摘要:研究了毛頭鬼傘[Coprinus comatus(Mueller ex Fr.)S.F. Gray.]在基本培養基和加鹽培養基中,對礦質元素Ca、Fe、Zn、Se的生物富集作用。結果顯示,在基本培養基中添加Ca、Fe、Zn、Se無機鹽后,可以大幅度地提高毛頭鬼傘的生物富集效率;但加鹽后對菌絲體的生長有抑制作用。
關鍵詞:毛頭鬼傘;培養基;生物富集
中圖分類號:S646.1+9;Q945.12文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)10-2026-03
Study on Bioenrichment Action of Calcium, Iron, Zinc and Selenium Ions by
Coprinus comatus
CHEN Jin-zhao1,DAI Xuan1,RAN Ming-cai2,TAN Yong-zhong1
(1.College of Life Science and Technology, Yangtze Normal University, Fuling 408100, Chongqing, China;
2. Pengshui No.1 Middle School, Pengshui 409600, Chongqing, China)
Abstract: The bioenrichment action of Ca, Fe, Zn, Se in Coprinus comatus(Mueller ex Fr.) S.F. Gray. in basic medium and basic medium with additional salt was studied. The results showed that the basic medium supplemented with Ca, Fe, Zn, Se salt could significantly increase the bioaccumulation efficiency of C. comatus, but they had the restrained action on the mycelium growth.
Key words: Coprinus comatus (Mueller ex Fr.) S.F. Gray.; medium; bioenrichment
用生物技術提高食物營養素的含量,是當前強化食物營養的發展趨勢[1]。Ca、Fe、Zn、Se是人體不可缺少的礦質元素,當缺乏這些元素時,人就會發生各種疾病[2]。人體對食物中礦質元素的吸收量與其化學狀態有關,無機態礦質元素不易被人體吸收,并有一定的毒性;只有有機態的礦質元素才利于被人體吸收[3]。人體主要是通過食物獲得礦質元素,但是植物性食物中的Ca、Fe、Zn、Se含量與利用率都很低,而動物性食物的礦質元素攝取又受到消費水平低的限制。因此,開發新型富含生物有機態礦質元素食物的來源,增加人體獲得Ca、Fe、Zn、Se礦質元素的途徑將有著廣闊的前景。
毛頭鬼傘[Coprinus comatus(Mueller ex Fr.) S. F. Gray.],別稱雞腿蘑,是一種優質的食用、藥用兼備的食用菌,其營養豐富,有益脾健胃、清心安神的功效,經常食用有助消化、增強食欲、治療痔瘡等作用[4]。它還是聯合國糧農組織和世界衛生組織推薦的集天然、營養、保健三種功能于一體的食用菌之一[5]。用毛頭鬼傘將無機態的Ca、Fe、Zn、Se礦質元素轉化成有機態的礦質元素,不僅可以除去由于添加這類強化劑對食物造成的不良影響,還可提高人體對Ca、Fe、Zn、Se的攝入量,并且能為更好地開發和利用毛頭鬼傘提供科學依據。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1供試菌種2008年4月,在重慶市涪陵區金山采集新鮮野生的毛頭鬼傘子實體,帶回實驗室分離菌絲體。
1.1.2Ca、Fe、Zn、Se 標準液的制備分別取1.442 0 g無水氯化鈣、2.147 0 g無水硫酸亞鐵和1.063 0 g無水氯化鋅,置于500 mL容量瓶中,用0.50%稀硝酸溶液定容,得到Ca、Fe和Zn的標準儲備液1 000 μg/mL。取純硒(99.90%)0.100 0 g 于100 mL燒杯中,加入少量硝酸溶解,加過氯酸2.0 mL,置沸水浴中加熱4 h。冷卻后加8.4 mL鹽酸,置沸水浴中加熱5 min,轉移至1 000 mL容量瓶中,用稀釋劑定容,得到Se標準儲備液1 000 μg/mL。
1.2方法
1.2.1液體菌種培養去皮馬鈴薯200 g,切成小塊,煮沸25 min、過濾、取汁,加葡萄糖20 g、MgSO4 1.0 g、蛋白胨5g、VB1 0.010 0 g,定容至1 000 mL,將80 mL培養基裝于250 mL三角瓶中,滅菌、接種毛頭鬼傘菌種。25 ℃、150 r/min、培養7 d,備用。
1.2.2培養基制備與培養①黃豆粉(基本)培養基,黃豆粉25 g加水煮沸20 min,過濾,加葡萄糖22.5 g,定容至1 000 mL。②黃豆粉加鹽培養基,在黃豆粉培養基中分別添加硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅,至濃度為0.020 0%;添加亞硒酸鈉,至濃度為0.001 0%。③玉米粉(基本)培養基,玉米粉25 g加水煮沸20 min,過濾,加葡萄糖22.5 g,定容至
1 000 mL。④玉米粉加鹽培養基,在玉米粉培養基中分別添加硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅,至濃度為
0.020 0%;添加亞硒酸鈉,至濃度為0.001 0%。將以上4種培養基各80 mL分裝于250 mL三角瓶中、滅菌,接5 mL毛頭鬼傘液體菌種,每個處理重復3次。25 ℃、150 r/min、培養7 d。
1.2.3毛頭鬼傘菌絲體中礦質元素含量的測定Ca、Fe、Zn用原子吸光光譜法測定,Se用紫外-可見光分光光度法測定。Ca、Fe、Zn標準曲線的繪制參照彭金年等[6]的方法進行,Se標準曲線的繪制參照包敏等[7]的方法進行,用1 cm比色皿以空白試劑做參比,于波長596 nm處測定吸光度值,繪制標準曲線,以吸光度值A對濃度C進行線性回歸。毛頭鬼傘菌絲體中Ca、Fe、Zn含量的測定用Z-5000型火焰原子吸收分光光度計測定各菌絲體處理液的吸光度值,由線性方程求出Ca、Fe、Zn的濃度[6]。菌絲體中Se含量的測定參照包敏等[7]的方法進行,用1 cm比色皿以空白試劑做參比,于波長596 nm處測定吸光度值,由線性方程求出Se的濃度。
2結果與分析
2.1標準曲線
由標準溶液的吸光度值,計算出礦質元素Ca、Fe、Zn、Se的線性回歸方程及相關系數,并繪制出標準曲線。在標準溶液濃度范圍內,各元素濃度C與A值均呈良好的線性關系,線性回歸方程及相關系數見表1。
2.2培養基對毛頭鬼傘菌絲體富集礦質元素的影響
培養基對毛頭鬼傘菌絲體富集礦質元素的影響結果見表2。從表2可見,在黃豆粉培養基中,毛頭鬼傘菌絲體內的Fe含量比玉米粉培養基內Fe含量高34.16%,而黃豆粉培養基中Zn、Se、Ca的含量均低于玉米粉培養基中的含量,分別低了8.56%、5.68%和5.01%。在黃豆粉加鹽培養基中,毛頭鬼傘菌絲體內的Ca、Fe、Zn、Se含量均顯著大于黃豆粉培養基中的含量,Ca、Fe、Zn、Se的含量分別增加了3.76、3.90、3.32和4.09倍。同樣,玉米粉加鹽培養基中菌絲體內的Ca、Fe、Zn、Se含量均大于玉米粉培養基中的含量,Ca、Fe、Zn、Se的含量分別增加了1.54、1.25、0.14和1.46倍。因此,在培養基中添加礦質元素無機鹽,有利于毛頭鬼傘菌絲體對Ca、Fe、Zn、Se的富集。
2.3培養基對毛頭鬼傘菌絲體生長的影響
測定結果顯示,在黃豆粉培養基、黃豆粉加鹽培養基、玉米粉培養基、玉米粉加鹽培養基等4種培養基中培養生長的毛頭鬼傘菌絲體濕重分別為0.536 1、0.258 6、0.544 2和0.302 7 g。從這個結果可見,黃豆粉培養基菌絲體濕重是黃豆粉加鹽培養基菌絲體濕重的2.07倍,玉米粉培養基菌絲體濕重是玉米粉加鹽培養基菌絲體濕重的1.80倍。說明隨著硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅和亞硒酸鈉加入培養基后,毛頭鬼傘菌絲體的產量在顯著下降。因此,在培養基中加入硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅和亞硒酸鈉后,不利于毛頭鬼傘菌絲體的生長。
3小結與討論
在不同培養基中,毛頭鬼傘菌絲體對Ca、Fe、Zn、Se的富集能力不同,即使在同一種培養基中,菌絲體對Ca、Fe、Zn、Se的富集能力也不相同。在培養基中加入硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅和亞硒酸鈉無機鹽后,可提高毛頭鬼傘菌絲體對Ca、Fe、Zn、Se的富集能力,但無機鹽的加入同時也抑制了毛頭鬼傘菌絲體的正常生長,這與徐爾尼等[2]對香菇和金針菇的生物富集作用研究結論相似。由于植物對環境中無機態礦質元素的生物富集能力與其生育期和環境中無機鹽濃度有關[8],因此,毛頭鬼傘對Ca、Fe、Zn、Se的富集作用要應用于生產中去,還需進一步完善相關的技術方法。
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