К вопросу опасности использования дикорастущих грибов в рационе питания сельского населения, проживающего на территориях относительного экологического благополучия

0
135
Дикорастущие грибы Беларуси и экология

Важным аспектом современного экологического благополучия населения является использование различных продуктов питания, среди которых выделя­ется группа так называемых «даров леса». Они традиционно используются в рационе питания как сельского, так и городского населения Республики Бела­русь. Прежде всего, к «дарам леса» следует отнести дикорастущие грибы и яго­ды, которые собирает население. И хотя грибы не имеют преимущественного значения, а скорее являются дополнением к рациону, они играю важную роль в отношении поступления макро и микроэлементов, а также являются источни­ком поступления радионуклидов и тяжелых металлов. В этой связи использова­ние грибов в рационе питание представляет определенный интерес, позволяю­щий обозначить научно-практическую проблему целесообразности использова­ния выше обозначенных продуктов в рационе.

В работах Горленко, 1983; Денисова, 1999; Поддубный, Христофорова, 1999; Щеглов, 2002; Иванов, Блинохватов, 2003; Рязанов, 2003 показано, что базидиальные макромицеты отличаются высокой способностью к накопле­нию тяжелых металлов. Прежде всего, такая биоаккумуляция данных поллютантов сопряжена с их содержанием в почве, которая формирует субстрат для микоризных макромицетов. Причем, поглощение химических элементов грибами некоторых видов происходит в количествах, пропорциональных их содержанию в минеральном составе почвы.

Согласно работам российских авторов [1-5] приводятся доказательства того, что неэффективные способы обработки дикорастущих грибов, создают дополнительную опасность их использования. Кроме того, в работе А.И. Щегловой 2002 [1], приводятся сведения о том, что в ряде российских облас­тей в результате употребления дикорастущих грибов произошло массовое отравление населения. Произошедший инцидент автор также связывает с вы­соким содержанием тяжелых металлов в плодовых телах собранных грибов.

Грибы, произрастающие в районах с загрязнёнными почвами или особыми минералогическими характеристиками, могут содержать такие высокие концен­трации токсичных элементов, что их потребление, будет небезопасно [6, 8].

Среди тяжелых металлов, аккумулируемых базидиальными маркомицетами, особый интерес представляет кадмий, накопление которого отмечают авторы многих исследований, в том числе [1, 5, 7]. В грибах содержание кад­мия варьирует в зависимости от условий произрастания, возраста и вида гри­ба. ПДК для кадмия в грибах составляет 100 мкг/кг. В некоторых случаях на­блюдается превышение предельно допустимых концентраций в десять и бо­лее раз. Поступление кадмия в организм человека не должно превышать 15­25 мкг/кг в сутки, притом, что период полувыведения кадмия составляет 25 лет, при высоком содержании этого тяжелого металла в почве, грибы могут создавать дополнительную токсикологическую нагрузку на организм челове­ка. Определенный интерес представляют базидиальные макромицеты наибо­лее часто собираемые и употребляемые населением.

Таким образом, актуальным представляется вопрос изучения накопления кадмия и поступления его в организм человека с дикорастущими грибами, а так­же установление наиболее эффективных способов снижения содержания кадмия в грибах путем использования различных способов обработки. Немаловажным остается вопрос наиболее рационального с одной стороны и наиболее эффектив­ного с другой стороны способа обработки дикорастущих грибов. Поскольку ис­пользование разных методов традиционной обработки в различных растворах по-разному влияет на сохраннее пищевой ценности данного вида продукта.

Целью работы является оценка возможности использования дикорасту­щих грибов в рационе питания сельского населения, проживающего в усло­виях относительного экологического благополучия.

Материалы и методы исследования

Для исследования использовались дикорастущие базидиальные грибы, произраставшие в схожих почвенно-климатических и экологических услови­ях. На территории Терюхского лесничества были заложены три пробные пло­щади, размер каждого участка составил 10*100 м, (0,1 га). Пробные площади отличались следующими таксационными характеристиками: первый стацио­нар 6С2Д2Б+Д,Б 30 лет, А2 , полнота 0,7; второй стационар 7С3Б+Д, С50, 16лет, А2, 0,8; третий стационар 8С2Б+Д, 26 лет, А2, полнота 0,8, тип леса со­сняк мшистый.

Пробные площади были заложены с учетом низкого уровня техногенной нагрузки, вдали от антропогенных источников поступления тяжелых метал­лов и урбанизированных зон.

Для определения уровня потребления и использования разных видов ди­корастущих грибов населением, было проведено анкетирование жителей на­селенных пунктов Гомельского района. В анкетировании приняло участие 100 человек.

Сбор грибов для исследования производился в конце вегетационного пе­риода в августе-сентябре 2012 г. через каждые 10-15 суток. На пробных пло­щадях собирали и взвешивали все виды макромицетов, составивших грибную корзину. Результаты анкетирования местного населения показали, что боль­шую долю грибной корзины составляют грибы Boletus edulis и Russula vesca, которые и были отобраны для проведения последующего химического анали­за.

В процессе пробоподготовки были отобраны по три пробы каждого вида грибов одного размера. Для всех анализируемых проб масса навески состав­ляла (100 ± 0,2) мг. Первую пробу грибов очистили, высушили в сушильном

шкафу до постоянной массы при температуре 105 С о, затем произвели озоление в муфельной печи. Вторую очищенную пробу перед высушиванием и озолением подвергали термической обработке в дистиллированной воде 20 минут. Третью очищенную пробу перед высушиванием и озолением отвари­вали в 1Н растворе NaCl, также 20 минут.

Определения содержания кадмия было проведено методом масс-спектрометрического анализа. Для этого золу грибов переносили в стеклян­ную чашку Петри с диаметром 12 см и распределили по всей поверхности тонким однородным слоем. Для формирования анализируемой пробы с раз­ных участков в шахматном порядке отобрали 8 порций с массой 10-15 мг. Взвешивание проводилось на лабораторных аналитических весах Analutical Plus AP-210 фирмы «Ohaus».

Мультиэлементный анализ проводили на масс-спектрометре с индук­тивно-связанной плазмой Elan-9000, внесенном в Государственный реестр средств измерений Республики Беларусь № 1516, сертификат № 3934 от 30.05.2006 г. Последний периодический контроль фирмой изготовителем проведен в сентябре 2011 г. Точность метода 3-5%.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с по­мощью табличного редактора MS Office Excel 2003, а также пакета стати­стических программ STATISTICA 6.0 (1999).

Результаты и их обсуждение

В результате сбора грибная корзина составила 17 видов грибов, среди которых были определены такие виды, как белый гриб Boletus edulis, лисичка настоящая Cantharellus cibarius, сыроежки Russula cyanoxantha, Russula vesca, подберезовик обыкновенный Leccinum _scabrum,_подосиновикLeccinum aurantiacum, польские грибы Xerocomus badius, зеленка Tricholoma flavovirens, масленок поздний Suillus luteus, груздь черный Lactarius necator дож­девик жемчужный Lycoperdon perlatum, , моховик зеленый Xerocomus subtomentosus, млечники серо-розовый Lactarius lignyotus, моховик зеленый Xerocomus subtomentosus, млечник горький Lactarius rufus, колпак кольчатый Rozites caperata, свинушка тонкаяPaxШus involutus.

Видовое соотношение перечисленных грибов представлено на рисунке 1.

Структура грибной корзины
Рисунок 1 — Структура грибной корзины

Из рисунка 1 видно, что большую часть грибной корзины, собранной в условиях заложенных пробных площадей, составили следующие виды: кол­пак кольчатый Rozites caperata, белый гриб Boletus edulis, подосиновик_Leccinum aurantiacum, лисичка настоящая Cantharellus cibarius, сыроежка пище­вая Russula vesca

Кроме того, результаты анкетирования населения показали, что пре­имущественное значение имеют виды: белые грибы, лисички, сыроежки и подберезовики, которые в совокупности дают 82% всей грибной корзины. По оценкам опроса среднее годовое потребление дикорастущих грибов состав­ляет от 4,3 кг до 11,5 кг/год (в среднем 7,9 кг/год). Потребление дикорасту­щих грибов для мужчин выше, чем для женщин в 1,3-1,5 раза.

Полученные результаты масс-спектрометрического анализа показали, что предварительная кулинарная обработка грибов Boletus edulis и Russula vesca позволяет снизить содержание кадмия в пробах от 15 до 97 раза. В таблице 1 приведено соотношение концентраций кадмия в разных пробах для грибов Boletus edulis и Russula vesca. Приведенные соотношения позво­ляют оценить динамику перехода металла из пробы в раствор.

Таблица 1

Соотношение кадмия в пробах Boletus edulis и Russula vesca с раз­ным способом предварительной кулинарной обработки

Проба

Металл, мг/кг сырого вещества

 

Boletus edulis

Нативная проба 0,107
Вываривание в Н2О 0,018
Вываривание в 1Н растворе NaCl 0,001
 

Russula vesca

Нативная проба 0,034
Вываривание в Н2О 0,006
Вываривание в 1Н растворе NaCl 0,0004

Из таблицы 1 видно, что концентрация кадмия в белых грибах Boletus edulis в 3,15 раза выше концентрации этого металла в сыроежках Russula vesca. Переход кадмия происходит более эффективно в раствор поваренной соли, где наблюдается 97-кратное снижение его содержания в грибах Boletus edulis и 85 кратное снижение для грибов Russula vesca.

Концентрация кадмия при вываривании в дистиллированной воде изме­няется в 16 раз, а в пробах грибов Russula vesca в 15 раз. Таким образом, со­отношение содержания кадмия в грибах Boletus edulis составляет 1:16:97, для Russula vesca 1:15:85.

Полученные результаты согласуются с литературными данными, пред­ставленными в работах [9, 10]. В полученных пробах ПДК по кадмию пре­вышено в грибах Boletus edulis, а в грибах Russula vesca составляет третью часть предельно допустимой концентрации, (ПДК кадмия 100 мкг/кг).

На рисунке 2 приведена динамика снижения кадмия при разных способах обработки. Из рисунка видно, что наиболее эффективным способом выведения кадмия из грибов является их вываривание в растворе поваренной соли. Поступление кадмия в раствор из грибов вида Boletus edulis происходит быстрее, чем из грибов вида Russula vesca и аппроксимируется экспоненци­альными уравнениями вида:

y = 1,33 exp (-2,34x) y = 0,37 exp (-2,22x)

Коэффициент детерминации для экспоненциальных уравнений соста­вил 0,98.

Динамика снижения кадмия при разных способах кулинарной обработки
Рисунок 2 — Динамика снижения кадмия при разных способах кулинарной обработки: 1 — нативная проба, 2 — вываривание в дистилированной воде, 3 — вываривание в 1Н растворе поваренной соли

Полученные экспоненциальные уравнения свидетельствуют о том, что характер поступления кадмия в раствор при вываривании белых грибов от­личается быстрой экспонентой (78%), а для сыроежек медленной экспонен­той (22%). Время полувыведения для грибов Boletus edulis составило — 0,296 с-1, для грибов Russula vesca0,312 c-1.

Поступление кадмия в организм возможно из других источников. Уста­новлено, что примерно 80% кадмия поступает в организм человека с пищей, 20% — через легкие при дыхании и курении [8,9]. При этом в табачном дыме одной выкуренной сигареты содержится 1,5-2,0 мкг кадмия. Во многих про­дуктах питания содержится данный тяжелый металл: в зерновых 28-95 мкг/кг, в овощах 5-30 мкг/кг и т. д.

Таким образом, при среднегодовом потреблении грибов 7,90±2,08 (4,3-11,5 мкг) кг/год, среднегодовое поступление 81,05±24,22 (39,1-123 мкг) мкг/год кадмия. Примерно такое же количество кадмия содержится в четырех-двадцати килограммах овощей, или в сигаретном дыме одной — трех пачек сигарет.

Заключение

Полученные результаты позволяют говорить о том, что вываривание грибов в растворе поваренной соли более эффективно по сравнению с выва­риванием в дистиллированной воде. Концентрация кадмия после выварива­ния в дистиллированной воде составила 0,018 мг/кг для Boletus edulis и 0,001 мг/кг для Russula vesca. Концентрация кадмия после вываривания в 1 Н растворе поваренной соли для Boletus edulis 0,006 мг/кг и 0,0004 мг/кг для Russula vesca.

Динамика поступления кадмия в раствор имеет экспоненциальный ха­рактер, скорость выведения для белых грибов ниже, чем для сыроежек.

Таким образом, используя вываривание грибов в 1Н растворе поварен­ной соли среднегодовое потреблении кадмия снижается в 10 раз и составляет 81,05±24,22 (39,1-123 мкг).

Литература

  1. Щеглова, А.И. Грибы — биоиндикаторы техногенного загрязнения / А.И. Щеглова, О.Б. Цветнова. — «Природа» 2002, № 11, с. 39-46
  2. Поддубный, А.В. Оценка качества среды по содержанию тяжелых ме­таллов в опенке осеннем Armillaria mellea / А.В Поддубный., Н.К Христофо­рова // Микология и фитопатология. 1999. Т. 33, вып. 4. С. 271-275.
  3. Рязанов, А.П. Воздействие тяжелых металлов и мышьяка на базидиальные макромицеты / А.П. Рязанов// Диссертация канд. биол. наук. М., 2003. 109 с
  4. Иванов, А.И., Блинохватов А.Ф. О роли базидиальных макромицетов в трансформации ультрамикроэлементов в экосистемах. I. Биоабсорбция селе­на / А.И. Иванов, А.Ф Блинохватов / Микология и фитопатология. 2003. Т. 37, вып. 1. С. 70-75.
  5. Костычев, А. А. Базидиальные макромицеты как индикаторы загрязне­ния окружающей среды тяжелыми металлами и мышьяком / А.И. Иванов, А.А. Костычев, А.В. Скобанев — Сборник статей Всероссийской научно­практической конференции «Мониторинг природных экосистем в зонах за­щитных мероприятий объектов по уничтожению химического оружия». — Пенза, 2007. — С. 57-60.
  6. Горленко, Н.В. Грибы как источник пищевых белков/ Н.В. Горленко. — Микология и фитопатология. 1983. Т. 17, вып. 3. С. 177 — 181.
  7. Титова, В.И. Экотоксикология тяжелых металлов / В.И. Титова, М.В Дабахов, Е.В. Дабахова. — Учебное пособие. — Н. Новгород: НГСХА, 2001. — 135 с.
  8. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология/ А.П. Авцын, А. А Жаворонков и др. — М.: Медицина, 1991. — С.385-393.
  9. Позняковский, В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы про­довольственных товаров / В.М. Позняковский. Новосибирск, 1996. — 432 с
  10. Маркова, М.Е. Сорбция тяжелых металлов высшими грибами и хити­ном разного происхождения в опытах in vitro / М.Е. Маркова [и др.]. — Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2008, № 6, с. 118-124.


Авторы:
Т.И. Кожедуб, Д.Н. Дроздов
Источник: Проблемы лесоведения и лесоводства: Сборник научных трудов ИЛ НАН Беларуси. Выпуск 73. — Гомель: Институт леса НАН Беларуси, 2013. — 620 с. Ст. 432-439.

To a question dangers use of wild-growing mushrooms in a human diet of the country people living in territories of relative ecological wellbeing

Authors: Kozhadub T.I., Drozdov D.N.

In article the question of use of wild-growing mushrooms in a food allowance of country people and receipt with this type of products of cadmium is considered. As wild-growing mush­rooms are active accumulators of heavy metals, they can represent additional toxicological load of a human body. In this regard the assessment of the content of cadmium in Boletus edulis and Russula vesca mushrooms is carried out, influence of different ways of processing and the as­sessment of average annual intake of cadmium in an organism with this type of production is executed. It was established that boiling down of mushrooms in solution of table salt is more ef­fective in comparison with boiling down in the distilled water. Boiling down of mushrooms in 1H solution of table salt allows to reduce average annual intake of cadmium by 10 times.