采用ICP-AES法测定棱柄马鞍菌中无机元素含量

徐莉娜 ，郭 尚 ，李艳婷 ，周 林 ，刘晓钢 ，张生万

（1.山西大学生命科学学院，山西 太原 030006；2.山西省农业科学院食用菌研究所，山西 太原 030031；3.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

采用ICP-AES法测定棱柄马鞍菌中无机元素含量

徐莉娜1，郭 尚2，李艳婷2，周 林2，刘晓钢3，张生万1

（1.山西大学生命科学学院，山西 太原 030006；2.山西省农业科学院食用菌研究所，山西 太原 030031；3.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

采用ICP-AES法对棱柄马鞍菌无机元素含量进行检测，并对数据进行相关性及主成分分析，以分析山西省芦芽山棱柄马鞍菌子实体和菌丝体中的无机元素含量。结果表明，棱柄马鞍菌子实体和菌丝体中的无机元素含量相当，重金属含量符合国家食品安全标准。可用棱柄马鞍菌菌丝体代替子实体进行生产和再加工，以填补目前棱柄马鞍菌人工驯化栽培的空白。

棱柄马鞍菌；无机元素；电感耦合等离子体发射光谱法；子实体；菌丝体

马鞍菌属（Helvella L.）在分类学上可归于子囊菌门（Ascomycota）盘菌纲（Pezizomycetes）盘菌目（Pezizales）马鞍菌科（Helvellaceae），早在 18世纪中期由Linnaeus建立。根据目前已公开发表的文献资料记载[1]，在我国有详细记录且鉴定的马鞍菌属真菌为22种，其中大部分可以食用。马鞍菌属真菌具有特殊的食用价值，其特殊的香味和口感深受当地人的青睐，现阶段研究中，新疆巴楚蘑菇——裂盖马鞍菌（Helvella leucopus）广受关注。早期的检测试验发现，裂盖马鞍菌中含有丰富的营养成分，其营养价值可与粗柄羊肚菌媲美[2]，有研究者对裂盖马鞍菌的多糖提取工艺进行了优化，且已开发出相关的多糖饮料[3]。

棱柄马鞍菌（H.lacunosa），俗称羊肚蘑、木耳蘑，是山西北部常见的一种极为珍贵的野生食用菌，味道鲜美，营养丰富，深受当地人民的喜爱，分类学上隶属子囊菌门（Ascomycotina）盘菌纲（Pezizomycetes）盘菌目（Pezizales）马鞍菌科（Helvellaceae）马鞍菌属（Helvella）[4]。菌盖马鞍形，黑褐色，瓣片不整齐，呈不规则卷曲状，与木耳相似。菌柄布满沟壑，白色，薄，上小下大。每年9—10份于雨后在松树林地发生，此菌现仍处于野生状态，还没有人工驯化栽培成功的报道[5]。有研究对棱柄马鞍菌（Helvella lacunosa）的营养成分与野生猴头菌进行了一系列比较，结果发现，棱柄马鞍菌氨基酸总量与猴头菇相当，个别营养成分比猴头菇还高，故认为其有开发的必要，应组织人力进行人工驯化的探讨[6]，并对棱柄马鞍菌化学成分进行分析，提取出了一种特殊的碱性蛋白酶，命名为Helvellisin[7]。

目前，有关于棱柄马鞍菌无机元素含量测定的相关报道较少，王清清等[1]采用多种色谱方法和现代光谱技术对棱柄马鞍菌（Helvella lacunosa）子实体的化学成分进行分离纯化，得到11种化合物，并进行了结构鉴定，结果显示，所有化合物均为首次从棱柄马鞍菌子实体中分离得到。目前对棱柄马鞍菌研究较少，其在山西芦芽山大量发生，当地菇农大量采食，导致了棱柄马鞍菌野生资源遭到破坏，物种濒临灭绝，因此对此菌的营养价值进行准确评价，明确其人工栽培价值，实现野生资源保护是目前亟待解决的问题。

本研究采用ICP-AES法对采自山西省芦芽山的棱柄马鞍菌子实体和菌丝体的微量元素进行检测，旨在对其营养成分、化学成分和安全性进行评价，为开发棱柄马鞍菌的的食药两用价值以及安全食用提供理论指导和科学依据。

1 材料和方法

1.1 供试菌种

棱柄马鞍菌子实体于2016年8月采自山西省芦芽山，由山西省农业科学院食用菌研究所研究员郭尚鉴定为棱柄马鞍菌（Helvella lacunosa），标本保存于山西省农业科学院食用菌研究所菌种库，编号为SYJ-X2016-1，Genebank登录号为KY865326。

棱柄马鞍菌菌丝体由组织分离法和孢子接种获得。

1.2 试剂和仪器

葡 萄 糖 ，Agar， 酵 母 膏 ，HNO3，H2O2，KH2PO4，K2HPO4，MgSO4.7H2O，元素标准溶液（1 000 μg/L）均为分析化学纯；超纯水为山西省农业科学院食用菌研究所野生菌驯化实验室自制。ProdigyXP电感耦合等离子体原子发射光谱仪，电热恒温培养箱，高低温恒温振荡培养箱，立式压力蒸汽灭菌器。

1.3 试验方法

1.3.1 培养基及培养方法

1.3.1.1 固体培养基 PDA（马铃薯琼脂糖葡萄糖）粉 20g，加水至 1000mL，在 121℃，0.15MPa下灭菌30 min，倒平板，空置过夜培养，无菌接种后25℃培养，培养9 d得到马鞍菌一级菌丝。4℃低温保存备用。

1.3.1.2 液体培养基 新鲜马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂 20 g，加水至 1 000 mL，采用 250 mL三角瓶分装，每瓶150 mL，在121℃，0.15 MPa下灭菌30 min，以10%的接种量接种，无菌接种后采用恒温振荡培养箱25℃培养，转速120 r/min，培养7 d后，得到马鞍菌液体发酵菌丝体。4℃低温保存备用。

1.3.2 标准溶液配制 元素标准溶液由北京国家标准物质研究中心提供。等量吸取Mg，K，Ca，Cr，Cu，Zn，As，Se，Mo，Cd，Hg，Na，Fe，Mn，Sb 和 Pb 的标准溶液，用HNO3逐级稀释，浓度列于表1，试验仪器参数列于表2。

表1 标准溶液 μg/mL

表2 微波消解仪器参数

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

根据表1提供的标准溶液浓度，分别对各种元素进行测定并绘制标准曲线，结果列于表3。表3结果表明，各元素相关系数良好，相关系数介于0.99～1.00。

2.2 棱柄马鞍菌中无机元素含量的测定结果

采用ICP-AES法对棱柄马鞍菌子实体和菌丝体的16种无机元素含量进行了检测，结果表明，子实体和菌丝体中无机元素含量不一致，但二者K含量都最高，其次依次为Fe和Na；棱柄马鞍菌子实体和菌丝体中重金属含量（Pb，Cd，As，Hg，Sb，Cr）均低于0.2 μg/g，符合国家规定的食品安全标准，可以安全食用（表4）。

表3 标准曲线回归方程

表4 棱柄马鞍菌子实体及菌丝体无机元素含量 μg/g

3 结论与讨论

无机元素的测定方法比较多，较常见的有原子吸收分光光度法[8]、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法[9]、原子荧光法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法[10]等。其中，ICP-MS法检测灵敏度较高、检测范围也较广，再加上强势的抗干扰能力和快速分析结果的优点，现已在食药检测行业大规模使用[11]。本试验采用ICP-AES法分析棱柄马鞍菌子实体和菌丝体的16种无机元素，结果显示，子实体和菌丝体中无机元素含量不一致，但二者的K含量都最高，其次依次为Fe和Na。K在机体中主要是通过加强肌肉的韧性和心脏的运动来促进热能代谢，起到电解质的作用；Fe是多种酶的合成剂，也参与血红蛋白和肌红蛋白的合成，主要在免疫系统中起作用[12]；Ca[13]和Mg主要参与神经及免疫系统中的信号传导；Zn和Mn是中医里被称为“肾”的基本，其中，Zn参与人体代谢，影响大脑发育，对维持人体生长发育及免疫健康起着重要的作用，Mn能提高SOD活性，提高机体的免疫功能，参与造血过程和脂肪代谢过程。所测无机元素所表现出的生理功能与马鞍菌具有抗氧化、抗肿瘤和抗炎等作用相一致，因此可认为，马鞍菌所含有的这些无机元素为其功效物质基础之一，且认为这些元素在马鞍菌发挥药效的作用中起着协同作用[14-15]。

重金属[16]及有害元素是中药材安全性评价的重要指标，目前许多中药都已经制定了Pb，Hg，As，Cd等元素的限量标准[17-19]。本试验结果显示，所测棱柄马鞍菌子实体和菌丝体中重金属含量（Pb，Cd，As，Hg，Sb，Cr）均低于 0.2 μg/g，符合国家规定的食品安全标准，可以安全食用[20]。

本试验建立了ICP-AES法分析棱柄马鞍菌子实体与菌丝体无机元素含量差异的方法，能客观准确地反映马鞍菌在营养生长阶段和生殖生长阶段体内无机元素含量的变化，从无机元素变化角度可为探究马鞍菌的发酵方式和人工驯化栽培方式提供基础资料，亦可为棱柄马鞍菌的质量控制及安全性评价提供科学依据。

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ICP-AES Simultaneous Analysis on the Inorganic Elements in Fruiting Body and Mycelium ofHelvella lacunosa

XULina1，GUOShang2，LI Yanting2，ZHOULin2，LIUXiaogang3，ZHANGShengwan1
（1.College ofLife Science，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Institute ofEdible Fungi，Shanxi Academy ofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；3.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To establish a method for simultaneous analysis on the inorganic elements in fruiting body and mycelium of Helvella lacunosa byinductivelycoupled plasma emission spectruminstrument（ICP-AES）,the sample solutions were analyzed byICP-AES after microwave digestion.The data ofcorrelations,principal components,and cluster were analyzed with the SPSS 16.0 software,which can be used to analyze the inorganic element content of Helvella lacunose of Shanxi province in both mycelia and fruiting body.The results showed that sixteen inorganic elements in Helvella lacunosa were determined.And there were some correlations among the inorganic elements.The contents ofK,Fe and Na were abundant.The content ofheavy metals and harmful elements should be caused for concern.The results showed that the contents of inorganic elements in the fruiting body and mycelia were equivalent,and the content of heavy metals was in accordance with the national food safety standard.The experiment proved that the mycelia can be used as the substitute for the fruiting body to produce and reprocess,and the results would fill blank in artificial domestication cultivation of Helvella lacunose in present.

Helvella lacunosa;inorganic elements;inductively coupled plasma emission spectrum instrument；fruiting body;mycelium

S646.7

A

1002-2481（2017）11-1763-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.11.08

2017-06-12

2015年山西省新兴产业领军人才创业项目

徐莉娜（1989-），女，甘肃平凉人，在读博士，研究方向：微生物生理特性及食品发酵工程。张生万为通信作者。