重金屬鉛與有益元素鈣共同作用于平菇的研究分析*

邱宇宙，梅　憶，盧佳瑛，顧小蘇，徐少杰，朱紅薇

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江　嘉興　314001)

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重金屬鉛與有益元素鈣共同作用于平菇的研究分析*

邱宇宙，梅憶，盧佳瑛，顧小蘇，徐少杰，朱紅薇

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江嘉興314001)

以平菇為材料，探究有害重金屬鉛、有益元素鈣及二者共同作用對平菇的影響，為食用菌安全問題奠定理論基礎(chǔ)。通過在培養(yǎng)基中添加鉛和鈣離子，研究重金屬鉛和有益元素鈣共同存在的情況下對平菇菌絲體生長的影響，固體培養(yǎng)階段取Pb2+濃度為100 mg/L，Ca2+濃度為0.1%～1.0%，確定Ca2+濃度，在此基礎(chǔ)上做液體培養(yǎng)進(jìn)一步研究平菇菌絲體對重金屬鉛和有益元素鈣的吸收。有益元素鈣對重金屬鉛產(chǎn)生了拮抗作用，其抑制了平菇菌絲體對重金屬鉛的吸收，其中以加0.6%的有益元素鈣的效果最為明顯。

重金屬鉛；有益元素鈣；共同作用；平菇

平菇(Pleurotus ostreatus)屬擔(dān)子菌門、層菌綱、傘屬目、口蘑科、側(cè)耳屬，是廣泛栽培的食用菌，在全世界作為食用菌出口商品中的主要品種，現(xiàn)已作為低脂肪、高蛋白的保健品和綠色的副食品進(jìn)入各家各戶，倍受人們青睞。

平菇對某些微量元素具有一定的富集作用，其中包括一些有害重金屬。當(dāng)平菇富集了這些微量元素，其成分就相應(yīng)地受到一定程度的影響，從而造成對食用者的影響。隨著平菇的生產(chǎn)和消費(fèi)量的逐漸增加，其生長及食用安全問題不容小覷。焦帥等在Pb2+、Hg+對平菇菌絲生長的影響及中微量元素對Hg+的拮抗解毒效應(yīng)一文中表明平菇中重金屬的富集量增大會嚴(yán)重影響食用者的健康，并且Ca2+、Mg2+、Fe2+與Hg+之間具有拮抗效應(yīng)，從而能減輕高濃度Hg+對平菇的毒害作用。高晨光的鈣鹽對平菇菌絲生長的影響一文表明不同濃度的鈣離子濃度對平菇菌絲生長的影響有不同作用，當(dāng)鈣離子濃度在0.1%～1%范圍內(nèi)，菌絲生長速度呈上升趨勢，在濃度為1%是呈現(xiàn)促進(jìn)效果的最大值，濃度超過1%時生長變緩慢，濃度過大時生長會導(dǎo)致菌絲生長的停止。本文探究有害重金屬鉛、有益元素鈣及二者共同作用對平菇的影響，為食用菌安全問題奠定理論基礎(chǔ)。通過有益元素鈣的作用，降低平菇菌絲對重金屬鉛的富集，進(jìn)而降低平菇組成成分中重金屬鉛的含量，同時增加有益元素鈣的含量，從而達(dá)到提高平菇的營養(yǎng)及藥用價值的效果[1-9]。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

菌種：平58(Pleurotusostreatus),安徽六安金大地食用菌基地。

主要試劑：Pb(NO3)2(分析純)，CaCl2(分析純)，Pb ，Ca標(biāo)準(zhǔn)品，PDA固體培養(yǎng)基、PDA液體培養(yǎng)基。

主要儀器：馬弗爐；原子吸收分光光度計，美國瓦里安公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1Ca2+濃度范圍的確定

(1)PDA固體培養(yǎng)基的制備：制備700 mL的PDA固體培養(yǎng)基，分裝到錐形瓶中，每個裝100 mL。

(2)重金屬及微量有益元素配制：配制Pb2+濃度為100 mg/L；Ca2+濃度為0.1%～1.0%，具體取(%)0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0。

(3)7組PDA培養(yǎng)基添加如下：A：空白對照(只加100 mg/L Pb2+)；B：0.1% Ca2+加100 mg/L Pb2+；C：0.2% Ca2+加100 mg/L Pb2+；D：0.4% Ca2+加100 mg/L Pb2+；E：0.6% Ca2+加100 mg/L Pb2+；F：0.8% Ca2+加100 mg/L Pb2+；G：1.0% Ca2+加100 mg/L Pb2+。

(4)菌餅法轉(zhuǎn)接活化好的平菇，28 ℃恒溫培養(yǎng)，以確定最佳Ca2+濃度。

1.2.2定量階段實(shí)驗(yàn)(搖瓶)：以定性階段實(shí)驗(yàn)作為理論基礎(chǔ)

(1)制備600 mL的PDA液體培養(yǎng)基，分裝到錐形瓶中，每個裝50 mL。

(2)設(shè)置4組PDA培養(yǎng)基添加，如下：H：空白對照(只加100 mg/L Pb2+);I：0.2% Ca2+加100 mg/L Pb2+；J：0.4% Ca2+加100 mg/L Pb2+；K：0.6% Ca2+加100 mg/L Pb2+。

(3)菌餅法轉(zhuǎn)接入液體培養(yǎng)基，28 ℃恒溫?fù)u床培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速130 r/min，以確定最佳Ca2+濃度。

1.3測定方法

菌絲體中鉛及鈣含量的測定：將液體培養(yǎng)得到的菌絲體進(jìn)行處理：抽濾、烘干、稱重、粉碎，采用原子吸收分光光度法進(jìn)行鉛及鈣含量的測定[10-12]。

2　結(jié)果與討論

2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與分析

表1　不同Ca2+濃度平菇的長勢

注：表格中的每個數(shù)值都是取三個重復(fù)實(shí)驗(yàn)值的平均值。

圖1　接種后第三天

圖2　接種后第四天

結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出組合中Ca2+濃度在0.2%～0.6%時對Pb2+的作用最明顯，表現(xiàn)為菌絲長勢相對較好，故選擇Ca2+濃度在0.2%～0.6%時和100 mg/L鉛離子組合，做搖瓶實(shí)驗(yàn)，探索鈣離子對菌絲富集鉛離子的影響作用。

2.2鉛、鈣標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制

表2　鉛標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

表3　鈣標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

圖3　鉛標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

圖4　鈣標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

由圖3可知，鉛的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=0.0119x-0.02153

由圖4可知，鈣的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為y=0.05711x-0.00164

由表4可知，Ca2+和 Pb2+共同存在時，Ca2+會抑制平菇菌絲體對 Pb2+的吸收。當(dāng)Pb2+濃度取100 mg/L時，Ca2+濃度在0.2%～0.6%范圍內(nèi)對Pb2+的作用較為明顯。此濃度范圍內(nèi)，隨著Ca2+濃度的增加，平菇菌絲對 Pb2+的吸收逐漸降低，相反，對Ca2+的吸收逐漸增加，其中以Ca2+濃度0.6%時最為明顯。最終表現(xiàn)為，培養(yǎng)出來的平菇菌絲體中，鉛和鈣的含量如表4所示。

表4　試樣中鉛及鈣的含量

3　結(jié)　論

在平菇菌絲體生長過程中，同時添加重金屬鉛和有益元素鈣會對平菇菌絲體的生長造成一定的影響，原因是平菇菌絲體對兩種元素的吸收發(fā)生了變化。本研究中，重金屬鉛和有益元素鈣共存條件下，當(dāng)Pb2+濃度為100 mg/L時，加入0.1%～1.0%的Ca2+，結(jié)果表現(xiàn)為加入0.2%～0.6%的Ca2+時，平菇菌絲體對Pb2+的吸收作用減弱，而對Ca2+的吸收作用增強(qiáng)，其中，以加入0.6%的Ca2+的作用效果作為明顯。從一定程度上講，平菇菌絲體生長中，在重金屬鉛和有益元素鈣同時存在的情況下，一定濃度的Ca2+會對一定濃度的Pb2+產(chǎn)生拮抗作用，抑制平菇菌絲體對Pb2+的吸收，反而增強(qiáng)對自身的吸收。利用此研究，可以解決部分地區(qū)由于重金屬鉛污染嚴(yán)重導(dǎo)致平菇生產(chǎn)受限制的問題，此外，由于鈣為有益元素，有利于人體健康，故同時可以達(dá)到提高平菇品質(zhì)的效果。由于本研究根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)只選擇了一個濃度的Pb2+(100 mg/L)，尚不全面，其他濃度條件下還需進(jìn)一步研究分析。

[1]胡佳羽,王武,羅友進(jìn),等.4種重金屬元素對不同潮次平菇產(chǎn)量和質(zhì)量的影響分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2014(01):232-237.

[2]楊小紅,陳慧君,李俊,等.不同品種平菇對4種重金屬的吸收富集與安全限量值研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2014(05):868-874.

[3]胡佳羽,謝永紅,王武,等.培養(yǎng)料中重金屬元素對平菇產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(10):225-227,353.

[4]陶文文,王甜甜,王世強(qiáng). 微量元素對平菇菌絲生長及酶活性的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(30):18472-18474.

[5]暴增海,馬桂珍, 徐曉紅. 微量元素對食用菌產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 世界農(nóng)業(yè),2002(07):38-40.

[6]史留功,樊金獻(xiàn),朱自學(xué). 微量元素對平菇生長的影響[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù),2007(06):84-86.

[7]高晨光.鈣鹽對平菇菌絲生長的影響[J].農(nóng)林科技,2012(35):183-184.

[8]楊小紅,胡清秀,韓立榮.重金屬對平菇菌絲生長、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].中國食用菌,2010(06): 35-38.

[9]焦帥,阮榕生,劉玉環(huán),等.Pb2+·Hg2+對平菇菌絲生長的影響及中微量元素對Hg2+的拮抗解毒效應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(01):72-75.

[10]何田安.六安市幾種市售鮮食用菌重金屬含量的測定[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(上半月刊),2011(21):149-151.

[11]劉曉燕.食用菌中幾種重金屬含量的測定[J].廣州化工,2014,42(19):115-117.

[12]陳杰,龐江琳,李尚德,等. 平菇微量元素含量的分析[J]. 廣東微量元素科學(xué),2003(11): 59-60.

The Combined Action on Pleurotus Ostreatus in the Presence of Both Heavy Metal Lead and Beneficial Element Calcium*

QIUYu-zhou,MEIYi,LUJia-ying,GUXiao-su,XUShao-jie,ZHUHong-wei

(College of Biological and Chemical Engineering, Jiaxing University, Zhejiang Jiaxing 314001, China)

The combined action on oyster mushroom in the presence of both heavy metal lead and beneficial element calcium were studied in this project, so as to provide theoretical basis for edible safety. By means of adding heavy metal lead and beneficial element calcium to medium, the solid culture phase took the Pb2+level for 100 mg/L, and the Ca2+level was 0.1%～1.0%, to confirm the Ca2+level, on this basis, liquid culture was done for the further study of the absorption for both ion lead and beneficial element calcium of oyster mushroom mycelium. Beneficial element calcium interacted to ion lead, it restrained the ion lead absorption of oyster mushroom mycelium, among which the 0.6% Ca2+level was the most prominent.

ion lead; beneficial element calcium; combined action; oyster mushroom

2015年嘉興學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(編號: 851715049)。

邱宇宙(1994-)，女，生物工程專業(yè)學(xué)生。

Q89

A

1001-9677(2016)010-0081-03