000/(1+EXP(10.5387-107.6485x))
相关比R 0.8845 0.9802 0.9940 0.9991 0.9722 0.9940 0.9976 0.7697
从表2-3中可以看出，该曲线模型对栽培基质中投加的重金属与食用菌子实体含量的相关性拟合效果比较好，相关比R只有白背毛木耳中的铅和茶树菇中的砷在0.9以下，多数达到了0.97甚至0.99以上。说明用这种数学模型能作为描述栽培料中重金属与子实体中含量的相关关系的依据。对曲线方程y=c/(1+ea-bx)的数学分析表明，当x=0时，y=c/(1+ea)，即栽培基质中重金属投加量为零时子实体的重金属含量，即在非污染条件下食用菌的背景值含量。当x→∞时，y→c，也就是当栽培基质中重金属量达到最大时，食用菌对重金属的积累趋于一个极限值，即最大可能积累量（是一个理论值，实际中要考虑重金属污染环境对食用菌生长的抑制作用）。
表2-4食用菌对重金属的最大可能积累量（mg/kg）
种类 白背毛木耳 茶树菇 平均积累量
铅Pb 8.239 1.603 4.921
镉Cd 0.523 2.840 1.682
汞Hg 10.022 2.763 6.393
砷As 3.782 0.302 2.042
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白背毛木耳和茶树菇两种食用菌对重金属的最大可能积累量（理论值）见表2-4，从表中可以看出，当栽培基质受到严重污染时，两种食用菌对重金属的最大可能积累量（理论值）差异明显，比较它们的量的大小，情况如下：
Pb：白背毛木耳＞茶树菇；Cd：茶树菇＞白背毛木耳； Hg：白背毛木耳＞茶树菇；As：白背毛木耳＞茶树菇。
其中，两种食用菌砷的最大可能积累量差异最明显，在茶树菇中只有0.302 mg/kg，而白背毛木耳中达到3.782 mg/kg,相差十几倍，铅镉汞在两种食用菌中最大积累量相差均在五倍左右，从表2-2中得出的数据可知白背毛木耳在栽培基质受到较严重污染时子实体中砷的含量可以达到3.462 mg/kg，与最大可能积累量差别不大，而在茶树菇中的含量超过了最大积累量，存在一定的可疑，可能是没有考虑到环境中重金属的污染量，从表2-5中还可以看出，不同重金属之间比较也有差异，从平均积累量看，4种重金属在食用菌中的平均积累量大小为：Hg＞Pb＞As＞Cd。
利用回归方程y=c/(1+ea-bx)的反函数x=b-1*[a-ln(c/y-1)]，可以由规定的食用菌重金属含量允许的限量值（表2-5），预测出培养料中重金属离子污染的限值。
表2-5 无公害食品食用菌安全要求
干食用菌 鲜食用菌
铅 ≤2.0 ≤1.0 镉 ≤0.2，香菇≤1.5 ≤0.2，香菇≤0.5 汞 ≤0.2 ≤0.1 砷 ≤1.0 ≤0.5
当x=0时，y=c/(1+ea)，利用表4中的回归方程计算出栽培基质中重金属投加量为零时食用菌子实体的重金属含量（表2-7）。
表2-6食用菌子实体重金属背景值含量（mg/kg）
种类 白背毛木耳 茶树菇 铅Pb 2.257 0.277 镉Cd 0.137 0.026 汞Hg 1.460 0.229 砷As 0.211 0.000 项目
指标(mg/kg)
表4中食用菌最大可能积累量和表6中食用菌子实体背景值含量分别与表5无公害食用菌规定的重金属含量限量标准比较，会出现三类情形：1、背景值重金属含量大于标准限量值；2、最大积累量仍小于标准限量值；3、背景值含量小于限量值但最大积累量超过限量值（表2-7）。
表2-7食用菌重金属积累量与限量标准比较
项目
第一类：背景值＞限量标
准
食用菌
第二类：最大积累量＜限
量标准
第三类：背景值＜限量标
准＜最大积累量
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福建农林大学本科毕业论文 铅
秀珍菇、白背毛木耳 秀珍菇、猴头菇、金针
菇、杏鲍菇 香菇、秀珍菇、白背毛木耳、茶树菇、金针菇、杏
鲍菇
无
茶树菇、金针菇
香菇、猴头菇、杏鲍菇 香菇、白背毛木耳、茶树
菇
猴头菇
香菇、秀珍菇、白背毛木耳、猴头菇、杏鲍菇
镉 -
汞 -
砷 茶树菇、金针菇
从表2-7中可以看出，通过子实体内的重金属积累量与限量标准比较可以把食用菌分为三类：第一类食用菌，在栽培基质中不添加重金属离子的情况下，背景值就已经超标，该类食用菌对重金属的吸附能力较强，应尽量选择无污染的环境及没有重金属含量的栽培料进行栽培，培养料中最好不能检测有重金属污染；第二类食用菌，通过数学模型预测的子实体最大积累量仍不会超标，这类食用菌对环境中重金属污染的吸附能力很小，可以适当不考虑栽培环境中的重金属污染；第三类食用菌，在栽培基质无污染的条件下，子实体重金属含量没有超标，但在污染条件下，子实体重金属含量还是会超标，这类食用菌对环境或栽培基质中的重金属有一定的吸附能力，应选择污染较小或无污染的栽培环境和栽培料进行栽培。通过函数x=b-1*[a-ln(c/y-1)]，预测出这类食用菌栽培料中重金属污染的限值，数据见表2-8。
表2-8茶树菇、白背毛木耳栽培基质中重金属污染限值（mg/kg）
种类 茶树菇 白背毛木耳 铅Pb 无要求 不得检出 镉Cd 1.825 1.185 汞Hg 不得检出 不得检出 砷As 无要求 5.282 3 小结与讨论
1.在研究茶树菇、白背毛木耳两种食用菌栽培料中重金属含量变化规律的实验中，采集3个时期的栽培料即灭菌前后及子实体采集后的菌棒，分别测定3个状态下栽培基质中重金属的含量，分析可得到在不添加任何重金属的条件下，茶树菇及白背毛木耳子实体中铅镉汞砷四种重金属的含量均不超标，随着重金属含量的添加，在食用菌生长过程中，重金属元素逐步向子实体迁移，达到一定浓度添加量时导致两种食用菌子实体内的重金属含量超标，同时通过对栽培基质中重金属的测定，可知，子实体中部分重金属来源于原材料，可以推测原材料的不合格也是导致子实体重金属含量超标的原因之一。
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2.高温处理栽培基质可以得出高温灭菌对重金属无影响，同时发现在废菌棒中，随着重金属添加量的增大，其废菌棒中的重金属含量也增加，可能的原因是随着食用菌的生长，栽培基质中木质纤维不断减少，废菌棒的重量减少，从而在重金属在废菌棒中的含量比例不断上升。
3.比较两种食用菌中重金属的含量可知铅镉两种重金属在子实体中的含量随着投加量增大而明显增大，而汞砷的含量变化不稳定，总体呈现增大趋势。
4.对食用菌子实体内重金属含量与栽培基质中重金属添加量进行相关性分析，通过罗杰斯特曲线拟合，两者之间存在显著相关。相关系数绝大多数在0.9以上（只有2个数值小于0.9）。通过积累方程y=c/(1+ea-bx)，计算出各种食用菌的背景值含量及可能的最大积累量。在与国标NY 5095-2006《无公害食品 食用菌》的限量标准进行比较，根据两种食用菌的对不同重金属的吸附能力大小，本论文研究的两种食用菌为其中论文的第二类的食用菌，即对重金属吸附能力较弱的。说明两种食用菌会对四种重金属有富集作用，因而要提高食用菌产品的安全品质，必须重视食用菌栽培环境和培养料中的重金属污染情况。本文还以国标《无公害食用菌》的限量标准，利用积累函数的反函数x=b-1*[a-ln(c/y-1)] 对文中的食用菌栽培料中重金属污染的安全限值作了预测，此数据可以作为该类食用菌栽培环境指标的一个参考。
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