Изменение содержания тяжелых металлов и мышьяка при экстракции водой плодовых тел грибов, использующих биомассу древесины

Определено содержание тяжелых металлов: ртути, кадмия, железа, свинца и мышьяка в различных частях плодовых тел ксилотрофных грибов: Pholiota squarrosa, Kuehneromyces mutabilis, Flammulina velutipes, Pleurotus pulmonarius. Содержание тяжелых металлов определяли методом абсорбционной спектроскопии до и после экстракции водой на атомно-абсорбционном спектрометре с электротермическим распылением. Большинство исследованных грибов не соответствуют требованиям санитарных правил по содержанию мышьяка и кадмия. Содержание свинца оказалось высоким только в P. pulmonarius и шляпках K. mutabilis. Кроме того, K. mutabilis содержит большое количество ртути. Во всех исследованных грибах преобладают железо и свинец, мышьяка больше у K. mutabilis, P. pulmonarius и F. velutipes, кадмия больше у P. squarrosa. Плодовые тела K. mutabilis содержат больше тяжелых металлов. Плодовые тела F. velutipes содержат меньше тяжелых металлов, за исключением кадмия. Элементы, по-видимому, поступают из древесного субстрата, накапливаются в мицелии и потом попадают в плодовые тела. В большинстве случаев в шляпках тяжелых металлов больше, чем в ножках, что объясняется сходством транспорта контаминантов с транспортом необходимых элементов в шляпки. Способность элементов извлекаться водой из плодовых тел грибов зависит от элемента и от части плодового тела. Ртуть плохо извлекается горячей водой из плодовых тел грибов. Свинец не извлекается водой из F. velutipes, но хорошо извлекается из других грибов. Кадмий не извлекается из шляпок К. mutabilis и ножек Р. squarrosa; железо и мышьяк хорошо извлекаются.

1. Беккер З.Э. Физиология грибов и их практическое использование. М.: Изд-во Московского ун-та, 1963. 269 с.

2. Дементьева Т.М., Компанцева Е.В., Санникова Е.Г., Фролова О.О. Макро- и микроэлементы коры и побегов некоторых видов ивы, произрастающих на Северном Кавказе // Дальневосточный медицинский журнал. 2017. № 3. С. 56–59.

3. Катаева М.Н., Беляева А.И. Накопление тяжелых металлов в эпифитном лишайнике Hypogymnia physodes в микроместообитаниях на березе и рябине в хвойных лесах // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2022. № 10. С. 7–12. DOI: 1210.17513/mjpfi.13448

4. Костычев А.А. Биоабсорбция тяжелых металлов и мышьяка агарикоидными и гастероидными базидиомицетами: дисс. … канд. биол. наук. Специальность 03.00.24. Микология. Москва.

5. Кузнецова О.Ю. Обзор современных препаратов с биологически активными композициями березового гриба чага // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. № 1 (14). С. 128–141.

6. Кузнецова Т. Ю., Ветчинникова Л. В., Титов А.Ф. Аккумуляция тяжелых металлов в различных органах и тканях березы в зависимости от условий произрастания // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 1. С. 86–94. DOI: 10.17076/eco27 УДК 581.45:582.091:504.5 (470.22).

7. Курченко В.П., Сушинская Н.В., Кукулянская Т.А., Горовой Л.Ф., Сенюк О.Ф. Механизм сорбции тяжелых металлов грибными меланинами // Успехи медицинской микологии: матер. третьего всерос. конгресса по медицинской микологии. М., 2005. Т. 5. С. 197–201.

8. Методические указания по проведению разрушения органических веществ в пробах природных, питьевых, сточных вод, почв, донных отложений, пищевых продуктов с использованием микроволновой системы «Минотавр-2»: учеб.-метод. пособие / под ред. ООО «Люмэкс-маркетинг». СПб., 2009. 20 с.

9. Практические рекомендации по реализации ГОСТ 34427-2018 «Продукты пищевые и корма для животных. Определение ртути методом атомноабсорбционной спектрометрии на основе эффекта Зеемана» с использованием анализатора ртути РА-915+ /РА-915М с приставкой ПИРО-915+. ПУ45-2013, ООО «Люмэкс-маркетинг». СПб., 2019. 11 с.

10. Продукты пищевые и сырье продовольственное. Корма, комбикорма и сырье для их производства: методика измерения массовой доли кадмия, свинца, мышьяка, ртути, хрома, олова методом абсорбционной спектрометрии с использованием атомно-абсорбционного спектрометра с электротермической атомизацией модификаций МГА-915, МГА-915М, МГА-915МД: учеб.-метод. пособие / под ред. ООО «Люмэкс-маркетинг». СПб., 2010. 37 с.

11. Arvay J., Tomasa J., Hauptvogl M., Kopernicka M., Kovacik A., Bajcan D., Massanyi P. Contamination of wild-grown edible mushrooms by heavy metals in a former mercury-mining area // J. Environ Sci Health B. 2014. Vol. 49 (11). P. 815–827. DOI: 10.1080/03601234.2014.938550.

12. Bakanov V.V., Vedernikov D.N., Khabarova L.S. Extractive substances of saprotrophic mushrooms Lentinula edodes and Pholiota squarrosa. Heavy metal content // Chemistry of plant raw materials. 2020. No. 3. P. 67–72. DOI: 10.14258/jcprm.2020037277.

13. Bakanov V.V., Vedernikov D.N., Kruchina-Bogdanov I.V., Eltsova L.S. Extractive substances of saprotrophic mushrooms: Flammulina velutipes, Hypholoma capnoides, Armillaria borealis, Armillaria cepistipes. Heavy metal content // Chemistry of plant raw materials. 2022. No. 3. P. 257–262. doi.org/10.14258/jcprm.2022 0310984.

14. Cuny D., Haluwyn C., Pesch R. Biomonitoring of trace elements in air and soil compartments along the major motorway in France // Water, Air, & Soil Pollution. 2001. Vol. 125, no. 1. P. 273–290. DOI: 10.1023/A:1005278900969.

15. Drewnowska M. Badanie składu mineralnego wybranych gatunkow grzybow jadalnych z rodziny muchomorowatych (Amanitaceae) i pieprznikowatych (Cantharellaceae): aspekt zywieniowy i srodowiskowy.2015. Dissertation, University of Gdansk.

16. Falandysz J., Borovička J. Macro and trace mineral constituents and radionuclides in mushrooms: health and benefits and risks// Appl Microbiol Biotechnol. 2013. Vol. 97. P. 477–501. DOI: 10.1007/s00253-012-4552-8.

17. Falandysz J., Brzostowski A. Mercury and its bioconcentration factors in Poison Pax (Paxillus involutus) from various sites in Poland // J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2007. Vol. 42 (8). P. 1095–1100. DOI: 10.1080/10934520701418599.

18. Gast С.H., Jansen E., Bierling J., Haanstra L. Heavy metals in mushrooms and their relationship with soil characteristics // Chemosphere. 1988. Vol. 17, no. 4. P. 789–799.

19. Guimaraes-Soares L., Felicia H., Bebianno M. J., Cassio F. Metal-binding proteins and peptides in the aquatic fungi Fontanospora fusiramosa and Flagellospora curta exposed to severe metal stress // Sci. Total Environ.. 2006. Vol. 372, no. 1. P. 148-156. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2006.09.017.

20. Kalac P., Svoboda L. A review of trace element concentrations in edible mushrooms // Food Chem. 2000. Vol. 69. P. 273–281. DOI: 10.1016/S0308-8146(99)00264-2.

21. Kojta A.K., Zhang J., Wang Y., Li T., Saba M., Falandysz J. Mercury contamination of fungi genus Xerocomus in the Yunnan Province in China and the region of Europe // J Environ Sci Health.: Part A. 2015. Vol. 50(13). P. 1342–1350. DOI: 10.1080/10934529.2015.1059108.

22. Laaksovirta K., Alakuijala P. Lead, cadmium and zink contents of fungi in the parks of Helsinki // Annales Botanici Fennici. 1978. Vol. 15. P. 253–257.

23. Melgar M.J., Alonso J., Garcia M.Á. Mercury in edible mushrooms and soil: bioconcentration factors and toxicological risk // Sci Total Environ. 2009. Vol. 407 (20). P. 5328–5334. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2009.07.001.

24. Michelot D., Poirier F., Melendez-Howell L. M. Metal Content Profiles in Mushrooms Collected in Primary Forests of Latin America // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 1999. Vol. 36(3). P. 256–263. DOI: 10.1007/s002449900469.

25. Mleczek M., Siwulski M., Mikołajczak P., Gasiecka M., Sobieralski K., Szymańczyk M., Goliński P. Content of selected elements in Boletus badius fruiting bodies growing in extremely polluted wastes // J. Environ Sci Health.: Part A. 2015. Vol. 50 (7). P. 767–775. doi.org/10.1080/10934529.2015.1012014

26. Muñoz A.H., Corona F.G., Wrobel K., Soto G.M. Wrobel K. Subcellular distribution of aluminum, bismuth, cadmium, chromium, copper, iron, manganese, nickel, and lead in cultivated mushrooms (Agaricus bisporus and Pleurotus ostreatus) // Biol.l Trace Elem. Res. 2005. Vol. 106(3). P. 265–277. DOI: 10.1385/BTER:106:3:265.

27. Nasr N., Malloch D.W., Arp P.A. Quantifying Hg within ectomycorrhizal fruiting bodies, from emergence to senescence // Fungal Biol. 2012. Vol. 116 (11). P. 1163–1177. DOI: 10.1016/j.funbio.2012.09.002

28. Rieder S.R, Brunner I., Horvat M., Jacobs A., Frey B. Accumulation of mercury and methylmercury by mushrooms and earthworms from forest soils // Environ Pollut. 2011. Vol. 159(10). P. 2861–2869. DOI: 10.1016/j.envpol.2011.04.040.

29. Rudawska M., Leski T. Macro- and microelement contents in fruiting bodies of wild mushrooms from the Notecka forest in west-central Poland // Food Chemistry. 2005. Vol. 92 (3). P. 499–506. doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.08.017.

30. Saba M., Falandysz J., Nnorom I.C. Accumulation and distribution of mercury in fruiting bodies by fungus Suillus luteus foraged in Poland, Belarus and Sweden // Environ Sci Pollut Res. 2016. Vol. 23(3). P. 2749–2757. DOI: 10.1007/s11356-015-5513-4/

31. Svoboda L., Zimmermannova K., Kalac P. Concentrations of mercury, cadmium, lead and copper in fruiting bodies of edible mushrooms in an emission area of a copper smelter and a mercury smelter // The Science of The Total Environment. 2000. Vol. 246 (1). P. 61–67. DOI: 10.1016/S0048-9697(99)00411-8.

32. Tel G., Çavdar H., Deveci E., Öztürk M., Duru M.E., Turkoğlub A. Minerals and metals in mushroom species in Anatolia // Food Addit Contam.: Part B Surveillance. 2014. Vol. 7 (3). P. 226–231. doi.org/10.1080/19393210.2014.897263

33. Tűzen M., Ozdemir M., Demirbas. A. Heavy metal bioaccumulation by cultivated Agaricus bisporus from artificially enriched substrates // Zeitschrift fur Lebensmitteluntersuchung und Forschung A. 1998. Vol. 206 (6). P. 417-419.

34. Yang Y., Yanai R.D., Driscoll С.T. Montesdeoca М., Smith K.T. Concentrations and content of mercury in bark, wood, and leaves in hardwoods and conifers in four forested sites in the northeastern USA // PLoS One. 2018. Vol. 13 (4). P. 1–14. DOI: 10.1371/journal.pone.0196293.