Houby a stopové prvky
| 9. 8. 2007
Některé druhy „velkých hub“ (makromycetů) 1) mají pozoruhodnou schopnost koncentrovat ve svých plodnicích stopové prvky. Tento fenomén je znám již desítky let a je v povědomí veřejnosti zejména pro schopnost hub akumulovat z prostředí některé těžké kovy nebo radionuklidy (viz Jiří Cibulka: Cizorodé prvky v houbách, Vesmír 75, 389, 1996/7).
Prvky se v plodnicích mohou hromadit dvojím způsobem: transportem přes podhoubí (mycelium) nebo atmosférickou depozicí, která však má význam pouze u druhů tvořících trvanlivější plodnice, především u chorošovitých hub. Míru akumulace prvku houbou vyjadřujeme bioakumulačním faktorem – poměrem obsahu prvku v sušině plodnice a v sušině půdního substrátu. Pokud je obsah prvku v plodnici vyšší než v půdě, houba má schopnost prvek akumulovat; pokud je nižší, jde o diskriminaci prvku. V případě, kdy je u některého druhu houby bioakumulační faktor výrazně vyšší (asi 100krát) než u většiny ostatních druhů hub, hovoříme o schopnosti hyperakumulace. Pokud je hodnota bioakumulačního faktoru nižší než jedna, ale houba má zřetelně vyšší obsahy daného prvku než většina ostatních druhů hub, hovoříme o schopnosti koncentrovat prvek. U hub – ve srovnání s cévnatými rostlinami – je však často problematické určit vrstvu substrátu, z níž podhoubí přijímá živiny.
Nejvyšší obsahy prvků nalézáme v houbách rostoucích na zemi (terestrických), což je dáno blízkým či přímým kontaktem podhoubí s minerálním substrátem. Houby rostoucí na dřevě mají obsahy prvků nízké, protože dřevo tvoří mezi houbou a geologickým prostředím bariéru; některé choroše však mají díky sorpčním vlastnostem povrchu plodnic schopnost zachycovat prvky z atmosférické depozice (podobně jako mechorosty, viz Vesmír 84, 598, 2005/10).
Faktorů ovlivňujících příjem prvků terestrickými houbami je mnoho a míra jejich vlivu je doposud málo prozkoumána. Z biologických faktorů je primární druhová závislost – některé druhy hub mají vysoce specifickou schopnost koncentrovat či akumulovat jeden nebo i více prvků. S určitou nadsázkou lze říci, že již na základě chemické analýzy plodnice můžeme usuzovat, o jaký rod nebo skupinu druhů jde. Dále hraje roli ekologická strategie houby a zřejmě i stáří podhoubí nebo jeho růstová vlna. Z faktorů prostředí je zásadní obsah prvku v půdě daný typem geologického podloží či kontaminací a mobilita prvku v substrátu ovlivněná např. kyselostí, oxidačně-redukčními podmínkami, přítomností jílových mi ne rálů, organických látek aj.
Zájem o stopové prvky v houbách byl podnícen především v souvislosti s hygienickými aspekty konzumace volně rostoucích hub. Houby často obsahují zvýšené koncentrace potencionálně škodlivých prvků, např. kadmia a rtuti, zejména pokud rostou na znečištěných územích, jako jsou městské aglomerace, rudní revíry nebo oblasti zasažené imisemi z průmyslových závodů. Některé druhy hub, především volně rostoucí pečárky (žampiony), však mohou mít vysoké koncentrace rizikových prvků i na čistých lokalitách.
Míru rizika konzumace hub s vysokým obsahem toxických prvků nelze zatím přesně posoudit, protože v řadě případů neznáme formu chemické vazby daného prvku v plodnici a jeho vstřebatelnost z houbového pokrmu. Mnohé dobré jedlé houby, např. holubinky nebo pěstované žampiony, však toxické kovy neakumulují, a tak je můžeme jíst bez obav.
Poznámky
- Antimon. Navzdory chemické příbuznosti s arzenem většina druhů hub obsahuje velmi nízké koncentrace antimonu, obvykle desítky ppb. V znečištěných oblastech (např. na Příbramsku) jsou obsahy poněkud zvýšené (stovky ppb). Specifickou schopnost koncentrovat antimon však mají některé klouzky (Suillus, snímek viz Vesmír 86, 506, 2007/8) a hřib peprný (Chalciporus piperatus), které v čistých oblastech obsahují až jednotky ppm antimonu, v oblastech kontaminovaných tímto prvkem i více než 1000 ppm. U druhu hnědák Schweinitzův (Phaeolus schweinitzii) byla prokázána schopnost metylovat antimon. Je pravděpodobné, že i jiné druhy velkých hub mají tuto schopnost a antimon může být, podobně jako arzen, přítomen v plodnicích v organické formě, např. jako antimonbetain.
- Arzen. Obsahy tohoto zdravotně rizikového prvku v houbách jsou poměrně vysoké. Saprotrofní houby mají v čistých oblastech výrazně vyšší obsahy (jednotky ppm) než mykorhizní houby (do 1 ppm). Některé druhy mykorhizních lakovek (Laccaria) však arzen akumulují (desítky až stovky ppm) a u vzácné mykorhizní houby baňky velkokališné (Sarcosphaera coronaria) byla pozorována dokonce hyperakumulace arzenu – stovky až tisíce ppm. V plodnicích nalézáme organické sloučeniny arzenu, které nejsou výrazně toxické, např. arzenobetain. Vzhledem k chemické formě arzenu v houbách se tedy nemusíme obávat, že by přiměřená konzumace běžných druhů z čistých oblastí mohla způsobit akutní nebo chronické zdravotní problémy.
- Cezium. Přirozeným stabilním izotopem cezia v přírodě je 133Cs. Druhy hub, které akumulují cezium (jednotky až desítky ppm), mají i poměrně vysoké obsahy rubidia, což je dáno chemickou příbuzností těchto homologů. Významnou roli zde hraje charakter geologického podloží.
Území ČR bylo kontaminováno kromě řady jiných radionuklidů také radioaktivními izotopy 137Cs (poločas rozpadu 30,17 roku) a 134Cs (poločas 2,062 roku) především v důsledku černobylské havárie v dubnu 1986. Tento radioaktivní spad zasáhl území naší republiky nerovnoměrně. Nejvíce byly postiženy oblasti, kde v době přechodu radioaktivního mraku pršelo. Během krátkého časového období se zvýšené koncentrace radioizotopů cezia objevily v plodnicích hub. Kromě druhové závislosti je obsah radioizotopů cezia ovlivněn především mírou spadu na lokalitě a jeho vertikální distribucí v půdě. Druhová závislost je prioritní, některé druhy (rody) hub vykazovaly aktivitu jen v desítkách Bq/kg sušiny (pečárky – Agaricus, holubinky – Russula, muchomůrky – Amanita, bedly – Macrolepiota ad.), u jiných dosahovala aktivita výjimečně až 200 kBq/kg sušiny (hřib hnědý – Xerocomus badius, čechratka podvinutá – Paxillus involutus, pavučince – Cortinarius, lakovky ad.). Přes tyto vysoké obsahy je zdravotní riziko pro konzumenty hub zanedbatelné. V současnosti, 20 let po havárii, kdy se 137Cs „vymylo“ do hlubších vrstev půdy a 134Cs prakticky zaniklo, radioaktivita v houbách podstatně klesla, a není tedy důvod k obavám při jejich konzumaci.
- Chlor. Obsah v houbách se obvykle pohybuje ve stovkách až prvních tisících ppm. Výjimkou jsou např. muchomůrky, kde je obsah chloru v plodnicích i 1–2,5 hmotnostních procent. Kromě chloru mohou mít muchomůrky také vyšší obsahy bromu (desítky ppm).
- Kadmium. Koncentrace kadmia v houbách jsou poměrně vysoké a běžně se pohybují v jednotkách ppm. Výjimku tvoří pečárky, zejména druhy z okruhu pečárky ovčí (Agaricus arvensis) a pečárky hajní (A. sylvicola), které běžně obsahují desítky ppm kadmia, a to i na čistých lokalitách. Byly pozorovány koncentrace dokonce ve stovkách ppm. V západoevropských zemích se proto volně rostoucí pečárky ke konzumaci nedoporučují. Chemická vazba kadmia v plodnicích byla studována u některých druhů pečárek. Byl izolován např. fosfoglykoprotein nazvaný „kadmium-mykofosfatin“. Zdravotní riziko vyplývající z konzumace hub s vysokým obsahem kadmia zatím nelze přesně posoudit, protože chybějí podrobné údaje o jeho vstřebávání z potravy. Pravděpodobně však existuje a podle některých údajů může být dokonce značné.
- Mangan. Většina druhů hub obsahuje mangan v desítkách ppm. Výjimku tvoří hadovkovité houby (Phallaceae), jejichž zástupci, např. hadovka smrdutá (Phallus impudicus), mají obsahy ve stovkách ppm. Nejvyšší obsahy manganu, stovky až tisíce ppm, mají některé kropenatce (Panaeolus). Houby, které koncentrují mangan, mají také vyšší obsahy železa.
- Olovo. Navzdory všeobecnému povědomí, že houby obsahují vysoké koncentrace olova, ve skutečnosti tomu tak není. Obsahy jsou poměrně nízké (jednotky ppm), a dokonce ani na lokalitách v minulosti zatížených dopravou nemusí překračovat 5 ppm. Vysoké obsahy jsou však v houbách rostoucích v okolí olovářských hutí (např. na Příbramsku), zejména v pečárkách a pýchavkách (Lycoperdon).
- Rtuť. Běžně sbírané jedlé mykorhizní druhy (např. hřiby – Boletus, muchomůrka růžovka – A. rubescens, snímek na s. 439 viz Vesmír 86, 438, 2007/7) mají obsahy rtuti spíše nižší (do 5 ppm), vyšší obsahy však nalézáme v saprotrofních druzích, zejména v pečárkách, bedlách (Macrolepiota) a čirůvkách (Calocybe, Lepista). Rtuť se v houbách váže na vysokomolekulární bílkoviny, zčásti je obsažena jako metylrtuť. Ve znečištěných oblastech (např. ve větších městech) mohou koncentrace rtuti v jedlých pečárkách dosahovat i několika desítek ppm, a proto by se vůbec neměly k jídlu sbírat.
- Rubidium. Houby obecně obsahují výrazně vyšší koncentrace rubidia než zelené rostliny. Nízké koncentrace mají saprotrofní druhy, např. pečárky obsahují často jen jednotky ppm. Mezi druhy akumulující rubidium patří například mykorhizní druhy čechratka podvinutá, holubinka hlínožlutá (R. ochroleuca), lošák jelení (Sarcodon imbricatus) a klouzky. U těchto druhů se obsahy rubidia běžně pohybují v rozmezí 200–1000 ppm. Podobně jako u cezia hraje i zde významnou roli charakter geologického podloží.
- Selen. Saprotrofní druhy obsahují běžně jednotky ppm selenu, mykorhizní druhy mají obvykle koncentrace pod 1 ppm. Výjimku tvoří především „pravé“ hřiby z okruhu hřibu smrkového (B. edulis, snímek viz Vesmír 86, 438, 2007/7), které obsahují selen v rozmezí 5–50 ppm. Ze vzácných a nejedlých hub mají koncentrace v tomto rozmezí i pozemní choroš krásnopórka kozí noha (Albatrellus pes-caprae) a muchomůrka šiškovitá (Amanita strobiliformis).
- Stříbro. Obsahy tohoto vzácného kovu v houbách jsou překvapivě vysoké. Zatímco mykorhizní druhy obsahují nižší jednotky ppm, saprotrofové běžně jednotky až desítky ppm. U dvou druhů evropských muchomůrek – muchomůrky šiškovité a muchomůrky ježatohlavé (Amanita solitaria) – byla objevena hyperakumulace stříbra: obsahy se běžně pohybují ve stovkách ppm, nejvyšší nalezená koncentrace byla 1253 ppm. Obsahy v plodnicích jsou až 2500krát vyšší než v půdě. Podobná schopnost akumulovat stříbro nebyla u žádného jiného eukaryontního organizmu doposud zaznamenána. Vysoké koncentrace stříbra ve volně rostoucích houbách (hlavně v pečárkách) by mohly představovat zdravotní riziko, avšak chemická forma stříbra v plodnicích zatím není známa.
- Vanad. Běžné obsahy vanadu v houbách jsou velmi nízké (desetiny ppm). Dva druhy muchomůrek rostoucích na našem území – muchomůrka červená (Amanita muscaria, snímek viz Vesmír 85, 268, 2006/5) a muchomůrka královská (A. regalis) – však dokážou tento prvek koncentrovat i akumulovat. Obsahy vanadu v obou druzích dosahují desítek až stovek ppm. Vanad je v plodnicích vázán jako organokovová sloučenina, která byla nazvána amavadin.
- Zinek. Obsah zinku v houbách se obvykle pohybuje v rozmezí 50–150 ppm. Poměrně vysoké obsahy mají pýchavky a pečárky. Nejvyšší schopnost akumulovat zinek má holubinka černonachová (Russula atropurpurea) s obsahy v rozmezí asi 300–1100 ppm. Chemická forma zinku v houbách není známa.
- Zlato. Houby obsahují z geochemického hlediska překvapivě vysoké koncentrace zlata, u řady druhů byla pozorována akumulace tohoto prvku. V čistých oblastech obsahují houby jednotky až desítky, ojediněle i stovky ppb zlata. V oblastech se zvýšenými obsahy zlata v půdách (v rudních revírech) mohou být koncentrace v saprotrofních druzích výrazně zvýšené a dosahovat až jednotek ppm. Nejvyšší obsahy mají pečárky a pýchavkovité houby (Bovista, Lycoperdon ad.).
- Železo. Obsah železa v houbách je prakticky stejný jako obsah zinku. Výjimku tvoří dva mykorhizní druhy – hřib strakoš (Suillus variegatus) a lištička pomerančová (Hygrophoropsis aurantiaca), které mohou obsahovat 1000–5000 ppm železa. Obsahy ve stovkách ppm byly zjištěny u kropenatců a hadovkovitých hub.
Ke stažení
článek ve formátu pdf [562,27 kB]
O autorovi
Jan Borovička
Doporučujeme
Přírodovědec v ekosystému vědní politiky 
Od krytí k uzavření rány
