Određivanje sadržaja makroelemenata i mikroelemenata u uzorcima pečurke macrolepiota procera i zemljišnim supstratima iz Rasinskog okruga

Abstract

Pečurke, u zavisnosti od vrste, imaju više ili manje razvijen efikasan mehanizamapsorpcije makroelemenata i mikroelemenata. Zemljište predstavlja glavni izvor velikogbroja elemenata za njih. U zavisnosti od porekla, spoljašnjih uticaja i antropogenihaktivnosti, koncentracije elemenata u zemljištu mogu varirati u širokom opsegu. Odoblika i jačine veze elemenata sa supstratom zavisi njihova mobilnost i biodostupnost.U cilju ispitivanja sposobnosti akumulacije elemenata jestive divlje vrstepečurke Macrolepiota procera, određen je sadržaj 20 makroelemenata i mikroelemenata(Al, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr, Ti, Zn, Ag, Se, As, Ca, Mg, Na i K) unjenim šeširima i stabljikama, sakupljenim na pet lokacija u Rasinskom okrugu, kao i unjihovim zemljišnim supstratima. Zemljišni supstrati su pripremani na dva načina:1) prema modifikovanoj BCR sekvencijalnoj ekstrakcionoj proceduri sa četiri faze, radipodele na frakcije: kiselo-rastvorne/izmenjive, reducibilne, oksidabilne i rezidualne i2) razaranjem u carskoj vodi, u cilju određivanja pseudototalne koncentracije elemenata.Za merenje sadržaja svih elemenata u pečurkama, osim Ca, Mg, Na i K, primenjena jeindukovano spregnuta plazma sa masenom spektrometrijom (ICP-MS), dok su ovimakroelementi, kao i svi elementi u zemljištu određivani indukovano spregnutomplazmom sa optičko emisionom spektometrijom (ICP-OES). Koncentracijemakroelemenata nalazile su se u opsegu uobičajenom za ovu vrstu pečurke. Rezultatisadržaja elemenata u zemljištu i pečurkama podvrgnuti su multivarijantnoj analizipodataka. Analiza glavnih komponenata (Principal Component Analysis, PCA) istaklaje razliku u uzorcima pečuraka sa različitih geografskih područja i otkrila uticaj sastavazemljišta na sadržaj elemenata u pečurkama. Hijerarhijska klasterska analiza (HCA)potvrdila je da su prve tri faze BCR sekvencijalne ekstrakcije najvažnije za apsorpcijuelemenata iz zemljišta od strane pečuraka. Rezultati linearne regresione korelacijepokazali su da postoje značajne korelacije između sadržaja Ag, Cd, Se, Pb i As ušeširima i stabljikama sa različitih lokacija. Izračunati su biokoncentracioni (BCF) itranslokacioni faktori (TF) za svaki element. M. procera značajno akumulira Cd, Cu,Ag i K, u manjem obimu Zn, dok vrednosti BCF za Se i Na pokazuju različitoponašanje, u zavisnosti od lokacije. Dobijene vrednosti TF ukazuju na efikasnutranslokaciju od stabljike do šešira metalnih jona Cd, Zn, Cu i u nešto manjem obimu,zavisno od lokacije, Pb i As.Što se tiče nutritivne vrednosti, rezultati pokazuju da M. procera može služitikao dobar izvor esencijalnih elemenata, kao što su Cu, Zn, Mn, Fe, Mg, K i Se. Ipak,zbog povećane koncentracije kadmijuma, a na pojedinim lokacijama i olova,konzumacija ove vrste pečurke sa ispitivanih područja može predstavljati rizik pozdravlje konzumenata za vreme sezone njihovog branja.

Mushrooms, depending on species, have more or less developed mechanism ofabsorption macroelements and microelements. Soil represents the main source of a largenumber of elements to them. Depending of the origin, external influences andantropogenic activities, concentrations of elements in soil may vary over a wide range.Mobility and bioavailability of elements depend of their forms and the bond strengthwith their soil substrate.In order to investigate the mobility and availability of elements from soil tomushrooms, the content of twenty elements (Al, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr,Ti, Zn, Ag, Se, As, Ca, Mg, Na and K) in caps and stipes of wild-grown ediblemushroom Macrolepiota procera and soil substrates, collected from five sites in Rasinaregion, was determined. Soil substrates were prepared in two different ways:1) according to the modified sequential extraction procedure proposed by theCommunity Bureau of Reference in order to fractionate acid-soluble/exchangeable,reducible, oxidizable and residual fractions and 2) digestion with aqua regia in order todetermine the pseudototal concentrations of elements. The content of all elements inmushroom, except Ca, Mg, Na and K was determined by inductively coupled plasmamass spectrometer (ICP-MS), while the content of these macroelements and allelements in soil substrates was determined by inductively coupled plasma opticalemission spectrometer (ICP-OES). Concentrations of macroelements were in the rangeof usual concentrations for this mushroom specie. The results of the contents ofelements in soils and mushrooms were subjected to multivariate data analysis. PrincipalComponent Analysis (PCA) distinguished the mushrooms samples from differentgeographical area and revealed the influence of soil composition on metal content infruiting bodies. Hierarchical cluster analyses (HCA) confirmed that the first threephases of extraction were the most important for metal uptake by mushrooms from soil.Results of the linear regression correlation test showed the existence of significantcorrelations between contents of Ag, Cd, Se, Pb and As in caps and stipes at differentgeographic sites separately. The bioconcentration factors and translocation factors foreach metal were calculated. These results indicated that M. procera significantlyaccumulates cadmium, copper, silver and potassium, and to a lesser extent zinc, whilethe BCF values for selenium and sodium showed different behaviour, depending on thegeographic sites. Obtained TF values showed efficient translocation of Cd, Zn and Cuions, from stipe to cap, and to a lesser extent, depending on sites, lead and arsenic.As far as the nutritional value concern, the results showed that M. procera couldserve as a good dietary source of essential elements, especially Cu, Zn, Mn, Fe, Mg, Kand Se. However, because of high concentrations of cadmium, and at some sites, lead,the consumption of this mushroom specie from investigated areas, may pose a healthrisk for consumers during the “season of mushrooms.”