Мультиелементний аналіз дикорослих макроміцетів

Автор(и)

  • Ганна Андріївна Гродзинська кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник відділу фітоекології ДУ «Інститут еволюційної екології НАН України» https://orcid.org/0000-0002-5128-8695
  • Віталій Борисович Небесний науковий співробітник відділу фітоекології ДУ «Інститут еволюційної екології НАН України» https://orcid.org/0000-0003-2455-1715
  • Анатолій Іванович Самчук доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15407/visn2022.08.049

Ключові слова:

біоакумуляція, макроміцети, мінеральні елементи, важкі метали

Анотація

Мас-спектрометричне дослідження вмісту 27 елементів у плодових тілах дикорослих шапинкових грибів, зібраних у локалітетах лісових екосистем Київської, Житомирської, Чернігівської, Рівненської, Волинської, Івано-Франківської та Закарпатської областей України зі слабо вираженим антропогенним навантаженням, показало, що концентрації елементів варіюють у досить широкому діапазоні. Літературні дані та отримані нами результати свідчать про потенційну значущість макроміцетів як джерела багатьох мінеральних елементів у раціоні людини. Гриби активно акумулюють P, Mg, Cu, Fe, Zn та ін., причому у представників родини Boletacеae, серед яких є найбільш цінні їстівні види (білий гриб, маслюк, підберезовик, польський гриб, синяк, моховики тощо), спостерігається підвищена біоакумуляційна здатність як щодо токсичних мікроелементів (Сd, Pb, Hg, Be), так і щодо важливих есенціальних елементів, що мають фармакологічне значення (Se, Ge, Ag, Au). Для оцінки біодоступності і безпеки акумульованих у плодових тілах мінеральних елементів необхідні додаткові медико-біологічні дослідження. Зазначене явище видоспецифічності накопичення окремих елементів деякими видами макроміцетів дозволяє використовувати їх як біоіндикатори. Зокрема, підстилкові і гумусові сапротрофи з родини Agaricaceae рекомендовані як біондикатори забруднення ґрунтів важкими металами.

Посилання

Wasser S.P. Medicinal mushroom science: history, current status, future trends, and unsolved problems. Int. J. Med. Mushrooms. 2010. 12(1): 1—16. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushr.v12.i1.10

Wasser S.P. (ed.) Makromitsety: lekarstvennyye svoystva i biologicheskiye osobennosti (Macromycetes: medicinal properties and biological features). Vol. 1. Kyiv, 2012 (in Russian).

Wasser S.P. Medicinal Mushrooms in Human Clinical Studies. Part I. Anticancer, Oncoimmunological, and Immunomodulatory Activities: A Review. Int. J. Med. Mushrooms. 2017. 19(4): 279—317. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.v19.i4.10

Chang S.T., Wasser S.P. The role of culinary-medicinal mushrooms on human welfare with a pyramid model for human health. Int. J. Med. Mushrooms. 2012. 14(2): 95—134. https://doi.org/10.1615/intjmedmushr.v14.i2.10

Gabriel I. (ed.) Makromitsety: lekarstvennyye svoystva i biologicheskiye osobennosti (Macromycetes: medicinal properties and biological features). Vol. 2. Kyiv, 2016 (in Russian).

Seeger R. Toxic heavy metals in mushrooms. Deutsch. Apoth. Z. 1982. 122: 1835—1844.

Vetter J. Toxic elements in certain higher fungi. Food Chemistry. 1993. 48(2): 207—208. https://doi.org/10.1016/0308-8146(93)90060-s

Kalač P., Svoboda L. Review of trace element concentrations in edible mushrooms. Food Chem. 2000. 69(3): 273—281. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(99)00264-2

Falandysz J., Bielawski L. Mercury content of wild edible mushrooms collected near the town of Augustow. Polish Journal of Environmental Studies. 2001. 10(1): 67—71.

Falandysz J., Bielawski L. Mercury and its bioconcentration factors in Brown Birch Scaber Stalk (Leccinum scabrum) from various sites in Poland. Food Chem. 2007. 105(2): 635—640. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.04.024

Svoboda B., Havlícková P., Kalač P. Contents of cadmium, mercury and lead in edible mushrooms growing in a historical silver-mining area. Food Chem. 2006. 96(4): 580—585. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.03.012

Alonso J., Garcia M.A., Melgar M.J. Acumulación de metales pesados en macromicetos comestibles y factores que influyen en su captación. Revista de Toxicologia. 2004. 21(1): 11—15.

Elekes C.C., Busuooc G., Ionita G. The bioaccumulation of Some Heavy Metals in the Fruiting Body of Wild Growing Mushrooms. Not. Bot. Hort. Agrobot. Cluj. 2010. 38(2): 147—151. https://doi.org/10.15835/nbha3824736

Kalač P. Trace element content in European species of wild growing edible mushrooms: A review for the period 2000-2009. Food Chemistry. 2010. 122(1): 2—15. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.02.045

Sarikurkcu C., Tepe B., Kocak M.S., Uren M.C. Metal concentration and antioxidant activity of edible mushrooms from Turkey. Food Chemistry. 2015. 175: 549—555. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.019

Falandysz J., Zhang J., Wiejak A., Barałkiewicz D., Hanć A. Metallic elements and metalloids in Boletus luridus, B. magnificus and B. tomentipes mushrooms from polymetallic soils from SW China. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2017. 142: 497—502. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.04.055

Kalač P. Mineral Composition and Radioactivity of Edible Mushrooms. Academic Press, Elsevier, 2019. https://doi.org/10.1016/C2018-0-02278-1

Pajak M., Gasiorek M., Jasik M., Halecki W., Otremba K., Pietrzykowski M. Risk Assessment of Potential Food Chain Threats from Edible Wild Mushrooms Collected in Forest Ecosystems with Heavy Metal Pollution in Upper Silesia. Poland Forests. 2020. 11: 1240. https://doi.org/10.3390/f11121240

Solomko E.F., Grodzinskaya A.A., Pashchenko L.A., Pchelintseva R.K. Mineral composition of some cultivated and wild Basidiomycetes species. Mikologiya i fitopatologiya. 1986. 20(6): 474—478.

Poddubny A.V., Khristoforova N.K., Kovekovdova L.T. Macromycetes as indicators of environmental pollution by heavy metals. Mikologiya i fitopatologiya. 1998. 32(6): 47—51.

Kostychev A.A. Bioabsorbtsiya tyazhelykh metallov i myshyaka agarikoidnymi i gasteroidnymi bazidiomitsetami (Bioabsorption of heavy metals and arsenic by agaricoid and gasteroid basidiomycetes). Ph.D. (Biol.) Thesis. Moscow, 2009.

Petrini O., Cocchi L., Vescovi L., Petrini L. Chemical elements in mushrooms and their potential taxonomic significance. Mycol. Progr. 2009. 8(3): 171—180. https://doi.org/10.1007/s11557-009-0589-1

Grodzinska A.A., Samchuk A.I., Sirchin S.O. Mineral elements content in boletales mushrooms. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2010. (6): 29—35.

Bhatia P., Aureli F., D’Amato M., Prakash R., Cameotra S.S., Nagaraja T.P., Cubadda F. Selenium bioaccessibility and speciation in biofortified Pleurotus mushrooms grown on selenium-rich agricultural residues. Food Chem. 2013. 140: 225—230. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.02.054

Falandysz J., Borovička J. Macro and trace mineral constituents and radionuclides in mushrooms: health benefits and risks. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. 97(2): 477—501. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4552-8

da Silva M.C.S., Nunes M.D., da Luz J.M.R., Kasuya M.C.M. Mycelial Growth of Pleurotus Spp. in Se-Enriched Culture Media. Advances in Microbiology. 2013. 3: 11—18. https://doi.org/10.4236/aim.2013.38A003

Mleczek M., Niedzielski P., Kalač P., Budka A., Siwulski M., Gąsecka M., Rzymski P., Magdziak Z., Sobieralski K. Multielemental analysis of 20 mushroom species growing near a heavily trafficked road in Poland. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016. 23(8): 16280—16295. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6760-8

Rzymski P., Mleczek M., Siwulski M., Gąsecka M. The risk of high mercury accumulation in edible mushrooms cultivated on contaminated substrates. Journal of Food Composition and Analysis. 2016. 51: 55—60. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2016.06.009

Yamaç M., Yildiz D., Sarikurcu C., Celikkollu M., Solak M.H. Heavy metals in some edible mushrooms from the Central Anatolia, Turkey. Food Chem. 2007. 103(2): 263—267. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.07.041

Sazanova K.N., Velikova V.D., Stolyarova N.V. Accumulation of heavy metals by fungi, ecological and species specificity, accumulation mechanisms, potential danger to humans. Biomedical journal Medline.ru. September 18, 2017 (in Russian). http://www.medline.ru/public/art/tom18/art24.html

Samchuk A.I., Kurayeva I.V. (eds). Vazhki metaly v obiektakh dovkillia Kyivskoho mehapolisu (Heavy metals in the environmental objects of the Kyiv metropolis). Kyiv, 2019 (in Ukrainian).

Grodzinskaya A.A., Samchuk A.I., Syrchin S.A., Wasser S.P. Mineral content of fruit bodies of culinary-medicinal Boletales mushrooms. Proc. of the 7th Int. Med. Mushr. Conf. (August 26—29, 2013, Beijing, China). P. 317—327.

Grodzinskaya A.A., Nebesnyi V.B., Samchuk A.I., Gonchar A.Yu. Content of trace elements, 137Cs and 40K in bioindicators and soils from Kyiv (Ukraine). Int. J. Med. Plant Studies. 2019. 7(5): 115—125.

Grodzinskaya A.A., Nebesnyi V.B., Samchuk A.I., Honchar H.Yu. Radiocesium (137Cs) and mineral elements in culinary-medicinal mushrooms from the southern outskirts of Kyiv (Ukraine). Int. J. Med. Mushroom. 2019. 21(1): 71—77. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.2018029583

Grodzynska A.A., Samchuk A.I., Nebesnyi V.B. Enrichment of edible mushroom biomass with compounds of germanium, selenium, and molybdenum. Sci. Innov. 2019. 15(5): 69—77. https://doi.org/10.15407/scine15.05.078

Siwulski M., Budzyńska S., Rzymski P., Gąsecka M., Niedzielski P., Kalač P., Mleczek M. The effect of germanium and selenium on growth, metalloid accumulation and ergosterol content in mushrooms: experimental study in Pleurotus ostreatus and Ganoderma lucidum. European Food Research and Technology. 2019. 245: 1799—1810. http://doi.org./10.1007/s00217-019-03299-9

Chang-Yun Lee, Jeong-Eun Park, Bo-Bae Kim, Sun-Mi Kim, Hyeon-Su Ro. Determination of mineral components in the cultivation substrates of edible mushrooms and their uptake into fruiting bodies. Mycobiology. 2009. 37(2): 109—113. http://doi.org./10.44.89/MYCO.2009.37.2.109

Ivanov A.I., Kostychev A.A., Skobanev A.V. Heavy metals and arsenic accumulation by the fruit bodies of mush-rooms of various ecologo-trophic and taxonomic groups. Povolzhskiy Journal of Ecology. 2008. 36: 190—199.

Širić I., Humar M., Kasap A., Mioc B., Pohleven F. Heavy metal bioaccumulation by wild edible saprophytic and ectomycorrhizal mushrooms. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016. 23: 18239—18252. http://doi.org./10.1007/s11356-016-7027-0

Golubkina N.A., Mironov V.E. Elemental composition of fungi under conditions of contrasting anthropogenic loads. Geokhimiya. 2018. 10: 3—16. http://doi.org./10.1134/S0016752518100084

Ponomarenko O.M., Samchuk A.I., Krasyuk O.P., Makarenko T.I., Antonenko O.G. Analytical Schemes of Microwave Decomposition of Rocks and Minerals and Microelements Determination in Them by Mass Spectrometry with Induction Connected Plasma Method (ICPMS). Mineralogical Journal (Ukraine). 2008. 30(4): 97—103.

State Standard of Ukraine. (DSTU 4287:2004).

Kalač P. Chemical Composition and Nutritional Value of European Species of Wild Growing Mushrooms: A review. Food Chemistry. 2009. 113(1): 9—16. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.07.077

Uzun Y., Genccelep H., Kaya A., Akcay M.E. The Mineral Contents of Some Wild Edible Mushrooms. Ekoloji. 2011. 20(80): 6—12. https://doi.org/10.5053/ekoloji.2011.802

Perepelitsya O.P. Ekokhimiia ta endoekolohiia elementiv (Ecochemistry and endoecology of elements). Kyiv, 2004.

Mleczek M., Magdziak Z., Gąsecka M., Niedzielski P., Kalac P., Siwulski M., Rzymski P., Zalicka S., Sobieralski K. Content of selected elements and low-molecular-weight organic acids in fruiting bodies of edible Boletus badius (Fr.) Fr. from unpolluted and polluted areas. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016. 23(20): 20609—20618. https://doi.org/10.1007/s11356-016-7222-z

Presnyakova M.V., Kostina O.V., Albitskaya Zh.V. Biological role of zinc and its importance for pathogenesis of autistic spectrum disorders. Sotsialnaya i klinicheskaya psikhiatriya. 2019. 29(3): 63—70.

Seeger R., Schleicher G., Schweinshaut P. Untersuchungen zum Berylliumvorkommen in Pilzen. Deutsche Lebensmittel-Rundschau. 1984. 80: 178—186.

Dimitrijevic M.V., Mitic V.D., Cvetkovic J.S., Stankov Jovanovic V.P., Mutic J.J., Nikolic Mandic S.D. Update on element content profiles in eleven wild edible mushrooms from family Boletaceae. European Food Research and Technology. 2016. 242(1): 10. https://doi.org/10.1007/s00217-015-2512-0

Vetter J. Arsenic content of some edible mushroom species. European Food Research and Technology. 2004. 219: 71—74. https://doi.org/10.1007/s00217-004-0905-6

Saba M., Falandysz J., Nnorom C. Mercury bio-accumulation by Suillus bovinus mushroom and probable dietary intake with the mushroom meal. Environmental Science and Pollution Research. 2016. 23(14): 14549—14559. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6558-8

Rzymski P., Mleczek M., Siwulski M., Jasińska A., Budka A., Niedzielski P., Kalac P., Gąsecka M., Budzyńska S. Multielemental analysis of fruit bodies of three cultivated commercial Agaricus species. Journal of Food Composition. 2017. 59: 170—178. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2017.02.011

Borovička J., Dunn C.E., Gryndler M., Mihaljevič M., Jelíınek E., Rohovec J., Rohošková M., Řanda Z. Bioaccumulation of gold in macrofungi and ectomycorrhizae from the viсinity of the Mokrsko gold deposit, Czech Republic. Soil Biology and Biochemistry. 2010. 42(1): 83—91. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.10.003

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-08-29

Як цитувати

Гродзинська, Г. А., Небесний, В. Б., & Самчук, А. І. (2022). Мультиелементний аналіз дикорослих макроміцетів. Вісник Національної академії наук України, (8), 49–63. https://doi.org/10.15407/visn2022.08.049