鐵在平菇中的富集及其生長的影響

趙 巖，何 婷

（赤峰學院 生命科學系，內蒙古 赤峰 024000）

鐵在平菇中的富集及其生長的影響

趙 巖，何 婷

（赤峰學院 生命科學系，內蒙古 赤峰 024000）

以平菇為材料，分析了不同濃度的Fe2+在其菌絲體和子實體中的富集及其生長的影響.試驗表明:在液體培養基中添加150mg/L的Fe2+，平菇菌絲體中鐵的含量最高為1.4mg/100g干重；在液體培養基中添加100mg/L和150mg/L的Fe2+，平菇菌絲體吸收鐵的效率最高為2.0%；固體培養基Fe2+濃度為125mg/L時能明顯促進菌絲體的生長；子實體中添加5gFeSO4.7H2O時能明顯提高其產量，子實體中添加2.5gFeSO4.7H2O時吸收Fe2+的效率最高，為1.19%.

平菇；平菇菌絲體；平菇子實體；鐵；富集

1 引言

礦質元素是人和動物機體的重要組成部分，具有重要的生理功能.礦質元素能以穩定的有機態在食用菌中富集并影響食用菌的生長及產量[1].鐵等礦質元素均可在食用菌中富集，在適宜濃度可以促進菌絲體生長，增加子實體產量[2-4].富集礦質營養元素的食用菌對人和動物的生理功能有相應的增強作用[5-7].

平菇屬于擔子菌綱、傘菌目、白蘑科、側耳屬（平菇屬），是栽培廣泛的食用菌.平菇肉質肥厚，鮮嫩可口，營養豐富，是深受人們喜愛的“素食品”.平菇蛋白質含量高，氨基酸、維生素和礦質元素含量豐富.是人體所需要的維生素（硫胺素、核黃素、煙酸）和礦質元素（磷、鐵、鉀）等的良好的營養源.平菇還具有良好的藥用價值.其代謝產物非常豐富，有抗腫瘤的多糖蛋白，有抗菌作用的抗生素，有降低血壓、防治腦血管障礙的微量牛磺酸，還有利于胃腸作用的菌糖、甘露糖、維生素和幫助消化的各種酶.

鐵是人體內含量最多的一種必需微量元素[8]，人體內鐵含量約為4~5克，有兩種存在形式，一為“功能性鐵”，是鐵的主要存在形式，這些鐵發揮著鐵的功能作用，參與氧的轉運和利用.另一為“貯存鐵”，是以鐵蛋白和含鐵血黃素形式存在于血液、肝、脾與骨髓中.鐵為血紅蛋白與肌紅蛋白、細胞色素A以及一些呼吸酶的成分，參與體內氧與二氧化碳的轉運、交換和組織呼吸過程.鐵還參與許多重要功能，如催化促進β－胡蘿卜素轉化為維生素A、嘌呤與膠原的合成、抗體的產生、脂類從血液中轉運以及藥物在肝臟的解毒等.

本實驗旨在通過鐵對平菇菌絲體、子實體生長的影響及富集作用，了解礦質元素對平菇生長的影響，并初步探討平菇富集礦質元素在食品保健中的應用前景.

2 材料與方法

2.1 材料

菌種：天達300平菇菌絲 購自江蘇天達食用菌研究所

礦質離子：Fe2+(FeSO4·7H2O分析純)

培養基：PDA液體培養基：新鮮去皮土豆550g，蔗糖55g，H2O 2750ml.

PDA固體培養基：新鮮去皮土豆110g，蔗糖11g，瓊脂11g，H2O 550ml.

平菇料袋配料：棉籽殼900g，玉米面50g，石膏粉10g，石灰10g，水1500ml.

鐵試驗：在液體培養基中加入F e2+濃度分別為0m g/L(對照)，100m g/L，125m g/L，150m g/L，175m g/L，200m g/L.

在固體培養基中加入Fe2+濃度分別為0m g/L(對照)，100m g/L，125m g/L，150m g/L，175m g/L，200m g/L.

在平菇料袋中加入FeSO4·7H2O質量分別為0g(對照)，2.5g，5g，10g，15g.

2.2 培養方法

液體培養：將250mL培養基分別裝入2個錐形瓶中，每瓶125ml，在超凈工作臺中接入直徑為15mm的菌種，置于搖床中培養5天，搖床轉速為200r/min,搖床內溫度為20℃.

固體培養:將50mL培養基分裝3個試管，121℃滅菌20min后制成斜面培養基，在超凈工作臺中接入直徑為5mm的菌種，置于25℃培養箱中培養，每天測定菌絲長度并記錄，連續測定7天.

料袋培養：將棉籽殼經堆料發酵，配置好的料裝入17cm×30cm×15cm規格的料袋中，進行高壓滅菌121℃×1.5小時，采用全開放式兩端接種法接種.（全開放式兩端接種法：首先打開菌種瓶外包裝，用小木棒將原種挖成拇指大小的菌塊，打開滅好菌的料袋一端接入10余塊拇指菌塊，袋嘴不可扎得過緊，袋嘴中央應該留出0.4cm的孔隙，扎好纖維繩后扯成花狀，最后在菌種周圍用消毒大針扎微孔，微孔間距為1cm左右，以便發菌時順利地供給氧氣，另一端也按上述方法操作，每袋菌種總用量為10%.）接種后置于培養室中遮光培養，溫度為25℃±2℃，相對濕度在菌絲發育階段為60% -70%，在子實體發育階段保持在85%-90%，培養室需要每天通風.

2.3 測定方法

菌絲體產量的測定:將液體培養的菌絲體進行處理.第一次原液離心后棄去上清夜，加入請水；第二次離心后棄去上清液，加入蒸餾水；第三次離心后棄去上清夜，加入去離子水；經第四次離心后再棄去上清夜.每次離心的轉速為2800r/min，離心10min，將得到的菌絲球置于溫度為80℃-90℃的烘箱內烘干至恒重，稱其干重，精確到0.1mg.

菌絲體富集元素的測定：待測樣品中的鐵含量經處理后,采用原子吸收分光光度法.

菌絲體長度的測定：試管培養，生長長度以新萌發的菌絲為起點進行測定，精確到0.1cm.

料袋生長平菇產量測定：采取平菇生長中的第一潮菇，采菇后置于烘箱中烘干，溫度為37℃-42℃，烘干12小時，烘干后用電子稱稱重，精確到0.01g.

3 結果與分析

3.1 鐵在平菇菌絲體中的富集

在液體培養基中分別添加100m g/L、125m g/L、150m g/L、175m g/L、200m g/L等不同濃度的F e2+，結果表明:菌絲體中F e2+含量隨著培養基濃度的不同而有所不同.150m g/L組的菌絲體(100g干重)含鐵最高，為1.4m g/100g.明顯高于對照組菌絲體含鐵量1.1m g.平菇菌絲體吸收F e2+的效率隨著培養基濃度的增大有所不同（如圖1）.100mg/L組菌絲體和150m g/L組菌絲體吸收率最高，為2.0%，200m g/L組菌絲體吸收率最低，為-0.5%.平菇菌絲體對不同濃度Fe2+有不同程度的富集能力.（表1）

3.2 鐵對平菇菌絲體生長的影響

表1 平菇菌絲體對鐵的富集

在固體培養基中添加不同濃度的Fe2+，結果表明，F e2+對平菇菌絲體的生長有一定的影響.

F e2+明顯影響平菇菌絲體的生長和產量.適宜的濃度不但促進菌絲體的生長，提高菌絲體的產量，而且可以使菌絲體潔白、濃密、粗壯，與對照相比聚集成較大的菌絲球體（如圖2）.在培養基中添加125m g/L的F e2+能明顯促進菌絲體生長和提高菌絲體產量（表2）.菌絲體生長對F e2+需求的最適范圍為100-150m g/L.

3.3 鐵在平菇子實體中的富集及對其生長的影響

在平菇子實體中分別添加2.5g、5g、10g、15g等不同質量的F e S O4·7H2O，結果表明：子實體產量和含鐵量并不是隨著F e S O4·7H2O質量的增加而增加的（表3）.添加5g F e S O4·7H2O的子實體產量最高，為36.60g，其次是添加15g F e S O4·7H2O的子實體，產量為32.91g，二者明顯高于對照組22.70g，添加2.5g和10g F e S O4·7H2O的平菇子實體產量不如對照組.

添加5g F e S O4·7H2O的子實體含鐵量最高，為1.7m g/100g，其次為添加2.5g、15g、10g F e S O4·7H2O的子實體，含鐵量分別為1.6m g/100g、1.5m g/100g、1.2m g/100g，均大于對照組1.0m g/100g.子實體對F e S O4·7H2O的吸收效率隨著添加F e S O4·7H2O質量的不同而有所不同，添加2.5g F e S O4·7H2O的子實體吸收效率最高，為1.19%，添加10g F e S O4·7H2O的子實體吸收效率最低，為0.10%.而且添加適宜質量的F e S O4·7H2O還可以提前子實體的采菇期，縮短平菇生產的周期.

表2 鐵對平菇菌絲體生長的影響

表3 鐵在平菇子實體中的富集及對其生長的影響

4 討論

食用菌對礦質元素的富集作用研究非常廣泛.礦質元素在食用菌菌絲體和子實體均可富集[3,4,9].在食用菌中礦質元素90%以上以有機態存在,具有良好的穩定性,便于儲存、運輸及更好地與其他成分相配伍[10].其中大部分與蛋白質、糖類和脂肪類物質結合[11]，有利于礦質元素的吸收和利用.

本試驗中，液體培養基平菇菌絲體干重最多是添加125m g/LF e2+的菌絲體，為1.1170g/100ml；鐵富集最多的是添加150m g/LF e2+的菌絲體，為1.4m g/100g干重；吸收率最高的是添加100m g/L和150m g/LF e2+的菌絲體，吸收率為2.0%.由此看出，液體培養基中菌絲體干重、菌絲體含鐵量、菌絲體對F e2+的吸收率三者并不是成正比.在液體培養基中添加150m g/L的F e2+，菌絲體與F e2+的結合能力最好，添加125m g/L的F e2+能明顯促進菌絲體生長.添加200m g/L的F e2+時，菌絲體對F e2+的吸收率為負值，其原因可能為：F e2+濃度過高，改變了培養基的P H值，抑制了菌絲體對F e2+的吸收，同大多數木腐菌一樣，平菇喜歡在偏酸性的環境中生長，P H以5.8-6.5范圍為宜[12]，P H值過高或過低都會影響菌絲體對F e2+的吸收.

在固體培養基中添加125m g/L的F e2+時，菌絲體日平均長速最快，為1.13cm/d,而且與其他組相比較，菌絲體更加潔白、濃密、生長整齊、不產生色素及氣生菌絲少，這與孟麗等[13]在研究鐵對食用菌菌絲體生長發育的影響中的結果基本一致.在固體培養基中添加175m g/L的F e2+時，菌絲體日平均長速最慢，為1.03cm/d,低于對照組1.06cm/d,可見在固體培養基中添加175m g/L的F e2+時抑制平菇菌絲體生長.

對比平菇菌絲體在液體、固體培養基中的生長情況，固體培養基中菌絲體的日平均長速與液體培養基中菌絲體的干重并非成正比.在兩種培養基中添加125m g/L的F e2+，日平均長速和生物量干重最高，最能促進菌絲體生長.鐵促進生長的作用與其在菌絲體內的存在形式和生理功能密切相關，鐵在有機體內主要是作為酶系組分和具有重要生理功能的蛋白質成分，大約有10種含鐵酶.

在平菇料袋中添加5g F e S O4·7H2O，其子實體產量最高，為36.60g.子實體含鐵量最高為1.7m g/100g干重，是添加5g F e S O4·7H2O的料袋.子實體對鐵的吸收率最高為1.19%，是添加2.5g F e S O4·7H2O的料袋.與鐵在菌絲體中的富集相比，菌絲體對鐵的吸收率更高，原因可能是菌絲體的培養環境相對簡單，影響因素較少，比較容易控制.而平菇料袋的培養環境比較復雜，溫度、濕度、陽光、空氣等外界因素均會對平菇生長產生直接的影響，由于試驗條件有限，對于這些因素的控制很難做到理想程度上的統一，影響了子實體對鐵的富集.另外，由于我們僅對第一潮菇進行了采集，后期管理沒有到位，影響了平菇的產量及對鐵的富集.出菇管理還有待于進步.對于鐵在平菇菌絲體和子實體中的結合狀態有待于進一步研究.礦質元素對食用菌的生長發育及其產量均有影響.

在平菇料袋中添加適量的F e S O4·7H2O，不僅可以提高鐵的吸收率，而且與對照組相比，第一潮菇的采摘日期提前了25天左右，而在平菇的生長周期中要采3-4潮菇，這樣可以大大縮短平菇的生長周期，縮短了周期，也就意味著增加了經濟收益.

富集礦質元素的食用菌對人和動物的生理功能有相應的增強作用.本試驗結果證明適宜的鐵濃度可以提高菌絲體內鐵含量，這為提高食用菌的食用價值和保健功能提供了理論基礎.同時適宜質量的F e S O4·7H2O對平菇子實體的產量有促進作用，適宜的鐵濃度對平菇菌絲體的生長有明顯的促進作用，此結果可用于平菇母種的制備，具有用量少、使用方便、經濟實惠等特點.是否適宜于栽培種有待進一步研究.本試驗只限于單因子對菌絲體及子實體的影響，正交試驗統計分析結果如何有待進一步驗證.

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1673-260X（2010）03-0134-04