CN110959463A - 一种降低香菇菌丝中镉含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低香菇菌丝中镉含量的方法，该方法包括如下步骤：在香菇的培养基中添加EDTA，其中EDTA的添加浓度为10‑100mg/Kg。本发明的降低香菇菌丝中镉含量的方法，通过向培养基中添加EDTA，有效降低菌丝中镉的浓度，具有操作简便、成本低、效果好的特点，可被大规模生产广泛采用。

Description

一种降低香菇菌丝中镉含量的方法

技术领域

本发明涉及食用菌栽培领域，具体的说涉及一种降低香菇菌丝中镉含量的方法。

背景技术

近几年食用菌中重金属超标的问题屡被报道，随着国民对食品安全重视程度不断提高，该问题越来越引起科研和生产者的重视。

食用菌对重金属的富集现象最早是从蘑菇属中镉(Cd)的积累发现的。后来研究发现诸多大型真菌都具有较强的富集重金属的能力，研究证实食用菌富集重金属能力远远超过绿色植物。食用菌中重金属主要来源于其生长所需的栽培基质、水、覆土、空气等。一般食用菌的生长周期比较短，通过食用菌的菇体表面吸收周围的重金属比较有限，食用菌对重金属的吸附，大多是通过菌丝体从栽培基质中吸收。野生采摘的食用菌中的重金属来自于其生长地的土壤、有机质、水源与空气污染等；人工栽培食用菌的重金属来源于栽培基质、覆土、空气、水。

香菇Lentinula edodes(Berk.)Pegler，又称为香蕈、香蘑、香菰、椎茸，是我国第一大栽培食用菌种类，也是我国产量最高的食用菌种类。由于香菇营养丰富、味道鲜美、高蛋白、低脂肪，且其含有多种有药用价值的营养成分，部分水溶性鲜味物质可用作食品调味品，因此深受消费者喜爱。大量实验证明，香菇具有良好的防治癌症的效果，从香菇中提取的香菇多糖已用于临床癌症治疗。另外，香菇还对糖尿病、肺结核、传染性肝炎、神经炎等有治疗作用，又可用于治疗消化不良、便秘及减肥等。

镉是一种有毒重金属，被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第六位危及人体健康的有毒物质，国际癌症研究组织(IARC)将镉及其相关化合物确认为第一类致癌物，我国也将镉列为实施排放总量控制的重点监控指标之一。镉通过皮肤、呼吸道、食物链等进入人体，它在人体的半衰期长达10-30年，对人体健康产生各种不良影响，如引起肾损伤、肝损伤、睾丸损伤、骨质疏松、心血管疾病、神经性疾病和免疫力下降等，引起慢性中毒。日本的“痛痛病”就是因为镉污染引起的-1931年日本富士县出现了一种怪病，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛，病症持续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦，到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，常常大叫“痛死了！”“痛死了！”有的人因无法忍受痛苦而自杀。这种病由此得名为“骨癌病”或“痛痛病”。镉通过多种机制产生生物毒性，如镉能导致钙离子代谢紊乱，造成钙流失。香菇对镉富集能力较强，边银丙等对湖北、河南省生产的香菇进行重金属镉跟踪，发现其镉超标率在30％以上。食用菌对镉的富集首先通过菌丝对培养基质中的镉离子进行吸收，然后通过多种转运途径进入子实体的不同部位。通常可以采用低富集重金属品种选育或者采用物理或者化学的方法减少重金属进入食用菌子实体等方法来降低食用菌中重金属的含量。与品种选育相比，通过物理或者化学的方法减少镉进入食用菌子实体的方法更加便捷和有效，而食用菌子实体中的重金属首先通过吸收进入菌丝体，进而通过特定的运输途径进入子实体，因此，通过一定的物理或者化学的方法降低食用菌菌丝中重金属的含量将有效降低子实体中重金属的含量，进而降低对人体的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低香菇菌丝中镉含量的方法，该方法包括如下步骤：

在香菇的培养基中添加EDTA，其中EDTA的添加浓度为10-100mg/Kg。

其中优选的EDTA添加浓度为10-50mg/Kg；

进一步优选的，EDTA添加浓度为10-30mg/Kg

其中所述的香菇的培养基为PDA培养基或其他常规的香菇培养基。

本发明提供的一种降低香菇菌丝中镉含量的方法，具有创新点如下：

香菇菌丝生长过程中对栽培基质中的重金属特别是镉有一定的富集作用，菌丝中的镉通过运输积累到子实体中，消费者通过食用食用菌而摄入重金属镉，当重金属镉在体内积累到一定浓度会对身体产生严重的危害。本发明通过向培养基中添加一定浓度的EDTA从而有效降低进入菌丝中的镉浓度，特别是当培养基中镉的浓度较高时，此方法效果更加显著。

本发明的降低香菇菌丝中镉含量的方法具有操作简便、成本低、效果好的特点，可被大规模生产广泛采用。

附图说明

图1、不同浓度镉处理对4625菌株菌丝生长情况

A、菌丝在不含镉的PDA菌丝中生长情况；

B、菌丝在含有浓度为0.1mg/Kg镉的PDA培养基中生长情况；

C、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉的PDA培养基中生长情况；

D、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉的PDA培养基中生长情况；

E、菌丝在含有浓度为10mg/Kg镉的PDA培养基中生长情况。

图2、不同浓度镉处理下4625菌株菌丝中镉含量

图3、1mg/Kg镉处理下不同浓度EDTA添加对4625菌株菌丝生长的影响

A、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和0mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

B、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和10mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

C、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和30mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

D、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和50mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

E、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和70mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

F、菌丝在含有浓度为1mg/Kg镉和100mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况。

图4、1mg/Kg镉处理下不同浓度EDTA添加对4625菌株菌丝生长速度的影响

图5、1mg/Kg镉处理及不同EDTA添加下4625菌株菌丝中镉含量

4625-1-0：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为0mg/Kg的处理；

4625-1-10：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为10mg/Kg的处理；

4625-1-30：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为30mg/Kg的处理；

4625-1-50：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为50mg/Kg的处理；

4625-1-70：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为70mg/Kg的处理；

4625-1-100：代表4625菌株在镉含量为1mg/Kg和EDTA添加量为100mg/Kg的处理。

图6、5mg/Kg镉处理下不同浓度EDTA添加对4625菌株菌丝生长的影响

A、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和0mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

B、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和10mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

C、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和30mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

D、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和50mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

E、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和70mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况；

F、菌丝在含有浓度为5mg/Kg镉和100mg/Kg EDTA的PDA培养基中生长情况。

图7、5mg/Kg镉处理下不同浓度EDTA添加对4625菌株菌丝生长速度的影响

图8、5mg/Kg镉处理及不同EDTA添加下4625菌株菌丝中镉含量

4625-5-0：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为0mg/Kg的处理；

4625-5-10：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为10mg/Kg的处理；

4625-5-30：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为30mg/Kg的处理；

4625-5-50：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为50mg/Kg的处理；

4625-5-70：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为70mg/Kg的处理；

4625-5-100：代表4625菌株在镉含量为5mg/Kg和EDTA添加量为100mg/Kg的处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于以任何方式限制本发明的范围。通过上述说明和以下实施例，在本文示出和描述的那些之外的本发明的各种修改对于本领域的技术人员显而易见，并且落在所附权利要求的范围之内。

除非另行定义，所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

材料来源：

试验菌株：香菇4625菌株，来源于国家食用菌工程技术研究中心；

PDA培养基：采用Difco^TM Potato Dextrose Agar；

实验用水：采用屈臣氏生产的纯净水；

氯化镉：采用国药集团生产的氯化镉试剂，其纯度在99％以上。

实施例一、培养基中不同镉含量对4625菌株菌丝生长及镉含量的影响

(1)试验菌株：香菇4625菌株

(2)镉处理浓度：0mg/Kg、0.1mg/Kg、1mg/Kg、5mg/Kg、10mg/Kg

试验方法：

以香菇4625菌株为试验菌株，采用在PDA培养基中添加不同浓度氯化镉的方式使PDA 中镉浓度分别达到0.1mg/Kg、1mg/Kg、5mg/Kg、10mg/Kg，以不添加镉的PDA培养基为对照，待PDA平板培养基凝固后在PDA表面贴上灭过菌的玻璃纸，然后将相同大小的菌种块接种到培养皿中心，待菌丝萌发后采用平板划线法测定菌丝生长速度。待菌丝生长速度最快的菌丝将要长满时分别收取玻璃纸上表面的菌丝，采用国标(GB 5009.15-2014)中镉测定的方法测定香菇菌丝中的镉含量。

从图1可以看出，随着培养基中镉浓度的增加，香菇菌丝的生长逐渐受到抑制，说明生长环境中的镉对菌丝生长有胁迫作用。

从图2可以看出，随着培养基中镉浓度的增加，香菇菌丝中的镉浓度急剧增加，说明栽培环境中的镉含量高低直接影响香菇菌丝中的镉含量。

实施例二 降低菌丝中镉含量的方法优化

(1)试验菌株：香菇4625菌株

(2)镉处理浓度：1mg/Kg、5mg/Kg

(3)降低镉的添加物：EDTA；添加浓度：0mg/Kg、10mg/Kg，30mg/Kg、50mg/Kg、70mg/Kg、 100mg/Kg

以香菇4625菌株为试验菌株，采用在PDA培养基中添加不同浓度氯化镉的方式使PDA 中镉浓度分别达到1mg/Kg、5mg/Kg，然后向培养基中分别加入EDTA，使培养基中EDTA的浓度分别达到10mg/Kg，30mg/Kg、50mg/Kg、70mg/Kg、100mg/Kg，以不添加EDTA的培养基为对照(A、G)(具体处理方式见如下表1)。待PDA平板培养基凝固后在PDA表面贴上灭过菌的玻璃纸，然后将相同大小的菌种块接种到培养皿中心，待菌丝萌发后采用平板划线法测定菌丝生长速度。待菌丝生长速度最快的菌丝将要长满时分别收取玻璃纸上表面的菌丝，采用国标(GB 5009.15-2014)中镉测定的方法测定香菇菌丝中的镉含量。

表1试验处理方式

从图3、图4、图5中可以看出，当培养基中镉浓度在1mg/Kg时，向培养基中添加 10-100mg/Kg的EDTA可以有效降低香菇菌丝中镉含量；当EDTA的添加达到50mg/Kg时菌丝中镉含量降低到最低点为2.467mg/Kg，比对照组(82.04mg/Kg)降低了96.99％(图5)，但此时菌丝生长受到一定抑制(图4)；而当EDTA的添加在10mg/Kg时菌丝中的镉含量为 25.07mg/Kg，比对照降低了69.44％，菌丝生长并没有受到显著影响。

从图6、图7、图8中可以看出，当培养基中镉浓度在5mg/Kg时，向培养基中添加 10-100mg/Kg的EDTA可以有效降低香菇菌丝中镉含量；当EDTA的添加在10mg/Kg时菌丝中镉含量降低到77.19mg/Kg，比对照组(567.2mg/Kg)降低了86.39％(图8)，而且此时EDTA 的添加对菌丝生长有促进作用，有效降低了重金属镉对菌丝生长的抑制作用(图7)；当EDTA 的添加在30mg/Kg时菌丝中镉浓度降低到31.75mg/Kg，比对照组(567.2mg/Kg)降低了94.40％(图8)，而且此时菌丝生长并没有显著受到影响(图7)；当EDTA的添加达到50mg/Kg时菌丝中镉浓度降低到了17.01mg/Kg，比对照组(567.2mg/Kg)降低了97.00％(图8)，但此时菌丝生长开始受到影响(图7)。

可以看出当香菇菌丝生长环境中存在镉胁迫时，由于菌丝对环境中镉的富集作用，其菌丝中的镉含量会呈现几十倍到上百倍的增加，向培养基质中添加EDTA可有效降低菌丝中镉的含量，从而降低菌丝对生长基质中镉的富集作用；菌丝生长基质中镉含量不同时，不同浓度的EDTA添加所起的效果也有所差异，从实施例可以看出添加低浓度的EDTA(10-30 mg/Kg)就可以有效降低菌丝中镉含量且不影响菌丝的生长，该方法操作简便、成本低廉、效果显著，对大规模生产具有广阔的应用前景。

Claims (3)

1.一种降低香菇菌丝中镉含量的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：在香菇的培养基中添加EDTA，其中EDTA的添加浓度为10-100mg/Kg。

2.根据权利要求1所述的降低香菇菌丝中镉含量的方法，其特征在于其中EDTA的添加浓度为10-50mg/Kg。

3.根据权利要求1所述的降低香菇菌丝中镉含量的方法，其特征在于其中EDTA的添加浓度为10-30mg/Kg。

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