Nina Bilandžić*, B. Čalopek, Marija Sedak, Božica Solomun Kolanović, Ivana Varenina, Đurđica Božić, Ines Varga i Maja Đokić
Dr. sc. Nina BILANDŽIĆ*, dipl. ing. biotehnol., znanstvena savjetnica (dopisni autor, e-mail: bilandzic@veinst.hr), Bruno ČALOPEK, dipl. ing. prehr. tehnol., Marija SEDAK, dipl. ing. prehr. tehnol., Božica SOLOMUN KOLANOVIĆ, dipl. ing. biotehnol., Ivana VARENINA, dipl. ing. biotehnol., Đurđica BOŽIĆ LUBURIĆ, dipl. ing. biotehnol., Ines VARGA, mag. primj. kem., Maja ĐOKIĆ, dipl. ing. kem. tehnol. Hrvatski veterinarski institut, Zagreb, Hrvatska
Dr. sc. Nina BILANDŽIĆ, Hrvatski veterinarski institutGljive se stoljećima koriste u prehrani i pripremaju se na razne načine.
Karakterizira ih posebna tekstura i okus te imaju posebna kemijska i nutritivna svojstva jer su izvrstan izvor bjelančevina (20-30% suhe tvari), odnosno esencijalnih aminokiselina, dijetalnih vlakana, različitih makro i esencijalnih elemenata (uglavnom kalij, fosfor, magnezij, kalcij, bakar, željezo, cink i) te imaju malo masnoća i kolesterola (Ghorai i sur., 2009., Kalač, 2009.). Isto tako su dobar izvor vitamina s visokom razinom riboflavina (vitamina B2), niacina, folata i tragova vitamina C, B1, B12, D i E. Jedini su prirodni izvor hrane koja sadrži vitamin D neživotinjskog podrijetla (Valverde i sur., 2015.). Gljive se koriste i u terapeutske svrhe odnosno pri sprječavanju bolesti kao što su: hipertenzija, hiperkolesterolemija te u prevenciji teških bolesti odnosno raka (Netravathi i sur., 2006.).
Danas se na svim kontinentima u svijetu pa tako i u Hrvatskoj sakuplja i konzumira veliki broj vrsta samoniklih gljiva. Konzumira se kao delikatesa u pojedinim vrstama populacije koje je tradicionalno sezonski koriste i čini im važan dio prehrane zbog nutritivnih svojstava (Beluhan i Ranogajec, 2011.).
Kao važan dio ekosustava, samonikle gljive razgrađuju substrat, odnosno tlo te pri tome koriste otpad iz poljoprivredne proizvodnje i mogu akumulirati visoke koncentracije teških metala što ih čini dobrim pokazateljem onečišćenja (Falandysz i sur., 2007., Kalač, 2010., Liu i sur., 2012.). Zbog toga se većina današnjih studija odnosi na sadržaj elemenata, odnosno teških metala u raznim jestivim i nejestivim šumskim gljivama, Cocchi sur., 2006., Isildak i sur., 2007., Sesli i sur., 2008., Genccelep i sur., 2009., Kalač, 2010., Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.).
Visoke koncentracije metala u samoniklim gljivama utvrđene su u područjima kontaminiranim industrijskim otpadom, poljoprivrednim sredstvima, rudama i otpadom rudarstva, odnosno u okolici metalnih talionica, kanalizacijskog mulja i autocesta (Kalač i sur., 2004., Isildak i sur., 2007.).
Među kultiviranim vrstama gljiva danas su za konzumaciju najbolje prihvaćene Agaricus bisporus – šampinjoni, Pleurotus ostreatus – bukovače i Lentinula edodes – shiitake.
Kina je najveći svjetski proizvođač gljiva i proizvodi 65% svjetske proizvodnje, a u Europi su najveći proizvođači Italija, Nizozemska i Španjolska (Očić, 2014.).
Šampinjoni, Agaricus bisporus su najčešće i naširoko konzumirane gljive na svijetu. Prirodno rastu u poljima i travnatim područjima nakon kiše od kasnog proljeća do jeseni. Najčešće se kultiviraju i uzgajaju te njihova proizvodnja postoji u više od sedamdeset zemalja svijeta (Koyyalamudi i sur., 2009.). Karakterizira ih nešto manje od 10% suhe tvari u kojoj je čak 39% bjelančevina i vrlo nizak sadržaj masti od 2,1% (Vetter, 2003.). Pleurotus ostreatus, bukovača je česta jestiva gljiva raširena u mnogim umjerenim i suptropskim područjima diljem svijeta te raste od rujna do prosinca na panjevima bjelogoričnog drveća (topola, orah, bukva, javor, bagrem itd.) i najčešća je u bukovim šumama, obično na mjestima gdje je drvo devastirano (Rop i sur., 2009.). Lentinula edodes, shiitake gljiva raste u skupinama na raspadajućem drvetu bjelogorica, kestena, hrasta, javora, bukve, topole, itd. Podrijetlom je iz Istočne Azije gdje se uzgaja već više od 1000 godina, odnosno njihovo primarno stanište su topla i vlažna klima Kine, Koreje i Japana (Wasser, 2004.). Zbog svog sastava ove gljive imaju povoljan učinak na brojne zdravstvene probleme u ljudi, uključujući jačanje imunosnog sustava odnosno u liječenju nekih ozbiljnih bolesti (Oba i sur., 2009.). Beta-glukani, odnosno pleuran iz bikovača ili lentinan iz shiitaka, pokazali su antikarcinogeno djelovanje, stimuliraju imunitet te mogu sudjelovati u fiziološkim procesima koji se odnose na metabolizam masti u ljudskom tijelu, što rezultira smanjenjem ukupnog sadržaja kolesterola u krvi, a može doprinijeti i smanjenju tjelesne težine (Rop i sur., 2009.).
U Hrvatskoj je kao i u svijetu dostupan mali broj studija koje se odnose na sadržaj teških metala u kultiviranim vrstama gljiva za ljudsku prehranu (Mattila i sur., 2001., Vetter, 2003., Mallikarjuna i sur., 2013., Širić i sur., 2014.). Stoga je svrha ovog rada odrediti sastav teških metala u tri kultivirane vrste gljiva: šampinjonima (Agaricus bisporus), bukovačama (Pleurotus ostreatus) i shitakama (Lentinula edodes) koje su izvorno uzgojene na gospodarstvima središnje Hrvatske.
Tri vrste gljiva šampinjoni (Agaricus bisporus), bukovače (Pleurotus ostreatus) i shiitake (Lentinula edodes) kultivirane u Hrvatskoj s oznakom Hrvatski proizvod su prikupljene u opskrbnim lancima zagrebačke regije.
Gljive su pažljivo isprane s destiliranom vodom, zatim su sušene na 105 °C tijekom 24 sata do konstantne mase. Osušeni uzorci su homogenizirani i pohranjeni u polietilenskim bocama do analize. Sadržaj vlage je izračunat za svaki uzorak i izražen u postotcima.
Kemikalije i standardi
Kemikalija HNO3 je nabavljena od Mercka (Darmstadt, Njemačka). U analizama je korištena ultračista voda (18,2 MΩ/cm) dobivena sustavom Milli Q Advantage 10V (Merck Millipore, USA).
Za kalibraciju instrumenta korišten je certificirani standard koji se sastoji od As, Cd, i Pb koncentracija 10 mg/L (Environmental Calibration Standard, Agilent Technologies, SAD). Radni standardi za kalibracijsku krivulju su pripremani razrijeđivanjem certificiranog standarda s 5% konc. HNO3. Kao interni standard za ICP-MS koristio se certificirani standard koji se sastoji od Bi i In koncentracije 20 mg/L (Inorganic Ventures, Christiansburg, VA, SAD).
Za kalibraciju instrumenta za određivanje Hg korišten je certificiran standard Hg od 1000 mg/L (Perkin Elmer, SAD). Radni standard Hg pripreman je dodatkom 1 mL HNO3 (konc.), 0,1 mL 10% K2Cr2O7, i 0,1 mL HCl (konc.) te je čuvan u tamnom staklenom odmjernom posuđu. Za rad uređaja za određivanje metala korišten je argon visoke čistoće (99,999%, White Martins, Brazil).
Priprema uzoraka
Uzorci gljiva su pripremani mokrim spaljivanjem u mikrovalnoj pećnici Multiwave 3000 (Anton Paar, Njemačka).
Uzorci (0,5 g) se važu u teflonske posudice te se doda 3 mL H2O i 2,5 mL HNO3 (65%). Mikrovalna se digestija provodi u tri koraka: prvi korak snage 500 W 1 minutu te zadržavanje 1,5 minute, drugi korak na 1000 W 5 minuta te zadržavanje 15 minuta te treći korak 1200 W 5 minuta i zadržavanje 25 minuta. Bistra otopina kvantitativno se prenosi u odmjerne tikvice od 50 mL te dopuni do oznake ultračistom vodom.
Koncentracije metala su izražavane u μg/kg suhe mase. Uzorci su analizirani u serijama koje su uključivale negativan uzorak, standarde za kalibracijsku krivulju i dva uzorka s dodanim metalima.
Određene su granice određivanja metala (LOD) izračunom koji odgovara tri puta standardnim devijacijama deset slijepih uzoraka (μg/kg): As 10, Cd 1, Hg 1, Pb 1.
Određivanje metala
Koncentracije As, Cd i Pb određene su primjenom instrumenta induktivno spregnute plazme s masenim detektorom ICP-MS model Agilent 7900 (Agilent, SAD). Uvjeti rada instrumenta ICP-MS prikazani su u Tabeli 1.Tabela 1. Uvjeti rada i pokazatelji mjerenja za ICP-MS.Živa je određivana na živinom analizatoru AMA-254 (Advanced Mercury Analyzer, Leco, Poljska), direktnim spaljivanjem uzorka u atmosferi bogatoj kisikom pri valnoj duljini od 253,65 nm.
Izračun procjene dnevnog i tjednog unosa metala (EDI/EWI)
Izračun procjene dnevnog unosa (EDI) proveden je prema formuli:
Za teške se metale procjenjuje tjedni unos (EWI) i izražava kao μg/tjedan prema jednadžbi: EWI (μg/kg/tjedan) = EDI x 7
Za izračun je korištena prosječna potrošnja gljiva od 100 g po porciji (Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.) te prosječna tjelesna težina od 70 kg po odrasloj osobi (EFSA, 2012.). Vrijednosti EDI/EWI korištene su za izračun doprinosa svakog elementa u odnosu na toksikološke vrijednosti privremenog podnošljivog tjednog unosa (PTWI, provisional tolerable weekly intake).
Statistička analiza
Statistička obrada rezultata provedena je primjenom programa Statistica® 10 (StatSoft® Inc., SAD). Koncentracije metala u tri vrste kultiviranih gljiva izražavane su kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (SD) suhe mase, minimum i maksimum. Statistički značajne razlike u koncentracijama metala između tri vrste gljiva određene su primjenom Student t-testa. Statistički značajne razlike izražavane su na nivou značajnosti P < 0,05.
▲
Rezultati i rasprava
Sadržaj metala u tragovima u gljivama primarno ovisi o vrsti gljive, te drugim faktorima kao što su geografsko područje, sastav tla tj. supstrata, odnosno o sadržaju kiselih i organskih tvari u ekosustavu tla, dobu plodnih tijela i micelija te izvorima i udaljenosti od izvora zagađenja (Kalač i sur., 2004., Kalač, 2010.). Micelij gljiva akumulira sve vrste elemenata, uključujući teške metale te u klobuku gljiva koncentracije elemenata mogu biti veće od onih u podlozi, odnosno substratu na kojem rastu (Gadd, 2003.). Polisaharidne komponente stanične stijenke gljiva, kao što je hitin imaju svojstvo fiksiranja elemenata na funkcionalnim skupinama (fosfat, karboksil, amin, i sl.) te se elementi brzo prenesu u stanicu i kruže cijelim micelijem. Kapacitet nakupljanja metala svake vrste određen je s genetskom predispozicijom gljiva te je posljedica prisutnosti specifičnih proteina i drugih makromolekula uključenih u prihvat i transport metala (Campos i sur., 2009.).
Sadržaj teških metala u tri vrste kultiviranih gljiva
Koncentracije vlage i metala As, Cd, Hg i Pb određene u tri vrste gljiva prikazane su u Tabeli 2.Tabela 2. Koncentracije teških metala u tri vrste kultiviranih gljiva.Sadržaj vlage u tri vrste gljiva određen je u rasponu od 91-92,3%. Metali su određeni su u rasponima (μg/kg, suha masa): As 25,0-275,6, Cd 30,6-294,0, Hg 2-3, Pb 4,78-31,7.
Redosljed koncentracija metala prema vrsti gljiva je:
As i Pb: bukovače > šampinjoni > shiitake;
Cd: šampinjoni > bukovače > shiitake;
Hg: bukovače > šampinjoni i shiitake.
Najviše srednje vrijednosti metala određene su u gljivama (μg/kg, suha masa): shitake: Cd 274,8; bukovače: As 158,2, Pb 18,4, Hg 2,99.
Statistički značajno niže koncentracije As određene su u shiitaka gljivama u odnosu na koncentracije u šampinjonima i bukovačama (P<0,01, oba). Suprotno od toga, značajno više koncentracije Cd utvrđene su u shiitakama u odnosu na koncentracije u šampinjonima i bukovačama (P<0,001, oba). Značajno viši sadržaj Pb određen je u bukovačama u odnosu na shiitake (P<0,01).
Visoki postotci vlage utvrđeni u tri vrste gljiva su u skladu s prijašnjim radovima u kojima su se sadržaj vlage kretao od 80 do 95 g na 100 g (Ghorai i sur., 2009., Kalač, 2009.). Koncentracije metala određene u ovome istraživanju uspoređene su s vrijednostima u tri ispitivane vrste gljiva u istraživanjima provedenim u drugim zemljama (Tabela 3).
Tabela 3. Koncentracije metala Cd i Pb u kultiviranim i samoniklim šampinjonima, bukovačama i shiitakama iz drugih zemalja.
Postoji mali broj literaturnih podataka vezan za koncentracije metala u kultiviranim gljivama. Koncentracije Cd određene u ovome radu u šampinjonima i bukovačama slične su koncentracijama određenim u tim kultiviranim gljivama u prijašnjim istraživanjima (0,03-0,22 mg/kg; Vetter, 2003., Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.). Međutim koncentracije određene u shiitakama su za više od dva puta veće nego u tim kultiviranim gljivama iz Poljske (Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.).
Općenito je utvrđeno da su razine metala (Cd, Hg i Pb) u samoniklim šampinjonima znatno više od onih u kultiviranim (Kalač i sur., 2004.). Općenito se u literaturi sadržaj Cd u samoniklim gljivama kreće u rasponu 0,10–5 mg/kg (Kalač, 2010.).
U samoniklim bukovačama sadržaj Cd određen je od 0,03 do 0,95 mg/kg, odnosno u shiitakama od 0,12 do 0,21 mg/kg (Kalač i sur., 2004., Zhu i sur., 2010., Stihi i sur., 2011., Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.). Koncentracije Cd u samoniklim šampinjonima određivane su od 0,03 do 5 mg/kg (Demirbas, 2001., Kalač i sur., 2004., Isildak i sur., 2004., 2007.).
U ovome istraživanju koncentracije Pb utvrđene u šampinjonima slične su onima utvrđenim u kultiviranim gljivama iz Poljske od 0,09 mg/kg (Mirończuk-Chodakowska i sur., 2013.). Međutim, u druge dvije vrste gljiva koncentracija Pb je za 15 i više puta niža od literaturnih podataka. Tako su u kultiviranim gljivama iz Poljske najveće koncentracije Pb utvrđene u bukovačama (1,20 mg/kg: MirończukChodakowska i sur., 2013.) dok su u radovima u samoniklim gljivama najveće koncentracije utvrđene u šampinjonima iz Turske (2,02 mg/kg: Isildak i sur., 2007.).
Koncentracije Pb u prijašnjim istraživanjima u samoniklim gljivama su u rasponima (mg/kg): 0,40–2,80 (Svoboda i sur., 2000.), 1,43–4,17 (Tüzen, 2003.), 0,82–1,99 (Soylak i sur., 2005.), 0,9–2,6 (Sesli i sur., 2008.), 0,67-12,9 (Zhu i sur., 2010.) odnosno 0,10–10 (Kalač, 2010.). Izuzetno visoki sadržaj Pb, više od 100 mg/kg suhe tvari, izmjeren je u gljivama u neposrednoj blizini topionica Pb (Kalač i sur., 1991.). U prijašnjim istraživanjima utvrđeno je da se koncentracije Pb u samoniklim šampinjonima kreću od 0,1 do 2 mg/kg (Isildak i sur., 2004., 2007., García i sur., 2009.).
Koncentracije Hg izmjerene u ovom istraživanju u sve tri vrste gljiva su znatno niže (0,0015-0,0029 mg/kg) od literaturnih vrijednosti. U samoniklim šampinjonima iz Španjolske koncentracije Hg su se kretale u rasponu 0,5-1,5 mg/kg (Melgar i sur., 2009.). U nekim samoniklim gljivama kao što je Leccinum necator ili Leccinum rufum određene su koncentracije Hg i do 2,4, odnosno 2,6 mg/kg (Falandysz i sur., 2004.). U nekim vrstama samoniklih gljiva (Agaricus macrosprus, Boletus pinophilis) određene su izuzetno visoke koncentracije Hg, i preko 5 mg/kg (Melgar i sur., 2009.).
Povišene vrijednosti Hg su utvrđene u jestivim i nejestivim vrstama gljiva iz područja šuma (Falandysz i sur., 2007., Melgar i sur., 2009.). Sadržaj Hg znatno je povišen u gljivama iz kontaminiranih područja, kao što su u blizina talionice Hg ili u prijašnjim rudarskim područjima u odnosu na nezagađena područja (Svoboda i sur., 2000., 2006.). Pri tome koncentracije Hg mogu biti veće i od 20 mg/kg suhe tvari (Kalač i sur., 2004.).
Gotovo da i nema literaturnih podataka za koncentracije As u gljivama. U šampinjonima podrijetlom iz Bugarske utvrđene su koncentracije As manje od 0,05 mg/kg (Vetter, 2003.). U ovome istraživanju u šampinjonima su određene dvostruko više vrijednosti As od 101,4 μg/kg, odnosno trostruko više u bukovačama (158,2 μg/kg), dok su u shiitakama bile 39,4 μg/kg.
Procjena unosa metala i doprinos u odnosu na toksikološke vrijednosti
Kadmij i olovo nemaju nikakvu korisnu ulogu u ljudskom metabolizmu te izazivaju progresivnu toksičnost.
U prekomjernim koncentracijama Cd izaziva niz negativnih efekata na bubrege, pluća, jetru, skeletni i reproduktivni sustav te može prouzročiti rak. Olovo se nakuplja u kostima i može se vezati umjesto kalcija te stvara zdravstvene poremećaje kao što su: nesanica, umor, poremećaj sluha i mršavljenje (Zhu i sur., 2011.).
Iako As može biti esencijalan još uvijek nije razjašnjena njegova uloga u organizmu. Njegov se toksični učinak u ljudi sastoji od utjecaja na hormonske regulacije i hormone koji posreduju pri transkripciji gena, mitohondrijske enzime pri čemu koči mehanizam staničnog disanja, reprodukcijsku toksičnost uz gubitak ploda. Nakupljanjem u organizmu izaziva i hiperpigmentaciju i keratozu, kardiovaskularne bolesti, neuropatiju te može utjecati na verbalnu komunikaciju i dugoročno pamćenje (Kapaj i sur., 2006.).
Živa je svakako jedan od najproblematičnijih zagađivača okoliša, posebice zbog svog svojstva da se isparava i širi atmosferom kroz dugo vrijeme.
Jedan je od najviše toksičnih elemenata za ljude i sve vrste životinja, posebice u opasnoj formi metil-Hg koja utječe na živčani sustav te izaziva obamrlost nogu i ruku, probleme s vidom, demenciju i depresiju (Morris i sur., 2005.).
Prema legislativi Europske unije najviše dopuštene koncentracije toksičnih metala u tri kultivirane vrste gljiva su (mg/kg vlažne mase): Cd 0,2 i Pb 0,3 (EC, 2006.). U ovom istraživanju koncentracije Cd i Pb izražene na vlažnu masu su ispod propisanih vrijednosti za sve tri ispitivane vrste gljiva. Za Hg u hrani nisu propisane najviše dopuštene koncentracije. Neke članice EU imaju vlastite vrijednosti za metale. Republika Češka je odredila najviše dopuštene vrijednosti za As, Cd, Hg i Pb u samoniklim, odnosno kultiviranim gljivama (mg/kg suhe tvari): samonikle 3, 3, 5 i 10; kultivirane 3, 1, 1 i 3, redom (Kalač, 2010.).
U svrhu procjene rizika toksičnih metala u gljivama izračunat je dnevni, odnosno tjedni unos (EDI/EWI) te uspoređen s toksikološkim vrijednostima.
Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) i Ured za hranu i poljoprivredu (FAO) su za procjenu potencijalnog rizika toksičnih elemenata na zdravlje ljudi odredili vrijednosti privremenog podnošljivog tjednog unosa PTWI (μg/kg/tjel.mase): Cd 2,5 (EFSA, 2011.); As 15, Pb 25 (FAO/WHO, 1993.); Hg 4 (JECFA, 2010.).
Tabela 4 prikazuje izračunate EDI/EWI vrijednosti za ukupne srednje vrijednosti toksičnih metala za tri vrste gljiva i njihov doprinos propisanoj PTWI vrijednosti.Tabela 4. Procjena dnevnih i tjednih unosa (EDI, EWI) metala za tri vrste gljiva i izračun doprinosa u odnosu na toksikološke vrijednostiKoncentracije As određene u tri vrste gljiva doprinose PTWI vrijednosti (%): shiitake 2,63, šampinjoni 6,76, bukovače 10,6. Najveći doprinos prema PTWI za Cd od 109,9% pokazale su shiitake, dok je za šampinjone, odnosno bukovače određen doprinos od 41,3%, odnosno 34,2%.
Doprinosi određenih koncentracija Hg i Pb prema PTWI vrijednostima za sve tri vrste gljiva su ispod 1%. Može se zaključiti da konzumacija ove tri vrste gljiva u većim količinama ne predstavlja opasnost za zdravlje obzirom na unos metala As, Hg i Pb. Međutim, obzirom na izmjerene koncentracije Cd konzumacija većih količina shiitaka, odnosno višestruko tjedno uzimanje ovih gljiva može imati rizik za potrošače.
U ovome istraživanju prikupljene su u opskrbnim lancima zagrebačke regije tri kultivirane vrsta gljiva proizvedene u Hrvatskoj: šampinjoni (Agaricus bisporus), bukovače (Pleurotus ostreatus) i shiitake (Lentinula edodes). Koncentracije toksičnih metala arsena (As), kadmija (Cd) i olova (Pb) određene su primjenom induktivno spregnute plazme s masenom detekcijom (ICP-MS), dok je živa (Hg) određena na živinom analizatoru.
Sadržaj metala je određen na suhu masu te je određena vlaga u tri vrste gljiva u rasponu od 91-92,3%. Metali su određeni u rasponima (μg/kg, suha masa): As 25,0-275,6, Cd 30,6-294,0, Hg 2-3, Pb 4,78-31,7. Najviše srednje vrijednosti metala određene su u (μg/kg, suha masa): shitake: Cd 274,8; bukovače: As 158,2, Pb 18,4, Hg 2,99. Statistički značajno niže koncentracije As određene su u shiitaka gljivama u odnosu na koncentracije u šampinjonima i bukovačama (P<0,01, oba). Značajno više koncentracije Cd utvrđene su u shiitakama u odnosu na koncentracije u šampinjonima i bukovačama (P<0,001, oba). Značajno viši sadržaj Pb određen je u bukovačama u odnosu na shiitake (P<0,01). U svrhu procjene rizika toksičnih metala u gljivama izračunat je dnevni odnosno tjedni unos ovih metala te uspoređen s toksikološkim vrijednostima privremenog podnošljivog tjednog unosa (PTWI). Koncentracije As određene u tri vrste gljiva doprinose PTWI vrijednosti od 2,63 do 10,6%. Najveći doprinos prema PTWI za Cd od 109,9% izračunat je za shiitake, dok je za šampinjone, odnosno bukovače određen doprinos od 41,3, odnosno 34,2 %. Živa i Pb za sve tri vrste gljiva doprinose PTWI vrijednostima ispod 1%. Stoga se može zaključiti da konzumacija ove tri vrste gljiva u većim količinama ne predstavlja opasnost za zdravlje obzirom na unos As, Hg i Pb. Međutim, konzumacija većih količina shiitaka obzirom na izmjerene koncentracije Cd, odnosno njihovo višestruko tjedno uzimanje može predstavljati rizik za potrošače. Ključne riječi:kultivirane gljive, šampinjoni, shiitake, bukovače, teški metali, ICP-MS
1. BELUHAN, S. and A. RANOGAJEC (2011): Chemical composition and non-volatile components of Croatian wild edible mushrooms. Food Chem. 124, 1076-1082.
2. CAMPOS, J. A., N. A. TEJERA and C. J. SANCHEZ (2009): Substrate role in the accumulation of heavy metals in sporocarps of wild fungi. Biometals 22, 835-841.
3. COCCHI, L., L. VESCOVI, L. E. PETRINI and O. PETRINI (2006): Heavy metals in edible mushrooms in Italy. Food Chem. 98, 277-284.
4. DEMIRBAŞ, A. (2001): Concentrations of 21 metals in 18 species of mushrooms growing in the East Black Sea region. Food Chem. 75, 453-457.
5. EC (2006): European commission, regulation (EC) no. 1881 (2006): 19 of December 2006, setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Official Journal L364, 5-24.
6. EFSA (2011): Scientific opinion. Statement on tolerable weekly intake for cadmium. EFSA Journal, 9, 1975.
7. EFSA (2012): Guidance on selected default values to be used by the EFSA Scientific Committee, Scientific Panels and Units in the absence of actual measured data. EFSA Journal 10, 2579.
8. FAO/WHO (1993): Evaluation of certain Food Additives and Contaminants, 41 st report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. Technical Report Series, No. 837, World Health Organization, Geneva, Switzerland.
9. JECFA (2010): Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. Seventy-second meeting. Summary and conclusions. Food and agriculture organization of the United Nations World Health Organization. JECFA/72/SC. Rome, Italy.
10. FALANDYSZ, J., A. JĘDRUSIAK, K. LIPKA, K. KANNAN, M. KAWANO, M. GUCIA, A. BRZOSTOWSKI and M. DADEJ (2004): Mercury in wild mushrooms and underlying soil substrate from Koszalin, north-central Poland. Chemosphere 54, 461-466.
11. FALANDYSZ J, A. FRANKOWSKA, and A. MAZUR (2007): Mercury and its bioconcentration factors in King Bolete (Boletus edulis). J. Environ. Sci. Health Part A 42, 2089-2095.
12. GADD, G. M. (2003): Geomycology: fungi in mineral substrate. Mycologist 17, 98-107.
13. GARCÍA, M. Á., J. ALONSO and M. J. MELGAR (2009): Lead in edible mushrooms. Levels and bioaccumulation factors. J. Hazard. Mat. 167, 777-783.
14. GENCCELEP, H., Y. UZUN, Y. TUNCTURK and K. DEMIREL (2009): Determination of mineral contents of wild-grown edible mushrooms. Food Chem. 113, 1033-1036.
15. GHORAI, S., S. P. BANIK, D. VERMA, S. CHOWDHURY, S. MUKHERJEE and S. KHOWALA (2009): Fungal biotechnology in food and feed processing. Food Res. Intern. 42, 577-587.
16. ISILDAK, Ö., I. TURKEKUL, M. ELMASTAS and M. TÜZEN (2004): Analysis of heavy metals in some wild-grown edible mushrooms from the Middle Black Sea region. Food Chem. 86, 547-552.
17. ISILDAK, Ö., I. TURKEKUL, M. ELMASTAS and H. J. ABOUL-ENEIN (2007): Bioaccumulation of Heavy Metals in Some Wild-Grown Edible Mushrooms. Anal. Letters 40, 1099-1116.
18. KALAČ, P, J. BURDA and I. STAŠKOVÁ (1991): Concentrations of lead, cadmium, mercury and copper in mushrooms in the vicinity of a lead smelter. Sci. Total Environ. 105, 109-119.
19. KALAČ, P., L. SVOBODA and B. HAVLÍČKOVÁ (2004): Contents of detrimental metals mercury, cadmium and lead in wild growing edible mushrooms: a review. Energ. Educ. Sci. Technol. 13, 31-38.
20. KALAČ, P. (2009): Chemical composition and nutritive value of European species of wild growing mushrooms: A review. Food Chem. 113, 9-16.
21. KALAČ, P. (2010): Trace element contents in European species of wild growing edible mushrooms: A review for the period 2000–2009. Food Chem. 122, 2-15.
22. KAPAJ, S., H. PETERSON, K. LIBER and P. BHATTACHARYA (2006): Human health effects from chronic arsenic poisoning – a review. J. Environ. Sci. Health A 41, 2399-2428.
23. KOYYALAMUDI, S. R., S. C. JEONG, C. H. SONG, K. Y. CHO, and G. PANG (2009): Vitamin D2 formation and bioavailability from Agaricus bisporus button mushrooms treated with ultraviolet irradiation. J. Agricult. Food Chem. 57, 3351-3155.
24. LIU, H., J. ZHANG, T. LI, Y. SHI and Y. WANGBottom of Form (2012): Mineral Element Levels in Wild Edible Mushrooms from Yunnan, China. Biol. Trace Element Res. 147, 341-345.
25. MALLIKARJUNA, S. E., A. RANJINI, D. J. HAWARE, M. R. VIJAYALAKSHMI, M. N. SHASHIREKHA and S. RAJARATHNAM (2013): Mineral Composition of Four Edible Mushrooms. Journal of Chemistry 2013. Dostuno na: http://dx.doi.org/10.1155/2013/805284
26. MATTILA, P., K. KÖNKÖ, M. EUROLA, J.-M. PIHLAVA, J. ASTOLA, L. VAHTERISTO, V. HIETANIEMI, J. KUMPULAINEN, M. VALTONEN and V. PIIRONEN (2001): Contents of Vitamins, Mineral Elements, and Some Phenolic Compounds in Cultivated Mushrooms. J. Agricult. Food Chem. 49, 2343-2348.
27. MELGAR, M. J., J. ALONSO and M. A. GARCÍA (2009): Mercury in edible mushrooms and underlying soil: Bioconcentration factors and toxicological risk. Science of the Total Environment 407, 5328-5334.
28. MIROŃCZUK-CHODAKOWSKA, I., K. SOCHA, A. M. WITKOWSKA, M. E. ZUJKO and M. H. BORAWSKA (2013): Cadmium and Lead in Wild Edible Mushrooms from the Eastern Region of Poland’s ‘Green Lungs’. Polish J. Environ. Stud. 22, 1759-1765.
29. MORRIS, M. C., D. A. EVANS, C. C. TANGNEY, J. L. BIENIAS and R. S. WILSON (2005): Fish consumption and cognitive decline with age in a large community study. Arch. Neurol. 62, 1849-1853.
30. NETRAVATHI, G. P., U. V. SATHISHA, M. D. SHYLAJA, M. N. SHASHIREKHA and S. RAJARATHNAM (2006): Antioxidant activity of indigenous edible mushrooms. J. Agricult. Food Chem. 54, 9764-9772.
31. OBA, K., M. KOBAYASHI, T. MATSUI, Y. KODERA and J. SAKAMOTO (2009): Individual patient based meta-analysis of lentinan for unresectable/recurrent gastric cancer. Anticancer Res. 29, 2739-2745.
32. OČIĆ, V. (2014): Uzgoj gljiva može biti unosan. Gospodarski list 27, 14-15.
33. ROP, O., J. MLCEK and T. JURIKOVA (2009): Beta-glucans in higher fungi and their health effects. Nutr. Rev. 67, 624-631.
34. SESLI, E., M. TÜZEN and M. SOYLAK (2008): Evaluation of trace metal contents of some wild edible mushrooms from Black sea region, Turkey. J. Hazard. Mat. 160, 462-467.
35. SOYLAK, M., S. SARACOGLU, M. TÜZEN and D. MENDIL (2005): Determination of trace metals in mushroom samples from Kayseri, Turkey. Food Chem. 92, 649-652.
36. STIHI, C., C. RADULESCU, G. BUSUIOC, I.V. POPESCU, A. GHEBOIANU and A. ENE (2011): Studies on accumulation of heavy metals from substrate to edible wild mushrooms. Roman. J. Phys. 56, 257-264.
37. SVOBODA, L., K. ZIMMERMANNOVA and P. KALAČ (2000): Concentrations of mercury, cadmium, lead and copper in fruiting bodies of edible mushrooms in an emission area of a copper smelter and a mercury smelter. Sci. Total Environ. 246, 61-67.
38. SVOBODA, L., B. HAVLÍČKOVÁ and P. KALAČ (2006): Contents of cadmium, mercury and lead in edible mushrooms growing in a historical silver-mining area. Food Chem. 96, 580-585.
39. ŠIRIĆ, I., I. KOS, D. BEDEKOVIĆ, A. KAIĆ and A. KASAP (2014): Heavy metals in edible mushroom Boletus reticulatus Schaeff. collected from Zrin mountain, Croatia. Period. Biol. 116, 319-322.
40. TÜZEN, M. (2003): Determination of heavy metals in soil, mushroom and plant samples by atomic absorption spectrometry. Microchem. J. 74, 289-297.
41. VALVERDE, M. E., T. HERNÁNDEZ-PÉREZ and O. PAREDES-LÓPEZ (2015): Edible Mushrooms: Improving Human Health and Promoting Quality Life. Int. J. Microbiol. 2015, Article ID 376387, 14 pages.
42. VETTER, J. (2003): Chemical composition of fresh and conserved Agaricus bisporus mushroom. Eur. Food Res. Technol. 217, 10-12.
43. WASSER, S. (2004): Shiitake (Lentinula edodes). In: Coates, P. M., Blackman, M., Cragg, G. M., White, J. D., Moss, J., Levine, M.A.: Encyclopedia of Dietary Supplements. CRC Press (653-664).
44. ZHU, F., L. QU, W. FAN, M. QIAO, H. HAO and X. WANG (2011): Assessment of heavy metals in some wild edible mushrooms collected from Yunnan Province, China. Environ. Monitor. Assess. 179, 191-199.
Heavy Metal Contents in Three Cultivated Mushrooms Species
Nina BILANDŽIĆ*, PhD, Grad. Biotechnology Eng., Scientific Advisor, Bruno ČALOPEK, Grad. Food Technology Eng., Marija SEDAK, Grad. Food Technology Eng., Maja ĐOKIĆ, Grad. Chem. Technology Eng., Božica SOLOMUN KOLANOVIĆ, Grad. Biotechnology Eng., Ivana VARENINA, Grad. Biotechnology Eng., Đurđica BOŽIĆ LUBURIĆ, Grad. Biotechnology Eng., Ines VARGA, Grad. Biotechnology Eng., Maja ĐOKIĆ, Grad. Chem. Technology Eng., Croatian Veterinary Institute Zagreb, Croatia
In this study, three cultivated mushrooms species produced in Croatia were collected in the supply chain of the Zagreb region: champignon (Agaricus bisporus), oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) and shiitake (Lentinula edodes). The concentrations of the toxic metals arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) were determined using inductively coupled plasma with mass spectrometry (ICP-MS), and mercury (Hg) was determined by the mercury analyser. The metal content determined on the dry mass and moisture content in three mushrooms types was in the range of 91 to 92.3%. Metals were determined in the ranges (mg/kg dry mass): As 25.0–275.6, Cd 30.6–294.0, Hg 2–3, Pb 4.78–31.7. The highest mean values of metals were determined for (mg/kg dry mass): shitake: Cd 274.8; oyster mushroom As 158.2, Pb 18.4, Hg 2.99. Significantly lower As concentrations were determined in shiitake mushrooms than in champignons and oyster mushrooms (P<0.01, both). Significantly higher Cd concentrations were measured in shiitake than in champignons and oyster mushrooms (P<0.001, both). A significantly higher Pb content was determined in oyster mushrooms than in shiitake (P<0.01). To assess the risk of toxic metals in mushrooms, daily or weekly intake of these metals is calculated and compared with toxicological values of the provisional tolerable weekly intake (PTWI).
Arsenic concentrations measured in the three mushroom types contribute to the PTWI values with 2.63 to 10.6%. The largest contribution to the PTWI for Cd of 109.9% was calculated for shiitake, while champignons and oyster mushrooms showed a contribution of 41.3 and 34.2%, respectively. Mercury and Pb levels measured for all three mushroom types contribute less than 1% to the PTWI values.
It can be concluded that the consumption of these three types of mushrooms in large quantities poses no health hazard concerning the intake of As, Hg and Pb. However, given the measured Cd concentrations, consumption of large quantities of shiitake and their multiple weekly intake may pose a risk to consumers. Key words:Cultivated mushroom, Champignon, Oyster mushroom, Shiitake, Heavy metals, ICP-MS
Ova web stranica koristi kolačiće radi poboljšanja korisničkog doživljaja pri njezinom korištenju. Korištenjem ove stranice suglasni ste s tim. PrihvatiViše