双孢蘑菇对重金属铅、镉富集规律的初步研究

摘要

食用菌子实体质地细嫩,营养丰富,其中许多种类还具有多种医疗保健作用,在农林作物废弃料转化中具有重要作用。近年的研究显示,部分食用菌对重金属元素具有一定的富集作用,重金属污染引起的食用菌质量安全问题引起广泛的关注。
　　 本课题以人工栽培广泛的双孢蘑菇(Agaricus bisporus)As2796为研究对象,调查了双孢蘑菇子实体中铅、镉的污染状况,分析了污染来源,研究了重金属对菌丝及相关酶类的影响,探讨了双孢蘑菇菌丝对铅、镉的吸附特性,研究了双孢蘑菇子实体中有害重金属铅、镉的分布累积规律,进行了子实体中铅、镉的形态分析,初步揭示双孢蘑菇吸附重金属的机理。
　　 对湖北省51份双孢蘑菇子实体样品检测结果表明,铅、镉的背景值含量分别为0.636 mg/kg和O.127mg/kg,样品中铅含量的范围为0.087 mg/kg～2.40 mg/kg,镉含量的范围为0.038 mg/kg～0.301 mg/kg。对双孢蘑菇两种栽培模式下29份系列样品(子实体、培养料、覆土)相关性分析表明,子实体中铅来源于覆土而与培养料无关,而覆土和培养料中的镉含量均影响子实体中的镉含量。
　　 随着平皿培养基中铅、镉浓度的增加,菌丝的生长速度和产量出现不同程度的抑制作用；在铅、镉的胁迫下,菌丝体中SOD、POD和CAT3种保护酶活性均呈现“低促高抑”的特征,并且3种酶活性两两之间均呈显著正相关,彼此间具有协同作用。
　　 随着溶液中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的初始浓度上升,双孢蘑菇菌丝体的吸附量呈“S”形曲线变化,菌丝对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为45.19 mg/g和46.49 mg/g；菌丝对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的最适pH分别为4.0和6.0,最适振荡速度分别为100r/min和50 r/min,最适温度分别为30℃～35℃和25℃。菌丝对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附可以分成2个阶段,第一阶段Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在菌丝体表面较快地结合,第二阶段Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)缓慢地被菌丝体吸附转移至内部。
　　 子实体对铅的富集能力小于对镉的富集能力。参照我国农业行业标准NY5095-2006的限量规定,铅≤2.0 mg/kg,镉≤0.2 mg/kg,初步分析出培养料中铅、镉含量的临界值分别为56.8 mg/kg和1.41 mg/kg。
　　 在无污染条件下,菌柄中铅、镉的含量显著低于菌盖和菌褶。在污染条件下,菌柄中铅含量显著高于菌盖和菌褶,而镉的含量仍然显著低于菌盖和菌褶。子实体中铅吸收与锰的吸收呈极显著正相关(P<0.01),镉的吸收和铜的吸收呈极显著正相关(P<0.01)。
　　 子实体中铅多以活性较低的醋酸可提取态(FHAc)为主,其次是盐酸可提取态(FHCl)和氯化钠可提取态(FNaCl),其他的提取态均较低；子实体中镉多以氯化钠可提取态(FNaCl)为主,其次是醋酸提取态(FHAc),其他的提取态含量均较低。