虞棟梁，朱長(zhǎng)俊，朱紅薇

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

ICP-AES法測(cè)定袋栽食用菌富集微量元素研究*

虞棟梁，朱長(zhǎng)俊，朱紅薇

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

采用菌絲生長(zhǎng)速率測(cè)定及袋栽采集，利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)進(jìn)行微量元素測(cè)定，以探索食用菌高效富集微量元素，開發(fā)高附加值食用菌。選定的菌種對(duì)添加的微量元素在適宜的濃度下都有較好的富集作用，該方法的建立為大規(guī)模生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。

食用菌；富集；微量元素；ICP-AES檢測(cè)

生物個(gè)體或處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的許多生物種群，從周圍環(huán)境中吸收并積累某種元素，導(dǎo)致生物體內(nèi)該物質(zhì)的平衡濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，叫生物富集(Bioaccumulation)。食用菌對(duì)許多微量元素具有較強(qiáng)的富集能力，是一類高效、簡(jiǎn)便、選擇性好的生物吸附劑[1]。作為綠色食品和21世紀(jì)的健康食品，食用菌越來越受人們的喜愛，已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊环N食物，以它為載體，富集人體所需的微量元素，是一條切實(shí)可行的方法，目前也越來越受到重視。近十幾年來研究表明[2-5]，在食用菌栽培過程中加入適當(dāng)微量元素，不僅可以提高食用菌的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能富集人及動(dòng)物所必需的、易吸收的、以有機(jī)形態(tài)存在的微量元素，既體現(xiàn)了食用菌的保健作用，又強(qiáng)化了微量元素的生物功能，極大地提高了食用菌的附加值。我國(guó)由于食用菌栽培的優(yōu)勢(shì)及食用菌本身的特點(diǎn)，發(fā)展食用菌富集微量元素將有著廣闊的應(yīng)用前景，并具有一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值。課題以目前常見的、價(jià)位適中的食用菌為研究對(duì)象，以Mg2+、Zn2+為目標(biāo)元素進(jìn)行小試栽培檢測(cè)研究，以期為菇農(nóng)大規(guī)模生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

高平58(Pleurotusostreatus)、姬菇(Pleurotusostreatus)、杏鮑菇(Pleurotuseryngii)，購(gòu)自安徽舒城金大地菌種場(chǎng)(首代母種)，PDA轉(zhuǎn)管備用。

1.1.2 主要材料

ZnSO4·7H2O(分析純)，浙江杭州蕭山化學(xué)試劑廠；MgSO4·7H2O(分析純)，上海聯(lián)試化工試劑有限公司；瓊脂(食品級(jí))，河南華悅化工產(chǎn)品有限公司；標(biāo)準(zhǔn)液，生化實(shí)驗(yàn)中心大型儀器分析室提供；全譜直讀電感耦合離子發(fā)射光譜儀(710-ES型)，瓦里安公司；棉籽殼、麥麩，購(gòu)自安徽舒城金大地菌種場(chǎng)。

1.2 主要方法

試驗(yàn)流程示意圖見圖1。

菌種活化采用斜面與平板結(jié)合法(PDA培養(yǎng)基)，最佳離子濃度的確定采用菌餅法(打孔器規(guī)格直徑0.8 cm)，并考慮到3種食用菌生長(zhǎng)特性[6-8]，瓶栽(原種)和袋栽配方為棉籽殼78%、麥麩20%、石膏1%、糖1%，調(diào)節(jié)pH中性，含水量60%～65%(關(guān)鍵)；在生長(zhǎng)和出菇管理過程中及時(shí)解決不利于生長(zhǎng)的問題，注意水分保持，采摘標(biāo)準(zhǔn)為5次，稱重記錄；烘干恒重；灰化與消化：準(zhǔn)確稱取樣品0.3 g，放入馬弗爐于500℃下灰化至樣品呈白色或灰白色，冷卻至室溫，樣品加入v(硝酸)∶v(高氯酸)=3∶1的消化液5 mL，將坩堝移至馬弗爐上緩慢加熱,再反復(fù)加入少量消化液(約2 mL)，加熱至溶液呈現(xiàn)無色透明，繼續(xù)加熱至近干。待冷卻后，用2 mL硝酸溶解殘?jiān)瑢⑷芤恨D(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，用去離子水定容，空白對(duì)照，ICP-AES法進(jìn)行檢測(cè)[9-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 最適濃度的篩選

以PDA培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基，分別加入不同量MgSO4·7H2O與ZnSO4·7H2O(單位：g·L-1)，配制微量元素培養(yǎng)基，以基本培養(yǎng)基作為對(duì)照組，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，采用菌餅法接種(圖2、圖3)。置于28℃恒溫生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，觀察并記錄菌絲的生長(zhǎng)速度、生長(zhǎng)勢(shì)和菌絲外觀狀況，用于確定最適離子生長(zhǎng)濃度。圖4～圖6分別為恒溫培養(yǎng)5 d后食用菌在含不同離子濃度的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況。

由圖2～圖6可以直觀看出，高平58在Zn2+濃度為0.125 g·L-1、姬菇在1.5 g·L-1、杏鮑菇在0.3 g·L-1的PDA固體培養(yǎng)基中的菌體長(zhǎng)勢(shì)最佳，菌絲外觀雪白濃密，生長(zhǎng)旺盛，據(jù)此確定為各自最適生長(zhǎng)濃度。

2.2 栽培結(jié)果分析

按配方準(zhǔn)確稱量培養(yǎng)料(按最適濃度折算)，加水?dāng)嚢杈鶆蚝笱b入栽培瓶，每瓶裝130 g左右，每個(gè)配方各10個(gè)栽培瓶，滅菌后無菌條件下用菌餅法進(jìn)行中央接種，培養(yǎng)過程中要注意觀察菌絲生長(zhǎng)情況，一旦出現(xiàn)染菌要及時(shí)處理，以防對(duì)接下來的栽培有所影響，待長(zhǎng)滿栽培瓶后進(jìn)行袋栽，每袋裝料300 g左右，各配方10個(gè)栽培袋，在無菌條件下用兩端接種的方式接種到栽培袋中。待栽培袋內(nèi)菌絲長(zhǎng)滿后，開袋并繼續(xù)培養(yǎng)，使菌絲進(jìn)一步成熟，產(chǎn)生原基，保持空間相對(duì)濕度在85%～90%。當(dāng)菌蓋張開平展，邊緣稍內(nèi)卷，頂部顏色變淺，孢子尚未彈射時(shí)馬上采收，稱重記錄。圖7、圖8、圖9分別為高平58、姬菇、杏鮑菇的生長(zhǎng)過程。

根據(jù)每個(gè)菌袋所做的標(biāo)記，每次采摘后稱量其所得質(zhì)量做好記錄，所得數(shù)據(jù)匯總求取平均值(平均產(chǎn)量指的是每300 g菌袋的產(chǎn)量)，結(jié)果見表1。

以上結(jié)果表明，對(duì)照組所獲得的子實(shí)體的平均產(chǎn)量與實(shí)驗(yàn)組獲得的子實(shí)體的平均產(chǎn)量相比，實(shí)驗(yàn)組的產(chǎn)量高于對(duì)照組。說明加入適量的微量元素以后可以促進(jìn)子實(shí)體的生長(zhǎng)，增加食用菌的產(chǎn)量。

2.3 富集微量元素結(jié)果分析

利用電感耦合離子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)進(jìn)行微量元素檢測(cè)具有速度快、靈敏度高、基體干擾少、準(zhǔn)確度和精密度高、線性范圍寬、測(cè)定范圍廣、可多元素同時(shí)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。因此實(shí)驗(yàn)采用ICP-AES法進(jìn)行微量元素的測(cè)定。在儀器最佳工作條件下，制作各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)各個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果見表2。

通過表2中數(shù)據(jù)可以看出，在3種食用菌生長(zhǎng)過程中對(duì)微量元素都有不同程度的富集，比對(duì)照組分別增加了近42%、92%、85%，富集效果明顯。

用食用菌富集微量元素的研究前景光明。但是目前應(yīng)用方面尤其是作為食品添加劑研究、機(jī)理、有機(jī)態(tài)形式、生理功能、食品安全性(微量元素是否會(huì)過量)方面研究較少，加快上述問題的研究并使這些科研成果與生產(chǎn)緊密結(jié)合，邁出工業(yè)化應(yīng)用、生產(chǎn)的步子是關(guān)鍵。要達(dá)到這個(gè)目的，除在菌種選育馴化、栽培工藝完善兩方面做大量工作外，還需亟待進(jìn)行廣泛的應(yīng)用試驗(yàn)。課題組接下來的工作是聯(lián)合當(dāng)?shù)厥秤镁芯繖C(jī)構(gòu)和專業(yè)化合作社，共同解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題，以期為強(qiáng)大高附加值食用菌產(chǎn)業(yè)提供幫助。

[1]周勇. 三種食用菌液體培養(yǎng)條件及其富集鋅鐵的初步研究[D]. 吉林：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[2]韓春華，李明，田景花. 食用菌富集微量元素的特性及在栽培中的應(yīng)用[J]. 食用菌，2003(3)：1-3.

[3]陸利霞，沈愛光. 食用菌富集微量元素的研究與展望[J]. 中國(guó)食用菌，1999，4(3)：10-12.

[4]暴增海，馬桂珍，徐曉紅. 微量元素對(duì)食用菌產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 世界農(nóng)業(yè)，2002，7(3)：38-40.

[5]楊文建，趙立艷，安辛欣，等. 食用菌營(yíng)養(yǎng)與保健功能研究進(jìn)展[J]. 食藥用菌，2011，19(1)：15-18.

[6]徐紹峰. 杏鮑菇以棉籽殼為主料的栽培配方篩選試驗(yàn)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，7(3)：78-80.

[7]張國(guó)成. 北方半地下菇棚栽培姬菇技術(shù)[J]. 吉林蔬菜，2008，(2)：93.

[8]冷凱，馬朝紅，張國(guó)華，等. 平菇筒袋栽培技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(17)：149.

[9]韓建國(guó). 食用茵中Cu、Mn、Fe、Zn含量的測(cè)定[J]. 廣東微量元素科學(xué)，2007，14(7)：49-51.

[10]王瑩，辛士剛. ICP-AES快速測(cè)定水果中多種微量元素[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室，2003，20(3)：467-470.

[11]王土金. 六種食用菌中微量元素的檢測(cè)分析[J].食用菌，2011，6(6)：59-64.

“一葷一素一菌”飲食結(jié)構(gòu)對(duì)增強(qiáng)國(guó)民體質(zhì)有著重要的意義

日本曾經(jīng)有“一杯牛奶強(qiáng)壯一個(gè)民族”的計(jì)劃，說明飲食結(jié)構(gòu)的合理化對(duì)國(guó)民體質(zhì)增強(qiáng)有著重要的意義。而如今世界衛(wèi)生組織建議健康的膳食搭配是“一葷一素一菌”。

據(jù)國(guó)內(nèi)食用菌專家及營(yíng)養(yǎng)學(xué)家分析，食用菌的營(yíng)養(yǎng)可以概括為一高(高蛋白)、二無(淀粉、膽固醇)、二低(糖、脂肪)、四多(維生素、氨基酸、礦質(zhì)元素、膳食纖維素)。對(duì)于女士來說，食用菌有消除自由基、抗氧化的功能，能有效延緩衰老。安全營(yíng)養(yǎng)的食用菌絕對(duì)是每一個(gè)美食愛好者的首選食物，是人們?nèi)粘２妥雷非蠼】档淖罴堰x擇。

中國(guó)食用菌商務(wù)網(wǎng)

2014.03.07

Study on the Enrichment of Trace Elements of Planting Edible Fungus by ICP-AES Method

YU Dong-liang, ZHU Chang-jun, ZHU Hong-wei

(College of Biological and Chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang314001)

The efficient enrichment of trace elements were explored to get high additional value of edible fungi. The mycelium growth rate was measured and the cultivation bag was collected, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) was used for the determination of trace elements. The selected strains had better enrichment on the microelement additive in appropriate concentration, and the method was established to provide a basis for mass production.

Edible fungi; Enrichment; Trace elements; ICP-AES detection

*項(xiàng)目來源：生物工程專業(yè)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目“創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)——食用菌栽培與深加工”(40852002Z)。

虞棟梁(1993-)，男，在讀本科，現(xiàn)主要從事生物學(xué)方面研究工作。E-mail: zhuchangjun0307@126.com

2014-01-28

S646.9

A

1003-8310(2014)02-0044-03