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金属离子对蒙古口蘑菌体及胞外多糖的影响



全 文 :〈生理生化〉
金属离子对蒙古口蘑菌体及胞外多糖的影响 *
李 敏 1 , 田亚宾 1, 闫 伟 2**
(1.内蒙古师范大学生命科学与技术学院, 内蒙古 呼和浩特 010022; 2.内蒙古农业大学林学院, 内蒙古 呼和浩特 010019)
摘要: 研究了 5种金属离子 Fe2+、Zn2+、Ca2+、Cu2+、Mg2+对蒙古口蘑的菌体生长及胞外多糖的影响。结果表明,在培养
基中添加 5种金属离子 Fe2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+和 Cu2+,对菌体的生长都有一定的抑制作用,但却都能提高胞外多糖的产
量,促进作用依次为 Zn2+>Fe2+>Ca2+>Cu2+>Mg2+,最大比对照分别提高了 280.3%、160.5%、83.6%、52.6%和 19.2%。
关键词: 金属离子;蒙古口蘑;胞外多糖
中图分类号: S646.9 文献标识码: A 文章编号: 1003-8310 (2011) 06-0032-03
The Effect of Metal Ions on the Mycelia Growth and Extracellular Polysaccharide
Production of Tricholoma mongolicum
LI Min1, TIAN Ya-bin1, YAN Wei 2
(1.College of Life Science and Technology of Inner Mongolia Normal University, Huhhot InnerMongolia 010022;
2.Forestry college of Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot InnerMongolia 010019)
Abstract: The effects of metal ions on mycelium growth and extracellular polysaccharide production of Tricholoma mon-
golicum during fermentation were studied. The results indicated that all of five metal ions including Fe2+, Zn2+, Ca2+,
Mg2+ and Cu2+ could inhibit mycelium growth. However, they could promote polysaccharide production, and 52.6%, 83.6%,
280.3%, 160.5% and 19.2% were increased by respectively compared with the control with the order of Zn2+>Fe2+>Ca2+>
Cu2+>Mg2+.
Key words: Metal ions; Tricholoma mongolicum; Extracellular polysaccharide
蒙古口蘑 Tricholoma mongolicum Imai., 又称口蘑、 白
蘑、 蒙古白蘑、 草原白蘑等, 属伞菌目 (Agaricales)、 口
蘑科 (Tricholomataceae)、 口蘑属 (Tricholoma)。 蒙古口蘑
子实体大中型, 菌肉肥厚, 质地细致, 郁香醇正, 味道鲜
美, 是我国珍贵的食用菌和药用菌资源 [1]。现代医学研究表
明, 蒙古口蘑多糖是药用有效成分之一, 它具有增强免
疫、 抗肿瘤、 抗氧化、 抗病毒、 降低血糖、 抗溃疡、 抗衰
老、 抗辐射等多方面的生物活性和生理功能 [2-4]。
由于草原被开垦或过度放牧而退化、 荒漠化或沙化,
大气受污染而使植被受到破坏, 严重影响了蒙古口蘑滋生
的生态环境[5]。加之遭到人为掠夺性采集等原因, 其生态环
境受到严重的破坏, 野生种质资源已非常少。 而使用液体
深层培养食用菌在短期内就能获得大量的菌丝体 [6-9],这为
开发蒙古口蘑相关产品提供了新思路。 但到目前为止, 有
关蒙古口蘑菌丝液体发酵的报道很少 [10]。 另外, 深层培养
食用菌菌丝体的营养价值高, 从多糖、 蛋白质、 氨基酸的
含量来看均类似或超过了子实体 [11]。 因此, 从液体发酵得
到的菌丝体中提取蒙古口蘑多糖具有可行性 [12]。 发酵过程
中, 金属离子对菌体生长和产物合成在一定程度上有促进
作用[13,14]。 而在蒙古口蘑菌丝体液体培养过程中, 金属离子
对菌体干重和胞外多糖的影响未有报道, 为了开发利用这
一宝贵资源, 对此进行了研究, 为新型食品添加剂或保健
* 项目来源 : 教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目 (No.707014); 内蒙古师范大学引进高层次人才科研启动经费项目
(GCRC09017)。
作者简介: 李敏 (1979-), 女, 讲师, 博士, 主要从事食用菌方面研究。
** 通迅作者: 闫伟, 教授, 主要从事菌根应用技术研究。
收稿日期: 2011-07-29
中国食用菌 2011, 30 (6): 32~34
EDIBLE FUNGI OF CHINA
CN53-1054 / Q ISSN 1003-8310
李 敏等: 金属离子对蒙古口蘑菌体及胞外多糖的影响
品的研发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
蒙古口蘑菌种由内蒙古农业大学菌根研究室提供。
1.2 培养基的配置
PDA 液体培养基中分别加入 0.001 mol·L -1、 0.002
mol·L-1 和 0.003 mol·L-1 的 FeSO4、 ZnSO4、 MgSO4、 CaCl2
和 CuSO4。
1.3 菌丝体的培养
将蒙古口蘑菌丝体接种到 PDA 固体培养基上进行活
化, 25℃恒温培养 7 d。 菌丝生长旺盛时接入 PDA 液体培
养基中培养。 在 150 r·min-1、 25℃ 条件下培养 10 d。
1.4 测定方法
菌丝生物量的测定采用干重法, 蒙古口蘑胞外多糖的
测定参考文献 [12] 进行。
2 结果与分析
2.1 Ca2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
Ca2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响见图 1。
如图 1 所示, 不同浓度的 Ca2+对蒙古口蘑菌体的生长
均有一定的抑制作用。 但却均能提高胞外多糖的产量, 当
添加浓度为 0.003 mol·L-1时, 胞外多糖产量达到最大, 为
3.25 mg·mL-1, 比对照提高了 52.6%。
2.2 Cu2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
Cu2+对蒙古口蘑菌丝体生长及多糖含量的影响见图 2。
从图 2 可以看出, 添加 Cu2+对蒙古口蘑菌丝体的生长
有一定的抑制作用; 随着添加浓度的增加, 抑制作用也在
增强, 但却能提高胞外多糖的产量, 而且随着 Cu2+浓度的
增加 , 促进作用逐渐增强 。 当 Cu2+浓度为 0.003 mol·L-1
时, 胞外多糖的产量为 3.91 mg·mL-1, 达到最大量, 比对
照提高了 83.6%。
2.3 Zn2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
Zn2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响见图 3。
从图 3 可以看出, 添加 Zn2+对蒙古口蘑菌丝体的生长
均有不同程度的抑制作用, 但却能提高胞外多糖的产量,
而且随着 Zn2+浓度的增加, 促进作用显著增强。 当 Zn2+浓
度为 0.003 mol·L-1时, 胞外多糖的产量达到最大, 为 8.12
mg·mL-1, 比对照提高了 280.3%。
2.4 Fe2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
Fe2+对蒙古口蘑菌体生物量及多糖含量的影响见图 4。
由图 4 可以看出, 添加 Fe2+对蒙古口蘑菌丝体的生长
有一定的抑制作用。 培养基中添加不同浓度的 Fe2+对胞外
多糖产量具有促进作用。 而且随着浓度的增加, 促进作用
在增强。 当浓度为 0.003 mol·L-1 时, 胞外多糖的产量为
5.54 mg·mL-1, 比对照提高了 160.5%。
2.5 Mg2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
Mg2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响见图 5。
由图 5 可知, 不同浓度的 Mg2+对蒙古口蘑菌体的生
长均表现出一定的抑制作用。 但对胞外多糖产量具有促进
作用。 而且随着添加浓度的增加, 促进作用在增强。 当加
入 Mg2+0.003 mol·L-1时 , 胞外多糖产量为 2.54 mg·mL-1,
图 1 Ca2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
图 2 Cu2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
图 3 Zn2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
图 4 Fe2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
第 30 卷 第 6 期 33
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图 5 Mg2+对蒙古口蘑菌体及多糖的影响
比对照提高了 19.2%。
3 结论
金属离子是微生物生长和代谢产物合成的重要因子 [13]。
当在培养基中添加不同浓度的 Fe2+、 Zn2+、 Ca2+、 Mg2+和
Cu2+, 对蒙古口蘑菌体及胞外多糖有不同程度的影响。 几
种金属离子对菌体的生长都有一定的抑制作用, 但却都能
提高胞外多糖的产量 , 促进作用依次为 Zn2+>Fe2+>Ca2+>
Cu2+>Mg2+。 这表明在菌体生长过程中添加金属离子既可以
提高胞外多糖的产量, 又可以为生产食品添加剂提供新思
路, 即进行锌或铁营养强化剂的研制, 这方面内容有待于
进一步研究。
以上研究结果表明, 在蒙古口蘑发酵过程中, 可以通
过分阶段控制策略提高蒙古口蘑多糖的产量。 在发酵中后
期, 可适当加入一定浓度的金属离子 , 如 Zn2+、 Fe2+等,
以进一步促进多糖的分泌, 提高整个蒙古口蘑多糖发酵过
程的生产水平。
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波兰成为欧洲最大的蘑菇生产商
波兰农业部长马立克 Sawicki 在近日召开的新闻发布会上宣布, 波兰水果和蔬菜出口值已达 20 亿美元, 波兰已成为
欧洲最大的蘑菇生产国。 波兰园艺产品的主要出口国是欧盟和独联体国家。
2010 年波兰食品出口总值为 130 亿美元, 波兰园艺、 蔬菜和水果生产一直处于欧洲领先地位, 2010 年香菇达 22.5
万吨。 据农业部长介绍, 波兰园艺生产约每年 90亿的发展潜力。 在波兰的园艺作物面积是 615 000 公顷, 占所有农业用
地的 3.4%。
波兰农业部长马立克介绍, 在波兰有近 16 万个水果和蔬菜生产的家庭农场, 拥有员工 20 万以及 100 万季节劳工。
未来将加大在这一领域的投资并集中开发土地和集中生产, 以保证新开发品种及时应用, 并在作物安全、 病菌治理以及
联合收割等方面减少成本, 提高效益。
中国食用菌商务网 2011.10.10
中国食用菌 EDIBLE FUNGI OF CHINA Vol. 30 No.634