重金属铅与有益元素钙共同作用于平菇的研究分析*

邱宇宙，梅　忆，卢佳瑛，顾小苏，徐少杰，朱红薇

(嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江　嘉兴　314001)



重金属铅与有益元素钙共同作用于平菇的研究分析*

邱宇宙，梅忆，卢佳瑛，顾小苏，徐少杰，朱红薇

(嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴314001)

以平菇为材料，探究有害重金属铅、有益元素钙及二者共同作用对平菇的影响，为食用菌安全问题奠定理论基础。通过在培养基中添加铅和钙离子，研究重金属铅和有益元素钙共同存在的情况下对平菇菌丝体生长的影响，固体培养阶段取Pb2+浓度为100 mg/L，Ca2+浓度为0.1%～1.0%，确定Ca2+浓度，在此基础上做液体培养进一步研究平菇菌丝体对重金属铅和有益元素钙的吸收。有益元素钙对重金属铅产生了拮抗作用，其抑制了平菇菌丝体对重金属铅的吸收，其中以加0.6%的有益元素钙的效果最为明显。

重金属铅；有益元素钙；共同作用；平菇

平菇(Pleurotus ostreatus)属担子菌门、层菌纲、伞属目、口蘑科、侧耳属，是广泛栽培的食用菌，在全世界作为食用菌出口商品中的主要品种，现已作为低脂肪、高蛋白的保健品和绿色的副食品进入各家各户，倍受人们青睐。

平菇对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属。当平菇富集了这些微量元素，其成分就相应地受到一定程度的影响，从而造成对食用者的影响。随着平菇的生产和消费量的逐渐增加，其生长及食用安全问题不容小觑。焦帅等在Pb2+、Hg+对平菇菌丝生长的影响及中微量元素对Hg+的拮抗解毒效应一文中表明平菇中重金属的富集量增大会严重影响食用者的健康，并且Ca2+、Mg2+、Fe2+与Hg+之间具有拮抗效应，从而能减轻高浓度Hg+对平菇的毒害作用。高晨光的钙盐对平菇菌丝生长的影响一文表明不同浓度的钙离子浓度对平菇菌丝生长的影响有不同作用，当钙离子浓度在0.1%～1%范围内，菌丝生长速度呈上升趋势，在浓度为1%是呈现促进效果的最大值，浓度超过1%时生长变缓慢，浓度过大时生长会导致菌丝生长的停止。本文探究有害重金属铅、有益元素钙及二者共同作用对平菇的影响，为食用菌安全问题奠定理论基础。通过有益元素钙的作用，降低平菇菌丝对重金属铅的富集，进而降低平菇组成成分中重金属铅的含量，同时增加有益元素钙的含量，从而达到提高平菇的营养及药用价值的效果[1-9]。

1　实　验

1.1实验材料

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

主要试剂：Pb(NO3)2(分析纯)，CaCl2(分析纯)，Pb ，Ca标准品，PDA固体培养基、PDA液体培养基。

主要仪器：马弗炉；原子吸收分光光度计，美国瓦里安公司。

1.2实验方法

1.2.1Ca2+浓度范围的确定

(1)PDA固体培养基的制备：制备700 mL的PDA固体培养基，分装到锥形瓶中，每个装100 mL。

(2)重金属及微量有益元素配制：配制Pb2+浓度为100 mg/L；Ca2+浓度为0.1%～1.0%，具体取(%)0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0。

(3)7组PDA培养基添加如下：A：空白对照(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)菌饼法转接活化好的平菇，28 ℃恒温培养，以确定最佳Ca2+浓度。

1.2.2定量阶段实验(摇瓶)：以定性阶段实验作为理论基础

(1)制备600 mL的PDA液体培养基，分装到锥形瓶中，每个装50 mL。

(2)设置4组PDA培养基添加，如下：H：空白对照(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)菌饼法转接入液体培养基，28 ℃恒温摇床培养，转速130 r/min，以确定最佳Ca2+浓度。

1.3测定方法

菌丝体中铅及钙含量的测定：将液体培养得到的菌丝体进行处理：抽滤、烘干、称重、粉碎，采用原子吸收分光光度法进行铅及钙含量的测定[10-12]。

2　结果与讨论

2.1实验结果记录与分析

表1　不同Ca2+浓度平菇的长势

注：表格中的每个数值都是取三个重复实验值的平均值。

图1　接种后第三天

图2　接种后第四天

结论：从实验结果可以看出组合中Ca2+浓度在0.2%～0.6%时对Pb2+的作用最明显，表现为菌丝长势相对较好，故选择Ca2+浓度在0.2%～0.6%时和100 mg/L铅离子组合，做摇瓶实验，探索钙离子对菌丝富集铅离子的影响作用。

2.2铅、钙标准工作曲线绘制

表2　铅标准工作曲线

表3　钙标准工作曲线

图3　铅标准工作曲线

图4　钙标准工作曲线

由图3可知，铅的标准工作曲线为y=0.0119x-0.02153

由图4可知，钙的标准工作曲线为y=0.05711x-0.00164

由表4可知，Ca2+和 Pb2+共同存在时，Ca2+会抑制平菇菌丝体对 Pb2+的吸收。当Pb2+浓度取100 mg/L时，Ca2+浓度在0.2%～0.6%范围内对Pb2+的作用较为明显。此浓度范围内，随着Ca2+浓度的增加，平菇菌丝对 Pb2+的吸收逐渐降低，相反，对Ca2+的吸收逐渐增加，其中以Ca2+浓度0.6%时最为明显。最终表现为，培养出来的平菇菌丝体中，铅和钙的含量如表4所示。

表4　试样中铅及钙的含量

3　结　论

在平菇菌丝体生长过程中，同时添加重金属铅和有益元素钙会对平菇菌丝体的生长造成一定的影响，原因是平菇菌丝体对两种元素的吸收发生了变化。本研究中，重金属铅和有益元素钙共存条件下，当Pb2+浓度为100 mg/L时，加入0.1%～1.0%的Ca2+，结果表现为加入0.2%～0.6%的Ca2+时，平菇菌丝体对Pb2+的吸收作用减弱，而对Ca2+的吸收作用增强，其中，以加入0.6%的Ca2+的作用效果作为明显。从一定程度上讲，平菇菌丝体生长中，在重金属铅和有益元素钙同时存在的情况下，一定浓度的Ca2+会对一定浓度的Pb2+产生拮抗作用，抑制平菇菌丝体对Pb2+的吸收，反而增强对自身的吸收。利用此研究，可以解决部分地区由于重金属铅污染严重导致平菇生产受限制的问题，此外，由于钙为有益元素，有利于人体健康，故同时可以达到提高平菇品质的效果。由于本研究根据现有文献只选择了一个浓度的Pb2+(100 mg/L)，尚不全面，其他浓度条件下还需进一步研究分析。

[1]胡佳羽,王武,罗友进,等.4种重金属元素对不同潮次平菇产量和质量的影响分析[J].中国农学通报,2014(01):232-237.

[2]杨小红,陈慧君,李俊,等.不同品种平菇对4种重金属的吸收富集与安全限量值研究[J].农业环境科学学报,2014(05):868-874.

[3]胡佳羽,谢永红,王武,等.培养料中重金属元素对平菇产量和质量的影响[J].江苏农业科学,2013(10):225-227,353.

[4]陶文文,王甜甜,王世强. 微量元素对平菇菌丝生长及酶活性的影响[J]. 安徽农业科学,2011(30):18472-18474.

[5]暴增海,马桂珍, 徐晓红. 微量元素对食用菌产量和品质的影响[J]. 世界农业,2002(07):38-40.

[6]史留功,樊金献,朱自学. 微量元素对平菇生长的影响[J]. 农业与技术,2007(06):84-86.

[7]高晨光.钙盐对平菇菌丝生长的影响[J].农林科技,2012(35):183-184.

[8]杨小红,胡清秀,韩立荣.重金属对平菇菌丝生长、产量和质量的影响[J].中国食用菌,2010(06): 35-38.

[9]焦帅,阮榕生,刘玉环,等.Pb2+·Hg2+对平菇菌丝生长的影响及中微量元素对Hg2+的拮抗解毒效应[J].安徽农业科学,2010(01):72-75.

[10]何田安.六安市几种市售鲜食用菌重金属含量的测定[J].安徽农学通报(上半月刊),2011(21):149-151.

[11]刘晓燕.食用菌中几种重金属含量的测定[J].广州化工,2014,42(19):115-117.

[12]陈杰,庞江琳,李尚德,等. 平菇微量元素含量的分析[J]. 广东微量元素科学,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年嘉兴学院大学生创新创业训练计划项目(编号: 851715049)。

邱宇宙(1994-)，女，生物工程专业学生。

Q89

A

1001-9677(2016)010-0081-03