食用菌抗重金属机制研究综述:食用菌的重金属含量
时间：2019-05-20 03:26:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
风味独特的食用菌具有较高的药用价值和营养价值，如香菇多糖可以有效提高人体辅助性T细胞的活性[1]，因此其被誉为“上帝的食品”、“山珍”、“长寿食品”等[2]。食用菌的栽培已在我国形成一项巨大的产业，而其栽培原料逐渐从段木、木屑等木材原料转向农副产品甚至工业废料，如棉籽壳、稻草[3]等。但这些原料所含有的一定量的重金属会被食用菌吸收、富集，最终可能会对食用者的身体健康产生不利的影响。因此，探究重金属对食用菌生长代谢的影响具有重要意义。现对有关食用菌对微量元素的富集、重金属对食用菌生长及抗氧化系统的影响作一简要综述。
1食用菌富集微量元素
研究表明，香菇等丝状真菌对钙、锌、硒等元素有更高富集率[4-6]。叶明等[7]研究发现供试菌株生长耐受钙浓度范围为0~10 mg/mL，富钙香菇菌丝体的钙含量和多糖含量较出发菌株均显著提高。寿红霞的研究表明，培养基中含锗量不足500 μg/g的条件下，可以在一定程度上促进香菇菌丝体的生长，缩短其生长期，其对锗吸收率达44%~88%；培养基锗浓度500~1 000 μg/g的条件下，香菇可以吸收高达88%的锗，产量也受到略微的抑制；尚德静等[8]发现，在液体深层培养条件下，若硒浓度低于40 μg/g，菌体会富集硒，但不会影响自身生长代谢，一旦硒浓度高于40 μg/g，其富硒率达到灵芝的1/2。
施巧琴等[9]认为食用菌中凤尾菇、香菇、木耳、金针菇等可以富集镉、砷、汞，其中凤尾菇的富集作用最强。徐丽红等[10]研究表明，香菇对培养基中镉的富集能力最强，其次是对汞的富集能力，对铅的富集能力最弱。香菇对参试5种重金属的富集能力依次为镉>汞>砷>铜>铅。雷敬敷等[11]发现在铜污染培养基时，富集铜能力排序为双孢蘑菇>香菇>木耳>凤尾菇，可见香菇富集铜能力比较强。曲明清等[12]研究发现杏鲍菇子实体中砷、汞、铅和镉的含量随其在培养料中浓度的增加而增加，而且砷、汞和镉会显著降低生物学效率。菌丝浓度随着重金属添加浓度的增加而增加。雷敬敷等[11]发现若无限添加重金属，食用菌对其的累积将趋近于一个最大可能积累量，如双孢蘑菇对铅的极限值为30 mg/kg，香菇为180 mg/kg。
研究表明，将适量有益金属元素如锌等添加入食用菌，可在一定程度上抑制重金属的富集、胁迫毒害。徐尔尼等[13]发现香菇比茶树菇、金针菇对锌富集作用更强，但该富集作用一旦超过500 mg/kg，将会随锌浓度增加而逐渐减弱[6]。
2重金属抑制食用菌生长
过量的重金属浓度会对菌体的生长产生明显的抑制作用，而且这种作用随浓度增加而增强，但一旦达到一定的量，菌体由于生长被过度抑制反而会降低重金属富集能力。刘云国等[14-15]的研究表明，不同浓度铜和锌抑制了CTB430-1和A.niger生长，明显抑制A.niger，结果可以说明其抗性菌体具有较强的生长能力；高浓度锌对菌体抑制作用显著低于铜，可见铜对CTB430-1和A.niger毒性更大。
香菇、凤尾菇、金针菇及木耳等食用菌对汞、铅、砷、镍、铜、锌等重金属均有不同程度的富集作用，上述重金属对食用菌生长均有不同程度的不良影响。对产量影响的顺序以香菇最大、凤尾菇次之、金针菇较弱。孟丽等[16]研究认为适当浓度的锌有利于香菇菌丝的生长，增加菌丝的生物合成，其中200×10-6 mg/kg的硫酸锌是促进香菇菌丝生长发育的最佳营养条件；反之，过高浓度的锌抑制香菇菌丝的生长。陈素华[17]及杨春香等[18]指出重金属抑制食用菌菌丝生长的主要原因可能为：细胞中部分生理结构会受到重金属的损害，从而阻碍了营养物质的运输路径，并抑制菌丝吸收生长必需的营养元素，导致其生长受阻。
3重金属抑制食用菌抗氧化系统
重金属一旦在生物体内富集过量，常会抑制其体内抗氧化系统的作用，从而抑制生物体的生物化学反应[19]。生物体的抗氧化系统包括抗氧化酶和抗氧化剂，抗氧化酶主要有超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），抗氧化剂主要有胞内的还原型谷胱甘肽[17]（GSH）。樊霆[20]研究发现，随着铜和锌浓度的增加，CTB430-1和A.niger可溶性蛋白呈下降趋势，菌体体内GSH含量增加，体内SOD和CAT酶活性、CTB430-1活性的增加较为显著，表明其抗重金属能力较好。但在高浓度锌作用下，CTB430-1的菌体内可溶性蛋白含量略有增长。
食用菌对汞、铅、硒等重金属都表现出了不同程度的富集现象，但是随着重金属浓度不断增加，食用菌生长受到越来越强的抑制，从而导致食用菌对重金属的富集能力有所降低[21-23]。目前关于食用菌抗重金属机制尚不清楚，这将是相关研究者不断努力的方向。
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