香菇、竹蓀、三七中鎘的去除、形態(tài)分析及其毒性評(píng)價(jià).pdf

1、近年來，隨著栽培環(huán)境的惡化以及基質(zhì)材料的濫用，食材重金屬污染問題越來越突出，不僅嚴(yán)重影響其食用安全性，給消費(fèi)者的身體健康帶來危害，同時(shí)也阻礙了其被進(jìn)一步的開發(fā)利用。食材重金屬超標(biāo)引起的食品安全問題日漸成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)，尋求一種簡單、安全的方法有效去除其中的超標(biāo)重金屬具有十分重要的意義。
　　本文以香菇、竹蓀和三七為原料，首先對原料中鉛、鎘、砷、汞及主要功效成分含量進(jìn)行了分析檢測，確定原料中重金屬的超標(biāo)情況；然后研究溶劑絡(luò)合萃取

2、法和水提法對原料中鎘的最佳去除工藝條件，進(jìn)一步考察了聯(lián)合溶劑絡(luò)合萃取法-水提法-殼聚糖吸附三種方法連續(xù)的去除技術(shù)的去鎘效果，利用形態(tài)分析方法考察了原料中鎘的存在形態(tài)、三種去除方法的去鎘機(jī)理以及經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理前后竹蓀中高級(jí)形態(tài)鎘的含量變化；最后利用秀麗隱桿線蟲模型對經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理前后的竹蓀、溶劑絡(luò)合萃取液、有機(jī)態(tài)鎘和無機(jī)態(tài)鎘的毒性進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。具體研究內(nèi)容和所得結(jié)果如下：
　?。?）三種原料中重金屬及主要功效成分的含量檢

3、測。經(jīng)微波消解后，采用石墨爐-原子吸收光譜法測定樣品中鉛、鎘含量，原子熒光光譜法測定砷、汞含量，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.9990，加標(biāo)回收率在84.86％~103.87%之間，符合定量分析的要求。檢測結(jié)果表明，三種原料中鎘超標(biāo)嚴(yán)重，竹蓀、三七中鉛、砷輕微超標(biāo)，而三種原料中汞均未超標(biāo)。因此確定鎘作為后續(xù)試驗(yàn)的重點(diǎn)研究對象。主要功效成分檢測結(jié)果表明，香菇、竹蓀中粗多糖含量分別為5.98%和5.08%，三七中總皂苷含量為7.09%。

4、r>　?。?）溶劑絡(luò)合萃取法去除香菇、竹蓀和三七中鎘的研究。溶劑絡(luò)合萃取最佳工藝條件為：混合溶劑（正己烷：無水乙醇）比3:7，萃取時(shí)間3 h，萃取溫度30℃，絡(luò)合劑（EDTA-2Na）用量2.5 g時(shí)，香菇中鎘去除率可達(dá)55.9%；混合溶劑比3:7，萃取時(shí)間5 h，萃取溫度30℃，EDTA-2Na用量2.5 g時(shí)，竹蓀中鎘去除率可達(dá)29.4%；混合溶劑比7：3，萃取時(shí)間2 h，萃取溫度30℃，EDTA-2Na用量1.5 g時(shí)，三七中鎘去

5、除率可達(dá)53.7%。經(jīng)溶劑絡(luò)合萃取法處理后，香菇、竹蓀、三七中鎘含量分別降低至471.5μg/kg、4589.7μg/kg和289.4μg/kg。與此同時(shí)，香菇、竹蓀中粗多糖保留率分別為90.2%和95.5%，保留率理想；三七總皂苷保留率為61.4%，受萃取去除的影響較大，其保留率主要取決于萃取溫度。
　?。?）水提法去除香菇、竹蓀中鎘的研究。以去離子水為提取溶劑，水提法最佳工藝條件為：料液比1:30，提取時(shí)間2 h，提取溫度40

6、℃時(shí)，香菇中鎘去除率可達(dá)66.8%；料液比1:20，提取時(shí)間3 h，提取溫度40℃時(shí)，竹蓀中鎘去除率可達(dá)59.4%；水提后香菇水提液和竹蓀水提液中鎘含量分別降低至353.4μg/kg和2786.5μg/kg（折算為25%固形物計(jì)算）。與此同時(shí)，香菇、竹蓀中粗多糖提取率分別為87.1%和89.3%。
　?。?）連續(xù)去除技術(shù)去除香菇、竹蓀、三七中鎘的研究。香菇經(jīng)溶劑絡(luò)合萃取、水提處理后鎘含量降低至155.8μg/kg（折算為25%固形

7、物計(jì)算）；竹蓀經(jīng)溶劑絡(luò)合萃取、水提并結(jié)合殼聚糖吸附處理后鎘含量降低至266.1μg/kg（折算為25%固形物計(jì)算）；三七經(jīng)溶劑絡(luò)合萃取后鎘含量降低至289.4μg/kg。經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理后，三種原料中鎘含量均達(dá)到食品安全標(biāo)準(zhǔn)的限量（≤300μg/kg）要求。
　?。?）鎘的形態(tài)分析。將元素形態(tài)分為初級(jí)形態(tài)、次級(jí)形態(tài)和高級(jí)形態(tài)，首先采用水提法得出初級(jí)形態(tài)鎘的分布，利用樹脂分離出不同次級(jí)形態(tài)的鎘，進(jìn)一步利用HPLC-ICP-MS技術(shù)

8、分析竹蓀中高級(jí)形態(tài)鎘的分布?？疾炝嗽现墟k的存在形態(tài)、三種去除方法的去鎘機(jī)理和經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理后竹蓀中高級(jí)形態(tài)鎘的分布和含量變化。結(jié)果表明：鎘在三種原料中主要以無機(jī)態(tài)、游離態(tài)和不穩(wěn)定態(tài)存在。溶劑絡(luò)合萃取法去除的主要是三種原料中非游離態(tài)、不穩(wěn)定態(tài)和無機(jī)態(tài)鎘；水提法去除的主要是香菇和竹蓀中游離態(tài)和有機(jī)態(tài)鎘；殼聚糖吸附去除的主要是竹蓀水提液中游離態(tài)、無機(jī)態(tài)和穩(wěn)定態(tài)鎘。三種去除方法所去除的鎘形態(tài)取決于方法本身，與原料種類無關(guān)。高級(jí)形態(tài)分析結(jié)果

9、表明竹蓀中存在4種有機(jī)態(tài)鎘，經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理后，4種高級(jí)形態(tài)鎘的含量均有不同程度的下降。
　?。?）利用秀麗隱桿線蟲模型評(píng)價(jià)不同形態(tài)鎘的毒性。以秀麗隱桿線蟲為評(píng)價(jià)模型，壽命、半數(shù)致死時(shí)間（LT50）、產(chǎn)卵量、身體彎曲頻率、頭部擺動(dòng)頻率和移動(dòng)力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察了經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理前后的竹蓀、溶劑絡(luò)合萃取液、有機(jī)態(tài)鎘和無機(jī)態(tài)鎘的毒性。結(jié)果表明：與竹蓀原料相比，經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理后的竹蓀對線蟲的LT50（p<0.05）、頭部擺動(dòng)頻率（

10、p<0.05）、身體彎曲頻率（p<0.01）、產(chǎn)卵量和移動(dòng)力均有不同程度的提高，表明竹蓀經(jīng)連續(xù)去除技術(shù)處理后毒性下降；溶劑絡(luò)合萃取液與竹蓀原料相比，LT50有顯著性下降（p<0.05），頭部擺動(dòng)頻率、產(chǎn)卵量、移動(dòng)力和身體彎曲頻率有極顯著下降（p<0.01），說明萃取出的這部分形態(tài)的鎘對線蟲具有很強(qiáng)的毒性；與有機(jī)態(tài)鎘相比，竹蓀無機(jī)態(tài)鎘的LT50（p<0.05）、產(chǎn)卵量（p<0.05），頭部擺動(dòng)頻率、身體彎曲頻率和移動(dòng)力均有不同程度的下降，