秀珍菇新菌株营养成分及其重金属与农药残留量分析
2017-09-29雷锦桂刘朋虎江枝和翁伯琦
雷锦桂,刘朋虎,江枝和,翁伯琦*
秀珍菇新菌株营养成分及其重金属与农药残留量分析
雷锦桂1,刘朋虎2,江枝和3,翁伯琦3*
(1.福建省农业科学院数字农业研究所,福州350003;2.福建农林大学生命科学学院,福州350002;3.福建省农业科学院土壤肥料研究所,福州350013)
为综合评价60Co-γ辐射选育的秀珍菇新菌株福秀5669品种特性与应用前景,按食品安全国家标准的方法测定了秀珍菇子实体中氨基酸、粗蛋白、粗灰分、重金属含量与农药残留量,比较分析了福秀5669与原菌株台秀57子实体中营养成分及重金属与农药残留量的差异性与安全性。研究表明:福秀5669的16种氨基酸、6类氨基酸、粗蛋白、粗灰分的含量高于秀珍菇台秀57,且差异极显著(P<0.01);福秀5669的重金属铅、砷、镉含量低于台秀57,且差异性显著(P<0.05),两个品种秀珍菇的铅含量均超过国家食品安全标准;福秀5669的汞含量高于台秀57,但低于国家食品安全标准;两个品种秀珍菇农药残留量均符合国家食品安全标准。结果表明,福秀5669的营养品质、重金属与农药残留量安全性均优于原菌株台秀57,具有示范推广前景。
秀珍菇;氨基酸;重金属;农药残留量;安全性评价
秀珍菇(Pleurotus geesteranus)属于担子菌门、伞菌纲、伞菌目、侧耳科、侧耳属,菇朵小,细嫩鲜爽,营养丰富,富含蛋白质、真菌多糖、维生素及微量元素等抗癌、提高人体免疫力的物质,深受消费者喜爱[1]。据统计,秀珍菇氨基酸总量为23.6%~26.9%,必需氨基酸8.8%~9.6%,鲜味氨基酸7.2%~9.1%,甜味氨基酸5.4%~5.9%[2]。20世纪90年代末秀珍菇在福建、浙江等地引种栽培成功后大规模发展,其后为提升秀珍菇产业开展了新品种选育研究,并取得了一定成效,如高产、抗逆性强的秀珍菇青秀2号[3]、农秀1号[4]与秀迪1号等。
众所周知,食用菌的氨基酸含量高于蔬菜,组成比较全面,包括人体必需的八种氨基酸[5]和生理活性所需的微量元素,因此氨基酸、微量元素含量成为评价食用菌品种优劣的重要指标[6]。但秀珍菇选育工作主要重视抗逆性、产量和营养品质,甚少把重金属和农药残留作为重要参考依据,仅有翁伯琦等[7]研究了姬松茸新菌株J3的营养成分及农药残留安全性。食用菌具有对重金属、农药富集吸收与转化的特性,可使其由食物链进入人体,从而影响消费者健康[8-11]。为此本研究针对60Co-γ选育的秀珍菇新菌株福秀5669,开展营养成分与重金属、农药残留量分析及安全性评价研究,以充分了解秀珍菇福秀5669的品种特性,为该菌株的示范推广及其他食用菌的选育研究提供科学借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
试验菌株为60Co-γ辐射选育的秀珍菇新菌株福秀5669。培养原料与配方均来自福建省秀珍菇主产区:棉籽壳30%,木屑43.5%,麸皮20%,玉米粉5%,轻质碳酸钙1%,石灰0.5%。采收新菌株福秀5669和原菌株台秀57的子实体,经75℃烘干并粉粹备用。
1.2 检测方法
1.2.1 氨基酸、粗蛋白
氨基酸采用氨基酸自动分析仪(日立L-8800型)测定。烘干样品在6 mol·L-1HCl溶液中110℃下水解24 h,然后上机检测分析氨基酸组分[12]。
粗蛋白采用凯氏定氮仪(昕瑞KDN-1000),按GB/T 15673—2009方法测定。
1.2.2 重金属、粗灰分
铅、镉采用石墨炉原子吸收光谱仪(Aurora AI 1200)按GB/T 5009.12—2010和GB/T5009.15—2014方法测定;汞、砷采用原子荧光光谱仪(天瑞Afs200)按GB/T 5009.17—2014和GB/T 5009.11—2014方法测定;灰分按GB 5009.4—2016方法测定。
1.2.3 农药残留量[13]
百菌清、联苯菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、甲氰菊酯、滴滴涕、六六六、甲胺磷、毒死蜱、敌敌畏采用气相色谱仪(Agilent6980N型)测定,检测器ECD。甲基托布津、多菌灵采用液相色谱仪(WatersAlliance2695)测定。
百菌清、联苯菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、甲氰菊酯的检测条件:色谱柱(DB-1701)30.0 m×320 μm×0.25 μm,载气N2,柱前压0.2 MPa,流速恒压,尾吹N2,进样温度200℃,检测器温度300℃,进样量1 μL,进样0.75 min后吹扫;DB-1701柱温190℃,以15℃·min-1升温至280℃,恒温17 min至样品流出完全。
滴滴涕、六六六的检测条件:柱前压0.08 MPa,10∶1分流比,以15℃·min-1升温至250℃,恒温15 min,其他条件同上。
甲胺磷、毒死蜱、敌敌畏的检测条件:色谱柱30 m×0.53 mm×0.5 μm,载气N2,压力100 kPa,流速1 mL·min-1,氢气75 mL·min-1,空气100 mL·min-1,尾吹60 mL·min-1;柱温以30℃·min-1升温至180℃,再以5℃·min-1升温至230℃,恒温10 min,其他条件同上。
甲基托布津、多菌灵检测条件:色谱柱(Symmtry C)184.6 m×150 m,柱温30℃,柱压20 MPa,等度洗脱。流动相组成为甲醇∶2%醋酸铵(体积比35∶65),流速1.0 mL·min-1。
1.2.4 二氧化硫、甲醛
二氧化硫采用可见分光光度计(美析UV-1100)按GB/T 5009.34—2016方法测定;甲醛采用可见分光光度计(美析UV-1100)按NY/T1283—2007方法测定。
1.3 数据处理
数据应用Excel 2003和DPS 7.05软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 福秀5669子实体中氨基酸含量
如表1所示,福秀5669的17种氨基酸,除蛋氨酸比台秀57低了45%外,其他16种氨基酸含量均高于台秀57,其中谷氨酸增幅最大,含量提高了26.86%,胱氨酸次之,含量提高了22.22%,增幅最低的天门冬氨酸的含量提高了3.45%,氨基酸总量提高13.47%。经方差分析,福秀5669中的16种氨基酸含量与台秀57的差异达显著水平。根据氨基酸性质把秀珍菇氨基酸分为7类,除硫氨基酸低于台秀57,福秀5669中的鲜味氨基酸、甜味氨基酸、支链氨基酸、芳香族氨基酸、儿童氨基酸和必需氨基酸的总量比台秀57分别高了18.62%、14.15%、12.41%、15.43%、12.88%和9.41%,两者差异均达极显著水平,表明福秀5669中氨基酸含量优于原菌株台秀57。
2.2 福秀5669子实体中粗蛋白和粗灰分含量
如表2所示,福秀5669中粗蛋白含量比台秀57高51.90%,差异达极显著水平。福秀5669的粗灰分含量比台秀57高11.92%,粗灰分含量处于参考值之内,差异达极显著水平。粗灰分中含有大量矿物质,具有调节机体生理机能的作用,是评价营养成分的参考指标。从粗蛋白和粗灰分指标分析,台秀57的含量稍高于参考值的低值,而福秀5669的含量均接近于参考值上限。
表1 福秀5669与台秀57子实体中氨基酸含量(%)Table 1 The amino acid content of strain Fuxiu 5669 and Taixiu 57(%)
表2 福秀5669与台秀57子实体中粗蛋白和粗灰分含量(%)Table 2 The content of crude protein and crude ash in strain Fuxiu 5669 and Taixiu 57(%)
2.3 福秀5669子实体中重金属含量
铅、砷、汞、镉是国家食品安全标准绿色食品食用菌产品认证检验必检项目指标。如表3所示,福秀5669的汞含量比台秀57高了1倍,但含量远低于国家食品安全标准范围。福秀5669的铅含量比台秀57低了28.95%,差异达显著水平,但是超过国家食品安全标准。砷含量比台秀57低47.62%,镉含量也远低于台秀57,两项指标的差异均达显著水平,并且砷、镉含量均符合国家食品安全标准(GB 2672—2012)。
2.4 福秀5669子实体中农药残留量
参考国家食品安全标准和国家绿色食品标准(NY/T 749—2012)中“污染物、农药残留、食品添加剂限量”要求,结合生产上常用防治病虫害的农药品种,以百菌清、联苯菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、甲氰菊酯、滴滴涕、六六六、甲胺磷、毒死蜱、敌敌畏、甲基托布津、多菌灵等12种农药作为秀珍菇中农药残留量的检测指标。另外,栽培场地常用甲醛和硫磺进行环境消毒,因此甲醛和二氧化硫含量也列入检测指标。结果如表4所示,福秀5669和台秀57的六六六、甲胺磷、联苯菊酯、敌敌畏、氯氰菊酯、百菌清、滴滴涕、毒死蜱、甲氰菊酯、多菌灵、溴氰菊酯和甲基托布津的残留量均符合国家食品安全标准(GB 2763—2014)的要求,二氧化硫和甲醛残留量也符合该标准要求。
表3 福秀5669与台秀57子实体中重金属含量(mg·kg-1)Table 3 The content of heavy metals in strain Fuxiu 5669 and Taixiu 57(mg·kg-1)
3 讨论
蛋白质与氨基酸是生命的基础,是评价食物营养价值的要素之一。本研究的60Co-γ辐射选育秀珍菇福秀5669含有17种氨基酸,除蛋氨酸外,其他16种氨基酸含量均高于原菌株台秀57,氨基酸总量比原菌株高13.47%;7类氨基酸中的鲜味氨基酸、甜味氨基酸、支链氨基酸、芳香族氨基酸、儿童氨基酸和必需氨基酸也高于原菌株,结果与翁伯琦等[7]利用60Co-γ辐射选育姬松茸J3品种的氨基酸含量规律一致,60Co-γ辐射使秀珍菇、姬松茸菌株的子实体中大多数氨基酸含量升高而蛋氨酸含量降低的机理及其对其他食用菌是否有相同规律要进一步研究。与张晓玉等[2]调查统计的秀珍菇氨基酸数据比较分析后发现,福秀5669的氨基酸总量、必需氨基酸含量均超过统计数据最高值(26.9%、9.6%),而鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量也接近统计数据最高值(9.1%、5.9%),表明福秀5669氨基酸含量优于目前大部分秀珍菇品种。同时,要全面了解福秀5669的品种特性,还需对多糖、脂肪酸等营养物质含量进行比较分析。本研究结果与黄挺俊等[16]研究茶薪菇新品种中氨基酸含量,王楠等[17]研究辐射选育的菌株菌丝体多糖产量提高2倍的结果相似。本文也证实了60Co-γ辐射使选育的新菌株营养成分含量优于原菌株,是选育高优食用菌品种的途径之一[18-20]。
表4 福秀5669与台秀57子实体中农药残留量(mg·kg-1)Table 4 Pesticide Residues in strain Fuxiu 5669 and Taixiu 57(mg·kg-1)
福秀5669的粗蛋白与粗灰分含量高于原菌株台秀57,一方面说明其子实体中氨基酸、嘌呤、吡啶等含氮营养物质含量高;另一方面表明其含有对人体有益的微量元素多。粗灰分主要以微量元素等为主,但也含有少量的重金属元素。福秀5669的4种重金属总含量比台秀57低,而粗灰分含量高,则说明微量元素含量比原菌株高。福秀5669汞含量比台秀57高,铅、砷、镉含量均低于台秀57,但铅含量超过国家食品安全标准,研究结果与黎志银[21]研究相似,即在非污染条件下,秀珍菇的铅含量为3.050 mg·kg-1,超过国家食品安全标准,而汞、砷、镉含量均在标准范围之内。福秀5669中12种农药和甲醛、二氧化硫含量指标均符合国家相关食品质量安全标准,与高陈玲[22]开展秀珍菇农药残留量的调查结果相似。黎志银[21]研究发现秀珍菇能吸收富集培养料中重金属和农药,因此生产中对秀珍菇栽培原材料及农药喷施量与时间的控制是非常必要的。
4 结论
同等栽培条件下,60Co-γ辐射选育的秀珍菇新菌株福秀5669中16种氨基酸、6类氨基酸、氨基酸总量、粗蛋白、粗灰分的含量均高于原菌株台秀57,差异极显著(P<0.01);福秀5669中重金属(铅、砷、镉)含量低于台秀57,差异显著(P<0.05),两个秀珍菇品种的铅含量均超过国家食品安全标准;福秀5669的汞含量高于台秀57,比食品安全国家标准低;两品种秀珍菇中农药残留量均符合国家食品安全标准。综上表明60Co-γ辐射选育的秀珍菇品种福秀5669优于出发菌株台秀57,具有示范推广前景。
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Safety evaluation of heavy metals and pesticide residues and nutrient analysis of a new mutant strain of Pleurotus geesteranus
LEI Jin-gui1,LIU Peng-hu2,JIANG Zhi-he3,WENG Bo-qi3*
(1.Agricultural Digital Institute,Fujian Academy of Agriculture Sciences,Fuzhou 350003,China;2.College of Life Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;3.Soil and Fertilizer Institute,Fujian Academy of Agriculture Sciences,Fuzhou 350013,China)
The aim of this study was to evaluate the characteristics and application prospect of a mutant strain of Pleurotus geesteranus named"Fuxiu 5669".The contents of amino acids,crude protein,crude ash,heavy metals,and pesticide residues in fruiting bodies of Fuxiu 5669 and the original strain"Taixiu 57"were tested according to China Food Safety Standards.Compared with Taixiu 57,Fuxiu 5669 had significantly higher contents of crude protein,crude ash,and 16 amino acids(P<0.01).The contents of lead,arsenic,and cadmium were significantly lower in fruiting bodies of Fuxiu 5669 than in those of Taixiu 57(P<0.01).However,the lead content in fruiting bodies of both Fuxiu 5669 and Taixiu 57 exceeded the level specified in the China Food Safety Standards.The content of mercury in fruiting bodies of either Fuxiu 5669 or Taixiu 57 was lower than the China Food Safety Standards level.Fuxiu 5669 had a higher dose of mercury compared with Taixiu 57.Pesticide residues in fruiting bodies of both Fuxiu 5669 and Taixiu 57 met the requirement of the China Food Safety Standards.These results indicated that the food safety indices of Fuxiu 5669 were superior to Taixiu 57.As a result,Fuxiu 5669 may have better prospect in further applications.
Pleurotus geesteranus;amino acid;heavy metal;pesticide residues;safety evaluation
X171.5
A
1672-2043(2017)09-1741-05
10.11654/jaes.2017-0599
雷锦桂,刘朋虎,江枝和,等.秀珍菇新菌株营养成分及其重金属与农药残留量分析[J].农业环境科学学报,2017,36(9):1741-1745.
LEI Jin-gui,LIU Peng-hu,JIANG Zhi-he,et al.Safety evaluation of heavy metals and pesticide residues and nutrient analysis of a new mutant strain of Pleurotus geesteranus[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36(9):1741-1745.
2017-04-25
雷锦桂(1973—),男,福建罗源人,副研究员,主要从事食药用菌育种、营养品质分析与无公害栽培技术研究。E-mail:leican11@163.com
*通信作者:翁伯琦E-mail:wengboqi@163.com
国家高技术研究发展计划项目(2010AA7035020G);中央引导地方科技发展专项(2016L3004);福建省重大专项课题(2014NZ0002-2);福州市科技项目(2011-G-95)
Project supported:National High Technology Research and Development Program of China(2010AA7035020G);The Special Fund of Central Guidance for Local Science and Technology Development(2016L3004);Major Projects of Fujian Province(2014NZ0002-2);Fuzhou Science and Technology Project(2011-G-95)