Mantarlar Ağır Metali Neden Biriktirir: Kadmiyum, Cıva ve Kurşun

Bir mantarın meyve gövdesi, altındaki toprağın ya da substratın kimyasını şaşırtıcı ölçüde taşıyabilir. Yabani ve kültür mantarlarının bileşimini derleyen bir incelemeye göre bazı türler, kirli substratlarda geliştiğinde kadmiyum ve cıva gibi zararlı iz elementlerini ve radyoaktif sezyum izotoplarını çok yüksek düzeylerde biriktirebilir (Kalač, 2013). Bu yazı mantarların hangi metalleri tuttuğunu, türün ve toprağın bu işteki payını, kültür mantarlarında substratın rolünü ve hücrenin metali nasıl bağladığını anlatıyor.

Biyokonsantrasyon faktörü ne söyler

Mantar ile toprağı karşılaştırmanın standart yolu biyokonsantrasyon faktörüdür: meyve gövdesindeki metal derişiminin, hemen altındaki topraktaki derişime oranı. Oran birden büyükse mantar o elementi çevresinden daha yoğun biriktiriyor demektir. İspanya'nın kuzeybatısında 28 yenebilir türden 238 meyve gövdesi ve altlarındaki toprak örneklerinde cıva ölçülmüş; incelenen bütün türlerde bu oran birin üzerinde çıkmıştır (Melgar ve ark., 2009). Aynı araştırma grubu aynı örnek setinde kadmiyuma baktığında da bütün türlerin bu metali topraklarına göre biriktirdiğini bildirmiştir (Melgar ve ark., 2016).

Her metal aynı davranmaz. Hırvatistan'daki Medvednica Doğa Parkı'nda on yenebilir türde nikel, krom, kurşun, kadmiyum ve cıva X-ışını floresansıyla ölçüldüğünde, türlerin hepsi nikel, krom ve kurşun için dışlayıcı, kadmiyum ve cıva için ise biriktirici çıkmıştır (Širić ve ark., 2016). Yani aynı meyve gövdesi bir metali kapıda tutarken öbürünü içeri alabilir. Bu ayrım, "mantar ağır metal toplar" cümlesinin neden bu kadar kaba kaldığını gösterir.

Şapka ile sap aynı değil

Metal meyve gövdesine eşit dağılmaz. Medvednica çalışmasında incelenen bütün türlerde analiz edilen elementler şapkada saptan belirgin biçimde yüksek bulunmuştur (Širić ve ark., 2016). İspanya örneklerinde ise spor üreten katman, yani himenofor, ayrı ölçülmüş: kadmiyumda himenofor ile meyve gövdesinin geri kalanı arasındaki fark istatistik olarak anlamlı çıkarken (Melgar ve ark., 2016), cıvada iki kısım arasında anlamlı bir fark görülmemiştir (Melgar ve ark., 2009).

Bu ayrıntı ölçüm tasarımı için önemlidir. Bir laboratuvar meyve gövdesini bütün hâlinde öğütürse ortalama bir değer alır; kısımları ayrı analiz ederse metalin nerede toplandığını görür. Literatürdeki sayılar karşılaştırılırken hangi kısmın, kuru mu yaş ağırlık üzerinden mi ölçüldüğüne bakmak gerekir.

Tür mü belirler, toprak mı

İlk akla gelen cevap topraktır, ama tablo daha karışık. İspanya'nın Ciudad Real bölgesinde kirlenmemiş alanlardan toplanan 12 türe ait yaklaşık 100 örnekte neodimyum, kurşun, toryum ve uranyum ölçülmüş; yazarlar bu dört element için belirleyici etkenin substrattan çok tür olduğu sonucuna varmıştır (Campos ve ark., 2009). Aynı çalışmada toryum dışında, odun üzerinde yaşayan türlerle toprak organik maddesinde yaşayan türler arasında dağılım farkı görülmemiştir (Campos ve ark., 2009).

Atina'nın yoğun kentsel çevresinden toplanan altı tür, iki derinlikten alınan toprak örnekleriyle birlikte incelendiğinde, topraktaki toplam metal derişimi ile mantardaki derişim arasında anlamlı bir ilişki bulunamamıştır (Kokkoris ve ark., 2019). Buna karşılık topraktaki biyoyararlı kesir, yani bitki ve mantarın gerçekten alabileceği kısım, birkaç metal için dört türün içeriğiyle anlamlı biçimde ilişkili çıkmıştır (Kokkoris ve ark., 2019). Toprak dokusunun etkisi de türe bağlı kalmış, yalnız iki türde güçlü ilişki göstermiştir (Kokkoris ve ark., 2019).

Yaşam biçimi de payını alır. Medvednica'daki çürükçül türler ile ağaç kökleriyle ortaklık kuran ektomikorizal türler arasında incelenen bütün metallerin derişimi anlamlı biçimde farklı bulunmuş; kümeleme analizi aynı cinsteki türlerin birbirine benzediğini göstermiştir (Širić ve ark., 2016). Mantarların ağaç kökleriyle nasıl bir alışveriş kurduğu mikoriza kavramının tarihi yazısında anlatılıyor.

Kültür mantarlarında substratın payı

Kültür mantarında toprağın yerini substrat alır: saman, talaş, kepek, kompost. Pekin'deki marketlerden dokuz türe ait 285 örnek ile yedi üretim tesisinden alınan mantar ve substrat çiftleri incelendiğinde, örneklerin hepsinde iz metal bulunmuş ve düzeyler türden türe değişmiştir (Huang ve ark., 2015). Kadmiyum, kurşun ve arsenik için mantardaki derişimle substrattaki derişim arasında anlamlı pozitif ilişki saptanmıştır (Huang ve ark., 2015).

Aynı çalışmada türler arasındaki fark da göze çarpar: shiitake örneklerinde metal düzeyleri görece yüksek, Tremella fuciformis ve nameko örneklerinde görece düşük çıkmıştır (Huang ve ark., 2015). Substrattaki derişimle kurulan bu ilişki, kültür mantarında hammadde seçiminin metal içeriğini etkileyen bir değişken olduğunu düşündürür (Huang ve ark., 2015). Üretim tarafında hangi kirleticilerin nasıl izlendiği kontaminasyon ve mikotoksin kontrolü yazısında, sertifikasyon tarafı ise organik sertifikasyon yazısında ele alınıyor.

Hücre metali nasıl bağlar

Birçok canlı kadmiyumu metal bağlayan proteinlerle tutar; bunların bilinen ailesi sisteince zengin metallotioneinlerdir. Shiitake'den saflaştırılan bir kadmiyum bağlayıcı protein ise farklı çıkmıştır: 220 amino asitten oluşan bu proteinde hiç sistein bulunmamış ve Cd(II) için yüksek bağlanma eğilimi ölçülmüştür (Dong ve ark., 2019). Yüksek sıcaklık ve asidik ortamın proteinin katlanma yapısını etkilediği de bildirilmiştir (Dong ve ark., 2019). Yazarlar bulguyu, shiitake'nin kadmiyumu nasıl biriktirdiğini anlamak için yeni bir bakış açısı olarak sunar (Dong ve ark., 2019).

Metali tutma yeteneği tek başına kötü bir özellik değildir. Aynı kapasite, kirlenmiş toprak ve suyu temizleme çalışmalarında mantarları ilginç kılar; bu yönü mantarlarla biyoremediasyon yazısında görmek mümkün.

Ölçüm ve denetim tarafı

Gıda denetiminde mantarlar için kurşun, kadmiyum ve cıva gibi elementler mevzuattaki üst sınırlara göre değerlendirilir; ayrıntı için ilgili ülkenin gıda mevzuatına ve resmi kontrol kurumlarına bakmak gerekir. Bir ürünün analiz belgesinde bu satırların nasıl okunacağı analiz belgesi okuma rehberi yazısında. Aynı biriktirme mantığının radyoaktif izotoplardaki karşılığı ise yabani mantarlarda radyoaktif sezyum yazısının konusu.

Bilimsel referanslar

Campos, J.A. et al. (2009). Substrate role in the accumulation of heavy metals in sporocarps of wild fungi. Biometals, 22(5), 835-41. PMID 19333556. DOI 10.1007/s10534-009-9230-7.

Dong, X.B. et al. (2019). Purification and Characterization of a Cadmium-Binding Protein from Lentinula edodes. J Agric Food Chem, 67(4), 1261-1268. PMID 30623660. DOI 10.1021/acs.jafc.8b05924.

Huang, Q. et al. (2015). Market Survey and Risk Assessment for Trace Metals in Edible Fungi and the Substrate Role in Accumulation of Heavy Metals. J Food Sci, 80(7), H1612-8. PMID 26077507. DOI 10.1111/1750-3841.12923.

Kalač, P. (2013). A review of chemical composition and nutritional value of wild-growing and cultivated mushrooms. J Sci Food Agric, 93(2), 209-18. PMID 23172575. DOI 10.1002/jsfa.5960.

Kokkoris, V. et al. (2019). Accumulation of heavy metals by wild edible mushrooms with respect to soil substrates in the Athens metropolitan area (Greece). Sci Total Environ, 685, 280-296. PMID 31176215. DOI 10.1016/j.scitotenv.2019.05.447.

Melgar, M.J. et al. (2009). Mercury in edible mushrooms and underlying soil: bioconcentration factors and toxicological risk. Sci Total Environ, 407(20), 5328-34. PMID 19631362. DOI 10.1016/j.scitotenv.2009.07.001.

Melgar, M.J. et al. (2016). Cadmium in edible mushrooms from NW Spain: Bioconcentration factors and consumer health implications. Food Chem Toxicol, 88, 13-20. PMID 26702984. DOI 10.1016/j.fct.2015.12.002.

Širić, I. et al. (2016). Heavy metal bioaccumulation by wild edible saprophytic and ectomycorrhizal mushrooms. Environ Sci Pollut Res Int, 23(18), 18239-52. PMID 27272918. DOI 10.1007/s11356-016-7027-0.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya