О роли базидиальных макромицетов (порядки aphillophoralles s.l., lycoperdales, boletales, agaricales s.l.) в трансформации свинца в лесных экосистемах приволжской лесостепи

Изучение трансформации микроэлементов в природных экосистемах имеет большое научное и практическое значение в связи с тем, что она изменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека, при этом нарушается сложившееся в течение длительной эволюции геохимическое равновесие. Данная публикация посвящена закономерностям накопления свинца в плодовых телах базидиальных макромицетов. Ее актуальность определяется тем, что соединения изучаемого элемента остро токсичны для организма человека и животных. Загрязнение же лесных экосистем свинцом имеет повсеместный характер в связи с широким использованием в спортивной охоте свинцовой дроби и бензина с низким октановым числом.

Материалом для данной публикации послужили плодовые тела базидиальных макромицетов относящихся к порядкам Aphyllophorales s.l., Lycoperdales, Boletales, Agaricales s.l., собранные как в загрязненных, так и в экологически чистых биотопах в условиях приволжской лесостепи в пределах Пензенской области. Для каждого вида отбиралось не менее трех образцов. Таким образом, было отобрано 326 образцов базидиом 86 видов макромицетов. Работа выполнялась на базе кафедры биологии и экологии ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и экоаналитической лаборатории Регионального центра государственного экологического контроля и мониторинга по Пензенской области ФГУ ГосНИИЭНП МПР РФ. Определение содержания свинца осуществлялось рентгенофлуоресцентным методом с помощью спектрометра «Спектроскан Макс-GF1E». Принцип действия спектрометра основан на выделении характеристических линий флуоресцентного излучения исследуемого образца, возбуждаемого излучением острофокусной рентгеновской трубки, регистрации интенсивности этих линий и пересчета их в концентрации соответствующих элементов.

Среди изученных нами макромицетов наибольшее количество свинца накапливали гастероидные грибы, в частности Calvatia utriformis и Lycoperdon perlatum. Как было показано нами ранее, грибы этой группы накапливают селен, мышьяк и тяжелые металлы в значительно больших количествах, чем агарикоидные, болетоидные и афиллофороидные грибы (Иванов, Блинохватов, 2003; Иванов, Панкратов, 2006). Высокие концентрации меди, свинца и никеля для плодовых тел Lycoperdon perlatum отмечаются также турецкими и польскими авторами (Kalac et al., 2004; Yilmaz, 2003). Вероятно, способность к активной адсорбции микроэлементов гастероидными грибами является важной особенностью их биологии.

Среди изученных афиллофороидных грибов наиболее активно накапливали свинец виды с многолетними плодовыми телами, а именно Phellinus tremulae (8,43 мг/кг), Fomes fomentarius (8,19 мг/кг), Stereum hirsutum (7,69 мг/кг), Fomitopsis pinicola (7,17 мг/кг), Phellinus igniarius (5,80 мг/кг), Phellinus robustus (5,62 мг/кг).

Cреди агарикоидных грибов наиболее высокой адсорбционной способностью по отношению к свинцу выделялись представители сем. Agaricaceae, в частности Macrolepiota procera и M. rhacodes. Данная закономерность в отношении сем. Agaricaceae была отмечена также польскими авторами (Kalac et al., 2004).

Несколько уступает по средним показателям содержание свинца семейству Agaricaceae семейство Tricholomataceae. Однако содержание свинца в плодовых телах его представителей сильно варьирует. Наиболее активно его накапливают Leucopaxillus giganteus, Flamulina velutipes, Lepista nebularis и L. nuda (10,55; 4,8; 3,77; 3,10 мг/кг).

Представители семейства Russulaceae характеризуются различной адсорбционной способностью по отношению к свинцу. Здесь имеются как виды, в которых он вообще не обнаружен, так и виды резко выделяющиеся по данному показателю. К последним относятся Lactarius quietus, Russula cyanoxantha и R. pseudointegra (5,1; 4,99; 4,75 мг/кг).

Представители сем. Amanitaceae не выделяются высокой адсорбционной способностью по отношению к изучаемому элементу. Даже Amanita muscaria — активный адсорбент селена и мышьяка (Иванов, Блинохватов, 2003; Иванов, Панкратов 2006) в среднем содержит свинца не более 1,04 мг/кг.

Еще в меньшей степени накапливают свинец представители сем. Cortinariaceae. В большинстве изученных видов свинец вообще не был обнаружен. Исключение составил лишь Cortinarius triumphans, плодовые тела которого содержали свинца в количестве 3,61 мг/кг.

Особенности адсорбции свинца представителями различных трофических групп изучались на примере сем. Tricholomataceae. Наибольшее количество свинца накапливают подстилочные сапротрофы, в среднем 3,74 мг/кг, несколько меньше ксилотрофы (2,70 мг/кг) и минимальное количество микоризообразующие грибы (1,04 мг/кг). Вероятно, эта тенденция будет прослеживаться и в целом для базидиальных макромицетов.

Сезонная динамика накопления свинца в плодовых телах у разных видов имеет различный характер (рис. 1). Так у Amanita muscaria максимальные концентрации этого элемента отмечены в начале периода плодоношения, тогда как минимальные в его конце. В плодовых телах Boletus edulis содержание свинца в течение периода вегетации напротив постепенно увеличивается до 5,00 мг/кг. Сезонная динамика содержания свинца в плодовых телах Leccinum scabrum характеризуется двумя максимумами. Таким образом, здесь не проявляется каких-либо общих тенденций и все определяется, вероятно, биологическими особенностями вида. базидиальный макромицет накопление свинец Существенное воздействие на содержание свинца в плодовых телах грибов оказывает техногенное загрязнение. В районе напряженных автострад, на подъемах, где наблюдается застой воздуха, нами собирались плодовые тела Flamulina velutipes, Pleurotus ostreatus и Lepista nuda. Для первых двух видов, относящихся к трофической группе ксилотрофов было отмечено увеличение содержания свинца в плодовых телах в два раза (с 3,06 до 6,50 мг/кг и с 4,06 до 8,97 мг/кг соответственно). Для Lepista nuda, относящейся к группе подстилочных сапротрофов, такого увеличения отмечено не было.

Рис. 1. Сезонная динамика накопления свинца в плодовых телах макромицетов

Свинец является одним из токсических элементов, загрязнение которым пищевой продукции является опасным для здоровья человека. Согласно действующего СанПиН 2.3.2.560−96 ПДК содержания свинца в съедобных грибах составляет 0,1 мг/кг. Как показали исследования, эти нормы сильно занижены, так как в нее укладываются немногие виды съедобных грибов: Boletus aestivalis, B. pinophilus, Hydnum repandum, Lactarius citriolens, L. deliciosus, L. piperatus, Leccinum quercinum, Suillus bovines, Rozites caperatus,. К группе слабо адсорбирующих (до 1 мг/кг) можно отнести Armillaria mellea, Leccinum testaceoscabrum; Russula virescens, Tricholoma populinum.

Группу средне адсорбирующих (1,0−5,0 мг/кг) составили: Boletus edulis, B. erythropus, B. impolitus, B. radicans, B. subtomentosus, Cantharellus cibarius, Gyroporus castaneus, Lactarius necator, L. rufus, L. torminosus, L. vellereus, L. volemus, Leccinum aurantiаcum, L. crocypodium, L. duriusculum, L. holopus, L. scabrum, L. variicolor, Lepista nebularis, L. nuda, L. saeva, Paxillus involutus, Russula adusta, R. сyanoxantha, R. delica, R. foetens, R. ionochlora, R. lutea, R. pseudointegra, R. xerampelina, Suillus granulatus, S. luteus, Tricholoma flavovirens, Tylopilus felleus, Xerocomus badius, X. chrysenteron.

Способность к сильной адсорбции (более 5,0 мг/кг) характерна для Boletus luridus, Calvatia utriformis, Lactarius quietus, Lycoperdon perlatum, Macrolepiota procera, Pleorotus ostreatus.

Исходя из приведенных данных, можно сделать вывод, что в районе, где существует потенциальная опасность загрязнения окружающей среды свинцом можно заготавливать виды первой и второй групп. В отношении остальных следует соблюдать определенную осторожность. В то же время, учитывая то, что грибы по сравнению с продуктами растительного и животного происхождения усваиваются значительно хуже, их хитиновые клеточные стенки практически не перевариваются, возможно, превышения ПДК по свинцу не представляют большой опасности для здоровья человека. Однако этот вопрос требует дальнейшего изучения.