A SZELÉNKEZELÉS (SE IV) HATÁSA A TERMESZTETT CSIPERKE TERMÉSMENNYISÉGÉRE ÉS SZELÉNTARTALMÁRA

Átírás

1 Mikológiai Közlemények, Clusiana 46(1): (2007) TUDOMÁNYOS DOLGOZATOK RESEARCH ARTICLES A SZELÉNKEZELÉS (SE IV) HATÁSA A TERMESZTETT CSIPERKE TERMÉSMENNYISÉGÉRE ÉS SZELÉNTARTALMÁRA TÓÁSÓ Gyula 1, SCHMIDT Rezső 2, SZAKÁL Pál 1 és GICZI Zsolt 1 1 NyME, MÉK, Élelmiszertudományi Intézet, Kémia Tanszék, 9200 Mosonmagyaróvár, Lucsony u. 15; toasogy@mtk.nyme.hu, szakalp@mtk.nyme.hu, gzsolt@uis.hu 2 NyME, MÉK, Növénytudományi Intézet, Földműveléstani Tanszék, 9200 Mosonmagyaróvár, Kolbai K. u. 8; schmidtr@mtk.nyme.hu A szelénkezelés (Se IV) hatása a termesztett csiperke termésmennyiségére és szeléntartalmára. A gombák azon tulajdonsága, hogy a környezetükben található mikroelemeket jelentős mértékben képesek termőtestükben feldúsítani, lehetőséget ad arra, hogy az emberi táplálkozás szempontjából fontos, a szükséges szintnél alacsonyabb koncentrációban előforduló elemek pótlását szükség esetén a szelén bevitelét részben a segítségükkel oldjuk meg. A világon a legnagyobb mennyiségben termesztett gomba, a termesztett csiperke (Agaricus bisporus) alkalmasnak tűnik arra, hogy magas szeléntartalmú készítményként jelenjen meg a már említett kínálatban. Munkánkban célul tűztük ki olyan nagy szeléntartalmú termesztett csiperke előállítását, mely alkalmas lehet szelénhiányos táplálkozásunk kiegészítésére. Gombatermesztési kísérleteink feltételeit a Sampinyon Kft. (Máriakálnok) biztosította. Kísérleteinket a társaság által előállított komposzton, zsákos termesztéssel a társaság székhelyén végeztük. A komposzt szeléntartalmának növelésére nátrium-szelenit oldatot használtunk. A vizsgálatra szánt mintákat salétromsav-hidrogénperoxid eleggyel roncsoltuk. A szelén és más elemek meghatározásához ICP-OES technikát alkalmaztunk. Vizsgálataink alapján a következő főbb megállapítások tehetők. 1) A komposzt nátriumszelenittel történő dúsítása jelentősen befolyásolta a termesztett csiperke szeléntartalmát, a szeléntartalom szabályosan és jelentősen emelkedett. 2) A komposzt 10 mg/kg-os nátriumszelenit koncentrációja mellett a gomba termésmennyisége nőtt. 3) A gomba már légszáraz állapotban is jól aprítható. Belőle homogén gombapor vagy tablettázott gombapor állítható elő. A gombapor szelénkoncentrációja jól beállítható. The effect of selenium treatments (Se IV) on the yield and Se-content of cultivated champignon. Mushrooms are able to concentrate in their body the chemical elements that can be found in their surroundings. This feature gives the opportunity to produce mushroom with elevated mineral content. Using this high mineral content mushroom in human nutrition it is possible to replace the missing mineral elements in human diet. Selenium is an element that is often found in low concentration comparing to human requirement. Cultivated champignon (Agaricus bisporus) is a mushroom species that is grown in large quantity in the world and it seems to be suitable to produce foodstuff of elevated selenium content. The aim of our experiments was to grow high selenium content champignon that in various forms can be used as feed supplement. The experiments were carried out at the mushroom growing farm of Sampinyon Ltd. Máriakálnok, Hungary. The compost was prepared by the Sampinyon Ltd. and sack technology was used for growing. For increasing the selenium content of the growing media Na-selenit solution was applied. The samples were digested in nitric acid and hydrogen peroxide mixture. The amount of selenium and other Mikológiai Közlemények, Clusiana 46(1), 2007 Magyar Mikológiai Társaság, Budapest

2 92 TÓÁSÓ GY., SCHMIDT R., SZAKÁL P. és GICZI ZS. elements was measured by ICP-OES techniques. On the basis of the experiments we could establish that the administration of Na-selenit to the compost influenced considerably the selenium content of the cultivated champignon and the selenium content increased properly and significantly. Kulcsszavak: szelén, termesztett csiperke Key words: cultivated champignon, selenium BEVEZETÉS Az elmúlt néhány évtizedben a szelén élettani szerepének tisztázása került a mikroelem-kutatás középpontjába. VAN VLEET, 1984-ben kísérleteivel bizonyította, hogy a szelént szeleno-cisztein formában tartalmazó glutation-peroxidáz az E-vitaminnal együtt a vörösvértesteket, az izom- és májsejteket védi a vérben zsírokból és szerves savakból keletkező káros peroxidok hatásától. CRIQUI és mtsai (1992) kísérleteikkel igazolták, hogy a szeleno-cisztein nem a transzlációt követő kénnel történő kicserélődés következménye, hanem egy újabb, genetikailag kódolt aminosav-féleség. PETERSON és BENNETT (1984) vizsgálataik alapján az elsődleges szelénfelhalmozók közé melyek 1000 µg/g szelént is képesek felhalmozni sorolja a pillangósokat és a kalapos gombákat. A termesztett csiperke szeléntartalma a nátriumszelenittel végzett kísérleteink során 250 mg/kg komposzt szelénkoncentráció értéknél több mint 1000 mg/kg-nak adódott (SZEDERKÉNYI és mtsai 1997). Saját vizsgálataink során a búza-gombacsíra szeléntartalmát 34,5 µg/g-nak találtuk (TÓÁSÓ és mtsai 1993). A Föld egyes részeinek szelénellátottsága különböző. Magyarországé közepesnek mondható, viszont a somogyi és zalai területeké alacsony. A FAO/WHO ajánlása alapján naponta 1 µg/testsúly kg szelén bevitele ajánlott (OSTER 1996). Számos publikáció jelent meg az emberi táplálékok szeléntartalmának vizsgálatával kapcsolatban. Többek között a burgonya és az árpa (GISSEL-NIELSEN és mtsai 1984), a káposzta és a paradicsom (KAJFOSZ és mtsai 1982) és számos gombafaj (VETTER 1990) szeléntartalmát vizsgálták. VETTER (1990) jelentős szelén mennyiséget mért különböző vadon termő gombákban. Lengyelország fogyasztható gombáinak szeléntartalmát vizsgálta BOROWSKA és KOPER (1989). Huszonhat eltérő fajból 252 mintát vizsgáltak és a Boletus edulis fajban találtak magas, 16,6 µg/g szelénértéket. A Finnországból és Svájcból származó minták szeléntartalmát is összehasonlították az azonos fajokból álló, lengyel gombamintákkal, és átlagosan 2 3-szor nagyobb szeléntartalmat találtak a lengyel gombákban. STIJVE (1977) vadon termő gombák nyolcvanhárom fajtájának szeléntartalmát vizsgálta. A gombák szárazanyag-tartalmára vonatkoztatva 0, mg/kg közötti értékeket mért. Legnagyobb szeléntartalma volt a Boletus edulis példányainak. A gomba részeit vizsgálva megállapította, hogy a tönk kevesebb szelént tartalmazott, mint a kalap. Átfogó összefoglaló dolgozatot írt a szelén szerepéről az emberi táplálkozásban LEVANDER (1987). Részletesen tárgyalja a Keshan-betegség, Kashin-Beck beteg-

3 Szelénkezelés hatása a csiperke termésmennyiségére és szeléntartalmára 93 ség, a daganatos betegségek, valamint az érrendszeri betegségek kapcsolatát a szelén-ellátottsággal. Bár táplálkozás-élettani szempontból a gomba összetevőinek, illetve a gomba szeléntartalmának hasznosulását több kutató is csak viszonylag alacsony értékűnek tartja, a szelénnel dúsított gomba patkánykísérletekben tumorképződést gátló hatást mutatott, melynek mértéke összevethető volt a párhuzamos vizsgálatok során a szervetlen szelénsó által elért hatáshoz (SPOLAR és mtsai 1999). VAN ELTEREN és mtsai (1998) radioaktív szelén- és céziumsókkal tanulmányozták e két elem beépülését a termesztett csiperkébe. Igazolták, hogy a szelén, felvétele után molekulákba épül be. A gomba tönkjéből négy, a kalapból öt különböző molekulatömegű, szeléntartalmú sejtalkotót mutattak ki. VETTER (1993) különböző vadon termő gombafajták szelén-tartalmát vizsgálta és hasonlította össze. RÁCZ és OLDAL (2000) különböző toxikus fémek és a szelén felvételét tanulmányozták termesztett csiperkével. A különféle szelénformák meghatározási lehetőségeit tanulmányozta DERNO- VICS (2003). A kereskedelemben, nagy választékban jelentek meg a szeléntartalmú gyógyszerek (MGyK 1992), gyógyszernek nem minősülő gyógyhatású készítmények, szeléntartalmú élelmiszerek és étrend-kiegészítők (MK 2004). A gombák azon tulajdonsága, hogy a környezetükben található mikroelemeket jelentős mértékben képesek termőtestükben feldúsítani, lehetőséget ad arra, hogy az emberi táplálkozás szempontjából fontos, a szükséges szintnél alacsonyabb koncentrációban előforduló elemek pótlását szükség esetén a szelén bevitelét részben a segítségükkel oldjuk meg. A világon az egyik legnagyobb mennyiségben termesztett gomba, a termesztett csiperke (Agaricus bisporus), alkalmasnak tűnik arra, hogy magas szeléntartalmú élelmiszerként, étrend-kiegészítőként vagy gyógyhatású készítményként jelenjen meg a már említett kínálatban. Munkánkban célul tűztük ki: nagy szeléntartalmú termesztett csiperke előállítását. ANYAG ÉS MÓDSZER A csiperkegomba (Agaricus bisporus) termesztése A vizsgálatainkhoz szükséges gomba (Agaricus bisporus) termesztését a Sampinyon Kft. székhelyén, Máriakálnokon végeztük. A gombatermesztéshez szükséges komposztot a Sampinyon Kft. komposzt-előállító üzeméből kaptuk. Zsákos termesztést alkalmaztunk. A komposzt gombacsírával történő beoltását és bekeverését kézzel végeztük. A munkaasztalon 15 kg komposztot terítettünk szét, melyhez 150 ml Ital Spawn gombacsírát adtunk. A becsírázott komposztot összekevertük és polietilén zsákokba töltöttük. Az így előállított (második fázisú) komposztra az átszövetés után (16 18 nap) helyeztük fel a takaróföldet. A takaróföld felhelyezése után egy héttel történt a borzolás. A termőtestek az ötödik héten jelentek meg, melyeket 2 3 héten keresztül folyamatosan szedtünk, igazodva a gombaüzemben szokásos munkarendhez.

4 94 TÓÁSÓ GY., SCHMIDT R., SZAKÁL P. és GICZI ZS. A komposzt szelénnel történő dúsítása A kimért mennyiségű komposztot a munkaasztalon szétterítettük és a gombacsíra hozzáadása után a megfelelő mennyiségű (nátrium-szelenit) oldatot finom porlasztással rápermeteztük, majd homogenizáltuk és betöltöttük a zsákba. Négy párhuzamos kísérletet végeztünk. A munkánk során többféle komposzt-szelénkoncentrációval (5, 10, 40, 50, 60, 100, 250 és 500 mg/kg) végeztünk kísérleteket. A gomba termésmennyiségének meghatározása Megközelítőleg öt héttel a komposzt gombacsírával történt beoltása után megjelentek a termőtestek. A gombákat szükség szerint, általában egy-két naponta szedtük. A különböző napokon szedett gombákat külön gyűjtöttük, tömegüket azonnal lemértük és a további feldolgozás céljára szeleteltük, szárítottuk. A gombaminták előkészítése mikroelem vizsgálatokhoz A levegőn szárított gombamintákat 105 C-on tömegállandóságig szárítottuk, utána mozsárban porrá törtük, átszitáltuk, és belőlük a szükséges mennyiséget (0,5 2 g) analitikai mérlegen bemértük. A gombaporhoz 50 cm 3 65%-os Carlo Erba gyártmányú salétromsav-oldatot adtunk. A roncsolást másnap kezdtük. Az elegyhez szükség szerint Reanal gyártmányú 30%-os H 2 O 2 oldatot is adtunk. A felhasznált vegyszerekből háttéroldatot készítettünk. A mintákat feltöltés után 5500 fordulat/perc fordulatszám mellett 10 percig centrifugáltuk. A standard oldataink 1000 µg/ml koncentrációjú BDH (England) törzsoldatok voltak. 1. ábra. A termőtestek képződése.

5 Szelénkezelés hatása a csiperke termésmennyiségére és szeléntartalmára 95 Az oldatok mikroelem-tartalmának meghatározása A gombákban található különböző szelénformák meghatározása későbbi vizsgálataink részét fogja képezni. Jelen vizsgálati sorozatunkban a minták összes szeléntartalmának meghatározását tűztük ki célul. E célra megfelelt az ICP-OES módszer alkalmazása. A fenti módon előkészített minták vizsgálatát Jobin-Yvon 24 ICP-OES készülékkel végeztük. A mérés fontosabb paraméterei a következők voltak. Méréseinkhez üvegből készült koncentrikus C1 típusú Meinhard-féle porlasztó készüléket használtunk. Az általunk használt porlasztási sebesség 0,4 l/min, az ehhez tartozó nyomás 3 bar volt. Az RF-generátor frekvenciája: 40, 68 MHz, teljesítménye: 1000 W. A plazmagáz áramlási sebessége 12 l/min, a burkológáz áramlási sebessége 0,2 l/min volt. A porlasztógáz sebessége 0,35 l/min a mintabevitel: 1,5 ml/min volt. EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK A gomba szeléntartalmának változása a komposzt szelénkoncentrációjának függvényében mg/kg koncentrációtartományban Vizsgálatainkhoz második fázisú komposztot alkalmaztunk, és a komposzt szeléntartalmát nátrium-szelenit-oldat alkalmazásával változtattuk. Többféle komposztszeléntartalmat állítottunk be (10, 50, 100 és 500 mg/kg) A gomba t Se-tartalma mg/kg ,8 Kontroll 10 mg/kg 50 mg/kg 100 mg/kg 250 mg/kg A komposzt Se-koncentrációja mg/kg 2. ábra. A gomba szeléntartalmának változása a komposzt szelénkoncentrációjának függvényében nátrium-szelenit alkalmazása során.

6 96 TÓÁSÓ GY., SCHMIDT R., SZAKÁL P. és GICZI ZS. A 2. ábrán látható, hogy a gomba szeléntartalma a komposzt növekvő szeléntartalmával nő. A legnagyobb szelénkoncentrációjú zsákon termő gomba szelénkoncentrációja meghaladja az 1200 mg/kg értéket. A szeléntartalom növekedésének mértéke a kisebb koncentrációtartományoknál mért növekedéshez képest csökken a 250 mg/kg szeléntartalmú komposzton termett gombák esetében. Feltehetően azért, mert ez a szelénkoncentráció a gomba számára már toxikus (3. ábra). A 100 mg/kg szeléntartalmú és a kisebb szelénkoncentrációjú komposztokon termő gombák megközelítőleg tízszeresére dúsítják a komposzt szeléntartalmát. A 3. ábrán a gomba termésmennyisége látható a különböző komposzt-szelénkoncentrációk függvényében. A komposzt szelénkoncentrációja hatással volt a gomba termésmennyiségére. Az 500 mg/kg szeléntartalmú komposzton termőtest nem képződött, a komposzt átszövődése is csak korlátozott mértékben történt meg A termés mennyisége g Kontroll 10 mg/kg 50 mg/kg 100 mg/kg 250 mg/kg A komposzt Se-koncentrációja mg/kg SzD 5% 3. ábra. A gomba termésmennyiségének változása a komposzt szelénkoncentrációjának függvényében nátrium-szelenit alkalmazása során. A 3. ábrán látható, hogy a többféle szelénkoncentrációjú komposzt közül a legnagyobb termésmennyiséget a 10 mg/kg szeléntartalmú komposzt biztosította. E termésmennyiség szignifikánsan különbözött a kontrollzsákokon termesztettektől. A fenti vizsgálatok valószínűsítették azt, hogy a komposzt szelénkoncentrációja befolyásolja a képződő gomba termésmennyiségét is. A 3. ábrán látható, hogy alacsonyabb komposzt-szelénkoncentrációknál (10 mg/kg) a kontrollhoz képest a gomba termésmennyisége növekszik, majd nagyobb koncentrációnál (100 mg/kg) csökkenni kezd, majd 500 mg/kg szelénkoncentrációnál pedig nullára zuhan. A 3. ábra alapján úgy tűnik, hogy az optimális komposzt-szelénkoncentráció a termésmennyiség szempontjából (a nátrium-szelenit alkalmazása esetén) 10 mg/kg érték közelében lehet.

7 Szelénkezelés hatása a csiperke termésmennyiségére és szeléntartalmára 97 A szelénnel dúsított termesztett csiperke felhasználásának lehetőségei Eredeti szándékunk szerint, kísérleteinkkel azt kívántuk megvizsgálni, hogy a termesztett csiperke alkalmas lehet-e arra, hogy egy új, magas szeléntartalmú élelmiszerként megjelenjen, és így a fogyasztók számára egy újabb szelénforrást biztosítson. A fenti vizsgálati eredmények megerősítik azt a már korábban is bizonyított megállapítást, hogy a gombák a környezetükben található ásványi anyagokat, így a szelént is jelentős mértékben képesek szervezetükben feldúsítani. Az optimális termésmennyiség és a magas gomba-szeléntartalom kívánságainak közösen megfelelve a 10 mg/kg szeléntartalmú komposzton termesztett gomba lehet alkalmas a fenti célokra. Ebben az esetben megközelítőleg 100 mg/kg szeléntartalmú gombára számíthatunk. Meg kell vizsgálni, hogy a termesztéstechnológia be nem tartása vagy különféle mulasztások eredményezhetik-e az ember számára toxikus koncentrációjú gomba előállítását. A szelén bevitele élő szervezetbe mg fölött halálos (OLSON 1986). A magas szeléntartalmú termesztett csiperke felhasználásának lehetséges módját jelentősen befolyásolja, hogy a többféle lehetőség közül melyik módon kívánjuk az ember számára biztosítani. A különböző felhasználási lehetőségek más-más formában igénylik a gomba feldolgozását. A szelénnel dúsított gomba eredeti formájában alkalmas lehet a szokásos konyhai eljárástechnikákkal a fogyasztásra. Az erre a célra előállított gombák elkülönítése a hagyományosan termesztettektől, a szelénnel dúsított gombák szeléntartalmának megbízható vizsgálata komoly feladatot és nagy költségeket jelentene egy gombatermesztő üzem számára. Könnyebben kezelhetővé válhat a magas szeléntartalmú gomba konzerv formában, bár ebben az esetben sem lehetne lemondani a laboratóriumi vizsgálatokról. E kívánalmak nem lennének könnyen teljesíthetők. Termesztéstechnológiai, jövedelmezőségi és minőségbiztosítási szempontok alapján valószínűnek látszik, hogy a magas szeléntartalmú termesztett csiperke csak gombapor vagy tablettázott gombapor formájában lehet hasznosítható. A gomba már légszáraz állapotban is jól porítható, őrölhető. A gombapor jól homogenizálható, szeléntartalma a kívánt értékre beállítható. IRODALOMJEGYZÉK BOROWSKA, K. és KOPER, J. (1989): Selenium and zinc in mushrooms. In: ANKE, M., BAUMANN, W., BRÄUNLICH, H., BRÜCKNER, C., GROPPEL, B. és GRÜN, M. (szerk.): 6th Internat. Tr. El. Symp., Jena, pp CRIQUI, M. C., JAMET, E., PARMENTIER, Y., MARBACH, J., DURR, A. és FLECH, J. (1992): Isolation and characterization of plant cdna showing homology to animal glutathione peroxidases. Plant Molec. Bio. 18: DERNOVICS M. (2003): Minta-előkészítési módszerek kidolgozása és referenciaanyagok előállítása módosulatanalitikai célokra. Doktori dolgozat, Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Alkalmazott Kémia Tanszék, Budapest. GISSEL-NIELSEN, G., GUPTA, U. C., LAMAND, M. és WESTERMARCK, T. (1984): Selenium in soils and plants and its importance in livestock and human nutrition. Adv. Agron. 37:

8 98 TÓÁSÓ GY., SCHMIDT R., SZAKÁL P. és GICZI ZS. KAJFOSZ, J., SZIMCZYK, S. és URBAN, J. (1989): Latest results of selenium contents in specially fertilized tomatoes and cabbages. Proceeds, 6th Intern. Trace Element Symp. 3: LEVANDER, O. A. (1987): A global view of human selenium nutrition. Ann. Rev. Nutr. 7: MGYK (1992): Magyar gyógyszerkönyv (Pharmacopoea Hungarica), I IV, 7. kiadás. Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2206 pp. MK (2004): Az egészségügyi, szociális és családügyi miniszter (ESZCSM) 37/2004. (IV.2.) számú rendelete az étrend-kiegészítőkről. Magyar Közlöny 56: OSTER, O. (1996): Selen, ein essentielles Spurelement. Die Med. Welt 47: PETERSON, P. J. és BENNETT, B. G. (1984): Assessment of human exposure to environmental selenium. Selenium in biology and medicine. 3rd Int. Symp., Part B. Van Nostrand Reinhold Co., New York, pp RÁCZ L. és OLDAL V. (2000): Investigation of uptake processes in soil/mushroom system by AES and AAS methods. Microchem. J. 67: SPOLAR, M. R., SCHAFFER, R. B. és MILNER, J. A. (1999): Selenium enriched Agaricus bisporus mushrooms suppress 7.12-dimethyl-benz(a)anthracene bioactivation in mammary tissue. Cancer Lett. 138: STIJVE, T. (1997): Selenium content of mushrooms. Zeitschr. f. Lebensm. Unt. Forsch. 164: SZEDERKÉNYI T., SCHMIDT R., TÓÁSÓ GY. és SZALKA É. (1997): Studies on the selenium content and yield of the cultivated champignon (Agaricus bisporus) due to selenium enrichment of the compost. Acta Agronomica Óváriensis 39: TÓÁSÓ GY., SCHMIDT R. és FODOR P. (1993): A termesztett kétspórás csiperke (Agaricus bisporus) ásványianyag-tartalmának vizsgálata és a szeléndúsítás hatása a gomba szeléntartalmára. Acta Agronomica Óváriensis 35: VAN ELTEREN, J. T., WORONIECKA, U. D. és KROON, K. J. (1998): Accumulation and distribution of selenium and cesium in the cultivated mushroom Agaricus bisporus a radiotracer-aided study. Chemosphere 36(8): VAN VLEET, J. F. (1984): Pathology of selenium and vitamin E deficiency in animals. Selenium in biology and medicine. 3rd Int. Symp., Part B. Van Nostrand Reinhold Co., New York, pp VETTER J. (1990): Mineral element content of edible and poisonous macrofungi. Acta Aliment. 19: VETTER J. (1993): Selenium content of some higher fungi. Acta Aliment. 22: