Investigation of committed radiation dose rate and relationships between alkaline metals concentrations in mushroom Xerocomus badius

• Autorzy: Dołhańczuk-Śródka A. , Ziembik Z. , Kriz J. , Hysplerova L. , Wacławek M.

Warianty tytułu

PL

Badanie wchłoniętej, skutecznej dawki promieniowania i zależności pomiędzy stężeniami metali alkalicznych w owocnikach Xerocomus badius

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The fruiting bodies of fungi sprout from mycelium are capable of accumulating significant amounts of trace elements, both metals and metalloids. Content of these elements in fruiting bodies may exceed their concentration in the substrate where fungi develop. Among the elements the radioactive nuclides are also present. In this work health risk caused by increased radioactivity dose absorbed with Xerocomus badius bay bolete consumption was estimated. In analysis concentrations of radioactive isotopes 137Cs and 40K were taken into consideration. It was found that moderate ingestion of bay bolete does not create health risk due to increased radioactive substances intake. The amount of consumed mushrooms that could deliver the dose exceeding the safe one, is rather improbable in real life. Possible relationships between radioactive isotopes concentrations and concentrations of common alkali metals were investigated using methods designed for compositional data analysis. No clear relationships between 137Cs, Ca, K and Mg concentrations in samples of bay bolete were found and significant influence of outlying data points on statistical inference was noticed.

PL

Owocniki grzybów wyrastające z grzybni są zdolne do gromadzenia znacznych ilości pierwiastków śladowych zarówno metali, jak i niemetali. Zawartość tych pierwiastków w owocnikach może wielokrotnie przekroczyć ich stężenia w podłożu. Wśród pochłoniętych pierwiastków są również nuklidy promieniotwórcze. Dokonano oceny potencjalnych dawek skutecznych promieniowania gamma w wyniku wchłonięcia 137Cs i 40K wraz ze spożywanym grzybem. Na podstawie wyników pomiarów stwierdzono, że umiarkowane spożycie podgrzybka brunatnego nie stwarza zagrożenia dla zdrowia ze względu na zwiększone spożycie substancji radioaktywnych. Badano również relacje między aktywnością izotopów promieniotwórczych a stężeniem metali alkalicznych, wykorzystując metody przeznaczone do analizy składu danych.

Słowa kluczowe

EN

fungi; isotopes; alkali metals

PL

grzyby; radionuklidy; metale alkaliczne

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 4
• Strony: 649--664
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dołhańczuk-Śródka A.

autor

Ziembik Z.

autor

Kriz J.

autor

Hysplerova L.

autor

Wacławek M.

• Independent Chair of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, phone [phone],

Bibliografia

• [1] Snowarski M. Atlas grzybów. Bielsko- Biała: Wyd. Pascal; 2005.
• [2] Falandysz J, Chojnacka A, Frankowska A. Arsen, kadm, ołów i rtęć w borowiku szlachetnym Boletus edulis a tolerancje. Roczn PZH. 2006;4(57):325-335.
• [3] Falandysz J, Frankowska A. Biokumulacja pierwiastków i radionuklidów przez grzyby wielkoowocnikowe. Przegląd bibliograficzny dla ziem polskich. Roczn PZH. 2000;4(51):321-344.
• [4] Karmańska A, Wędzisz A. Zawartość wybranych makro- i mikroelementów w rożnych gatunkach grzybów wielkoowocnikowych z okolic województwa łódzkiego. Bromat Chem Toksykol - XLIII. 2010;2:124-129.
• [5] Kotlarska MM, Pietrzak-Fiećko R, Smoczyński SS, Borejszo Z. Poziom polichlorowanych bifenyli w grzybach jadalnych dostępnych na rynku Warmii i Mazur. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 2010;1(68):49-57.
• [6] Rajewska J, Bałasińska B. Związki biologicznie aktywne zawarte w grzybach jadalnych i ich korzystny wpływ na zdrowie. Postępy Hig Med Dośw. (online). 2004;58:352-357.
• [7] Falandysz J, Jędrusiak A, Lipka K. Kannan K, Kawano M, Gucia M, Brzostowski A, Dadej M. Mercury in wild mushrooms and underlying soil substrate from Koszalin, North-central Poland. Chemosphere. 2004;54:461-466. DOI:10.1016/S0045-6535(03)00700-8.
• [8] Malinowska E, Szefer P, Falandysz J. Metals bioaccumulation by bay bolete, Xerocomus badius, from selected sites in Poland. Food Chem. 2004;84:405-416.
• [9] Kalac P, Svoboda L. A review of trace element concentrations in edible mushrooms. Food Chem. 2000;69:273-281.
• [10] Barcan VSh, Kovnatsky EF, Smetannikova MS. Absorption of heavy metals in wild berries and edible mushrooms in an area affected by smelter emissions. Water Air Soil Pollut. 1998;103:173-195. DOI:10.1023/A:1004972632578.
• [11] Carvalho ML, Pimentel AC, Fernandes B. Study of heavy metals in wild edible mushrooms under different pollution conditions by X-ray fluorescence spectrometry. Anal Sci. 2005;21:747-750. DOI: 10.2116/analsci.21.747.
• [12] Muller LAH, Vangronsveld J, Colpaert JV. Genetic structure of Suillus luteus populations in heavy metal polluted and nonpolluted habitats. Mol Ecol. 2007;16:4728-4737.
• [13] Lasota W, Florczak J, Karmańska A. Zależność zawartości pierwiastków toksycznych Hg, Cd, Pb w grzybach uprawowych od ich obecności w podłożu. Problemy Higieny. Materiały z VIII Krajowego Zjazdu Mikologicznego. Warszawa. 1987;1:145-161.
• [14] Grzybek J, Janczy B, Muszyńska B, Wiatr E. Zawartość ołowiu, kadmu i niklu oznaczona metodą spektroskopii absorpcji atomowej w wybranych gatunkach grzybów jadalnych rosnących w Polsce. Problemy Higieny. Materiały z IX Krajowego Zjazdu Mikologicznego. Warszawa. 1992; 36:19-21.
• [15] Falandysz J, Monkiewicz E, Klawikowska K, Gucia M. Total Merkury concentration of Wild edible mushrooms of the Borecka Forest and the adjacent area. Polish J Food and Nutr Sci. 2001;10:53-58.
• [16] Bielawski L, Falandysz J. Wybrane pierwiastki w owocnikach koźlarza babki (Leccinum scrabum) z okolic miasta Starachowice. Bromat Chem Toksykol. 2008;1:47-52.
• [17] Meisch HU, Schmitt JA. Characterization Studies on Cadmium-Mycophosphatin from the Mushroom Agaricus macrosporus. Environ Health Perspect. 1986;65:29-32.
• [18] Lerch K. The chemistry and biology of copper metallothioneins. Metal ions in biological systems. Institute of Inorganic Chemistry, University of Basel. 1981;13:299-318.
• [19] Falandysz J, Hałaczkiewicz J. Zawartość rtęci w grzybach jadalnych na terenie Wyżyny Wieluńskiej. Roczn PZH. 1999;50(3):253-259.
• [20] Flakiewicz W, Bońkowski J. Radionuklidy w grzybach. Aura. 1991;7/91:12-13.
• [21] Dołhańczuk-Śródka A, Wacławek M. Translokacja cezu-137 w środowisku. Ecol Chem Eng S. 2007;14(2):147-168.
• [22] Wacławek W, Majcherczyk T, Dołhańczuk A. Pomiar radioaktywności cezu-137 w grzybach z lasów Opolszczyzny. Chem Inż Ekol A. 2000:7(4):405-415.
• [23] Pietrzak-Flis Z, Radwan I, Rosiak L, Wirth E. Migration of 137Cs in soil and transfer to mushroomas and vascular plants in mixed forest. Sci Total Environ. 1996;186:243-250. DOI: 10.1016/0048-9697(96)05118-2.
• [24] Malinowska E, Szefer P, Bojanowski R. Radionuclides content in Xerocomus badius and other commercial mushrooms from several region of Poland. Food Chem. 2006;97:19-24. DOI: 10.1016/S0308-8146(03)00250-4.
• [25] Mietelski JW, Dubchak S, Błażej S, Anielska T, Turnau K. 137Cs and 40K in fruiting bodiues of different fungal species collected in a single forest in southern of Poland. J Environ Radioact. 2010; 101:706-711. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2010.04.010.
• [26] Mietelski JW. Skażenie promieniotwórcze grzybów. Post Tech Jądr. 1995;38:15-30.
• [27] Bystrzejewska-Piotrowska G, Bazała MA. A study of mechanisms responsible for incorporation of cesium and radiocesium into fruitbodies of king oyster mushroom (Pleurotus eryngii). J Environ Radioact. 2008;99:1185-1191. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2008.01.016.
• [28] Yoshida S, Muramatsu Y. Concentrations of Alkali and Alkaline Earth Elements in Mushrooms and Plants Collected in a Japanese Pine Forest, and Their Relationship with 137Cs. J Environ Radioact. 1998;41(2):183-205. DOI: 10.1016/S0265-931X(97)00098-2.
• [29] Karadeniz O, Yaprak G. 137Cs, 40K, alkali-alkaline earth element and heavy metal concentrations in wild mushrooms from Turkey. J Radioanal Nucl Chem. 2010;285:611-619. DOI 10.1007/s10967-010-0575-8.
• [30] Regulation of the Polish Council of Ministers of 18 January 2005 on Ionizing Radiation Dose Limits (Journal of Laws No. 20, item 168).
• [31] Gostkowska B. Wielkości, jednostki i obliczenia stosowane w ochronie radiologicznej. Warszawa: CLOR; 2005.
• [32] Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain on request from the European Commission on cadmium in food. The EFSA Journal. 2009;980:1-139.
• [33] EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM); Scientific Opinion on Lead in Food. EFSA Journal 2010.
• [34] Aitchison J. 2010. A Concise Guide to Compositional Data Analysis. Available at: http://www.leg.ufpr.br/lib/exe/fetch.php/pessoais:abtmartins:a_concise_guide_to_compositional_data_analysis.pdf. Accessed 20.08.2012.
• [35] Pawlowsky-Glahn V, Buccianti A, editors. Compositional Data Analysis.Theory and Applications. United Kingdom: John Wiley & Sons, Ltd ;2011.
• [36] Pawlowsky-Glahn V, Egozcue JJ, Tolosana-Delgado R. 2007. Lecture Notes on Compositional Data Analysis. Available at: http://www.sediment.uni-goettingen.de/staff/tolosana/extra/CoDa.pdf. Accessed 20.08.2011.
• [37] Tolosana-Delgado R, Otero N, Pawlowsky-Glahn V. Some Basic Concepts of Compositional Geometry. Mathematical Geology. 2005;37:673-680. DOI:10.1007/s11004-005-7374-8.
• [38] Buccianti A, Mateu-Figueras G, Pawlowsky-Glahn V. Compositional Data Analysis in the Geosciences: From Theory to Practice - Special Publication no 264., Geological Society of London; 2006.
• [39] Aitchison J, Egozcue J. Compositional data analysis: Where are we and where should we be heading. Mathematical Geology. 2005;37:829-850. DOI: 10.1007/s11004-005-7383-7.
• [40] Filzmoser P, Hron K, Reimann C. The bivariate statistical analysis of environmental (compositional) data. Sci Total Environ. 2010;408(19):4230-4238.
• [41] Filzmoser P, Hron K, Reimann C. Univariate statistical analysis of environmental (compositional) data: Problems and possibilities. Sci Total Environ. 2009;407(23):6100-6108.
• [42] R Development Core Team, 2012. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, Available at: http://www.R-project.org.
• [43] van den Boogaart KG, Tolosana R, Bren M. 2011. compositions: Compositional Data Analysis. R package version 1.10-2. Available at: http://CRAN.R-project.org/package=compositions.
• [44] van den Boogaart KG, Tolosana-Delgado R. “compositions”: A unified R package to analyze compositional data. Computers & Geosciences. 2008;34:320-338. DOI:10.1016/j.cageo.2006.11.017.
• [45] van Der Boogaart KG, Tolosana-Delgado R. Compositional data analysis with ‘R’ and the package ‘compositions’. In: Compositional Data Analysis in the Geosciences: From Theory to Practice. Geological Society, Special Publications. The Geological Society of London, 2006:119 -127.
• [46] Maechler M. et al. 2012. cluster: Cluster Analysis Basics and Extensions. R package version 1.14.2.
• [47] Kaufman L, Rousseeuw PJ. Finding Groups in Data. An Introduction to Cluster Analysis. New York: Wiley; 2005.