全 文 ：第 26卷第 5期
2006年 5月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vo1．26，No．5
May，2006
镉对平菇菌丝生长及同工酶表达的影响
王松华，周正义，沈厚琴，陈庆榆，陆晓民，吴 萍
(安徽科技学院生命科学学院，安徽省蚌埠市 233100)
摘要 ：采用液体培养研究了不同浓度镉(Cd)处理 7d对平菇(Pleurotus ostreatus)菌丝体生长及其同工酶表达的影响。结果表明，
50 tmol／L Cd处理对平菇菌丝生长抑制率为 55．6％，2000 t~nol／L Cd为菌丝生长致死浓度。同工酶活性电泳 图谱显示，cd处理
不仅改变酯酶(EST)、乳酸脱氢酶(LDH)、过氧化物酶(POD)和超氧化物岐化酶(SOD)同工酶带数，而且也影响各酶带的表达强
度。50~tmol／L和 100~tmol／L Cd处理分别诱导出 2条和 3条新的PO D同工酶带 ，而抑制一条分子量较大的POD酶带的表达，但
明显增强总的 POD活性。正常生长的平菇菌丝体 LDH同工酶谱只出现 2条酶带，50 mol／L以下 cd处理不影响其同工酶的表
达，100 pmol／L Cd处理组 2条同工酶带均消失。50和 100~tmol／L Cd处理能够显著增强 SOD活性，且诱导 2条 SOD同工酶表达。
100~tmol／L及其以下浓度 cd处理均能提高 EST的活性，这可能具有加速细胞内酯类化合物水解而增加羧基的数量以螯合更多
的游离 cd离子而解 cd毒的作用。cd浓度在 50 md／L以下时，随着处理浓度的增加，对金属硫蛋白的诱导作用呈逐渐增强的
趋势 ，而 100~tmol／L Cd的诱 导作用减弱。
关键词 ：平菇 ；Cd；同工 酶
文章编号 ：1000—0933(2006)05．1616．08 中图分类号 ：Q143，Q938 文献标识码 ：A
Efect of cadmium on the growth and isozymes of P ．ostreatus mycelia
WANG Song—Hua，ZHOU Zheng-Yi，SHEN Hou-Qin，CHEN Qing-Yu，LU Xiao-Ming，WU Ping (Anhui& Ⅱnd
Technology University，Ufe Science Colege，Anhui Bengbu 233100，Ch／na)．Acta Ecologlca Sinica，2OO6，26(S)：1616—1623．
Abstract：Cadmium is one of the widespread trace pollutants in soil and water with a long biological half-life，causing heavy
toxicity to humans，animals and edible fungi．Pleurotus ostreatus，a popular edible fungus，which is widely cultured in China，
could accumulate and turn over Cd that enters into human body through the chain of food．Although there are accumulating reports
concerning the toxicity of Cd in plants and animals，very litle is known abo ut that in edible fungi．To understand how P．ostreatus
accumulates and detoxifes Cd at biochemical level，we used P ．ostreatus 1 7 strain to study the efects of Cd on mycelial growth
and isozymes patern of P．ostreatus．After 7 days P ostreatus was cultured in PDA medium，containing various concentration of
Cd，mycelia were harvested，homogenized and then the supernatants from the homogenate were used for enzyme analysis using
PAGE and isozyme staining．To investigate the role of mycelial metalothionein of P．ostreatus involved in turning over of Cd，
metallothionein content was determined by a Cd-saturation method．The results showed that Cd at 50 tmol／L could inhibit the
growt h of mycelia by 55．6％ ．and a lethal dose of metal for mycelia was 2000 t~mol／L．Th e analysis of native PAGE enzyme
activity staining revealed that exogenously applied Cd not only modulated the activities of peroxidase(POD E．C．1．1 1．1．7)，
superoxide dismutase(SOD E．C1．1．5．1．1)，esterase(EST E．C．3．2．1．1)and lactate dehydrogenase(LDH E．C．1．1．1．27)，
but also the expression paterns of these isozymes．Total POD activity was drasticaly enhanced in mycelia treated with cadmium at
50 and 100 ~mol／L， whereas additional isozymes bands were induced while a band with the highest molecular weight was
基金项目：安徽省科技厅重点科研项目(04023070)；安徽省教育厅自然科学基金项 目(2005KJ155)
收稿日期：2005．08．16；修订日期：2006—02．15
作者简介：王松华(1970一)，男，安徽太湖人，硕士，副教授，主要从事生物化学研究．E．mail：shwang70@yahoo．com．ca
Foundation item：The project was supported by Key Science Research item of Science and technology Department of Anhui Province(No．04023070)；Natural
Science Foundation Item of Education Department of Anhui Province(No．2005KJ155)
Received date：2005-08-16：Accepted da te ：2006-02-15
Biography：WANG Hong-Hua，Master，Associate professor，mainly engaged in biohe~stry．E-mail：shwang70@yaho．tom．cn
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5期 王松华 等：镉对平菇菌丝生长及同工酶表达的影响
suppressed．Two bands of LDH isozymes were observed in mycelia of P ．ostreatus without Cd treatment，and the LDH pattern was
not afected by Cd below 50 ttmol／L．However，the activity of LDH was completely inhibited in mycelia treated with 100 tLmol／L
Cd．Cadmium at 50 and 100 tmol／L caused signifcant changes in the total activity of SOD and induction of two new isozyme
bands．Treatment with 10—100 tmol／L Cd resulted in an increase of EST activity，suggesting a role of EST in detoxilcation of
Cd．Moreover，metallothionein content was markedly increased in mycelia in the presence of Cd at 10 and 20 ／~mol／L Cd，
however，the induction of metalothionein by Cd at 100 ttmol／L attenuated remarkably，sugesting that metalothionein plays an
important role in complexing with Cd ion inside the cell at low concentration Cd stress．
Key words：Pleurotus ostreatus；cadmium；isozymes
近年来，随着工农业生产的发展，三废的排放、矿产的开发、污水灌溉以及农药、除草剂和化肥等的广泛使
用，环境污染 日益严重。其中，水体、土壤重金属(cd、Pb等)污染是影响我国持续农业和生态环境质量的一个
重要因素。镉是食用蕈菌的非必需元素，但食用革菌对重金属元素具有一定的富集或生物转化作用n]，能够
在吸收必需的矿质元素的同时大量吸收并积累覆土和水中的镉，从而使土壤和水体中的重金属通过食物链进
人人体，影响食用者的健康 。有关镉生物毒性机理和解毒机制的研究已取得一定进展，但绝大多数研究
集 中在植物和动物方面 ，而有关食用蕈菌对镉胁迫响应的生理生化机理研究 国内外 尚少见报道。
以动物和植物为材料的研究表明，生物细胞中累积的 cd会通过替代蛋 白质或酶中的 zn、Fe等必需元素
抑制其生物学活性 、诱导氧化胁迫及细胞膜脂过氧化 、改变代谢相关酶的活性等途径引起 cd毒害 ]。为了降
低 cd的细胞毒性，生物体在遭受 cd胁迫时能够通过改变代谢途径作出应答，如在细胞质内产生可络合有毒
重金属的 Fe素蛋 白(ferritins)、富含半胱甘酸残基 的金属硫蛋白(metalothioneins)及谷胱甘肽衍生肽植物螯合
肽(phytochelatins，PCs)等，可与 cd 螯合成为无活性形式的 cd．复合物并被运输至无反应活性 的液泡而达到
脱 cd毒的目的 。此外，细胞质内的小分子物质有机酸(如柠檬酸、草酸、苹果酸)、氨基酸及其衍生物等也能
与 cd 形成稳定的螯合物，使 cd2 的毒性下降。然而，当这些结合点达到饱和时，由POD、SOD、CAT等抗氧
化酶和抗坏血酸 、谷胱甘肽等抗氧化剂组成的抗氧化防御系统将被激活，从而可清除因 cd2 诱 导产生 的过量
活性氧，以维持细胞稳态_9 。食用蕈菌对镉胁迫响应的生理生化机理是否与动物植物有相似之处 ，尚不清楚。
本文以在我国已有相当大的栽培面积的平菇 (Pleurotus ostreatus)为材料 ，研究 了镉胁迫对液体培 养的平菇菌
丝酯酶、乳酸脱氢酶、过氧化物酶和超氧化物岐化酶同工酶的影响及其对金属硫蛋白诱导作用 ，并初步探讨了
平菇菌丝解 Cd毒 的生理生化机理 。
1 材料与方法
1．1 材料培养与处理
平菇(Pleurotus o~reatus 17)菌种购 自上海农科院。每支试管 10 ml PDA培养基(马铃薯 20％、蔗糖 2％、琼
脂 2％ 、pH5．5—6．0)，灭菌后制成斜面 ，接种平菇菌丝，25 cI=培养激活 7d，从斜 面上挑起菌丝接种至 250ml三
角烧瓶(盛有 60 ml／瓶 PDA液体培养基)，25 oC，160 r／rain下振荡培养7d后用无菌磁力搅拌器将菌丝球打碎，
作为2次接种的种子液。PDA液体培养基中按一定比例加入 10 mmol／L CdC1 母液使培养基中cd终浓度分别
为 0、10、20、50、100、500、1000、2000 btmol／L，按接种量 10％接种平菇种子液 ，各处理重复 3次，25℃，160 r／min摇
瓶培养 7d。抽滤菌丝球，称鲜重，一30cI=冷冻保存待用。
1．2 过氧化物酶 (POD E．C．1．11．1．7)、酯酶 (EST E．C．3．2．1．1)、超氧化物歧化酶 (SOD E．C．1．1．5．1．1)和
乳酸脱氢酶(LDH E．C．1．1．1．27)同工酶活性 电泳
称取 1．0 g鲜菌丝球，按质量分数 1／3的比例加入酶提取液(0．05 mmol／L pH 7．8磷酸缓冲液，内含 2％
PVP和 5 mmol／L 8．巯基乙醇)，超声波冰浴破碎至匀浆，4~C冷冻离心(10000×g，30 min)，取上清液作为电泳
上样酶液。
EST同工酶电泳采用 Tris．柠檬酸缓冲液，分离胶浓度为 10％，浓缩胶 5％，先用 100 V电泳 10 min，再改为
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生 态 学 报 26卷
200 V，3—4 h后结束电泳。称取 200 mg醋酸 a一萘酯和 200 mg坚牢蓝，分别用 10 rnl丙酮溶解后倒入 200 ml
0．1 mol／L(pH 6．4)磷酸缓冲液中混匀即为染色液。凝胶板放在培养皿内，用蒸馏水冲洗 1次，倒入染色液，
37 cI=下振荡保温，待酶带显示清楚(10 30 min)，弃掉染色液，用蒸馏水将胶板冲洗干净，保存于蒸馏水中。
POD同工酶电泳采用 Tris—HC1缓冲液，分离胶浓度为 7％，浓缩胶 5％，2—3 h后结束电泳。用醋酸联苯
胺染色。按联苯胺溶液：4％ Nil,C1：5％ EDTA—N ：0．3％ H O ：dH20=1：1：1：1：8的体积比例配制染色液。
染色毕用蒸馏水将胶板冲洗干净，用 5％ 醋酸固定。
SOD同工酶电泳采用 Tris—HC1缓冲液，分离胶浓度为 10％，浓缩胶 5％。用 NBT作为染色剂。
LDH同工酶电泳采用 Tris—HC1缓冲液，分离胶浓度为 7％，浓缩胶 5％，2—3 h后结束电泳。用蒸馏水冲
洗胶板 1—2次，按下列比例配制反应染色液 0．2％ NBT：0．2％ PMS：0．01 mol／L NAD：80％乳酸钠：0．05
mol／L磷酸缓冲液(pH 7．0)=8：1：5：10：26。37 oC黑暗染色30 min。
以上电泳图谱均用 IS一2200凝胶成像系统拍照并记录结果。
1．3 金属硫蛋 白(metalothionein，MT)提取及含量测定
取冻干菌丝按质量分数 1／2加入 0．01 mol／LTris—HC1(pH 8．6)缓冲液，冰浴超声破碎，置于 4cI=冰箱过夜
抽提。4cI=冷冻离心(10000×g，30 min)，收集上清液。置于 100％；水浴加热 2—3 min，4cI=冷冻离心(10000×
g，30 min)。收集上清液，加入 3倍体积 一20cI=预冷的无水乙醇，一20cI=过夜沉淀。4~C冷冻离心(12000×g，
30 min)，向沉淀中加入0．O1 mol／L Tris—HC1(pH 8．6)缓冲液溶解沉淀，4~C冷冻离心(10000×g，20 min)，收集
上清液即为金属硫蛋白粗提液。
采用 cd一血红蛋白饱和法 。¨。测定平菇 MT含量。通过原子吸收分光光度计测定 cd 的含量，按照每个
MT结合 7个 cd2 ，MT相对分子量，按 MT分子量为6OOO计算出平菇菌丝体 MT含量。
1．4 数据统计
各处理重复 3次 ，取均值 ，数据统计采用 SPSSIO的 ANOVA分析软件处理。
2 结 果
2．1 Cd处理对平菇菌丝体生长的影响
由表 1可知，在本实验浓度范围内，随着培养液中 cd浓度的升高，培养基质的颜色由浅变深直至混浊；菌
丝体的颜色亦是由透明至黄褐色。100／~mol／L Cd处理7d对菌丝生长的抑制率高达82％，2000／~mol／L Cd则为
菌丝生长的致死浓度。鉴于此，重新设置 0、10、20、50、100／~mol／L等 5个水平的 cd浓度作为处理液。在该处
理浓度范围内 cd对菌丝生长的影响见图 1，其中50／~mol／L处理组菌丝鲜重为对照组 44．4％。在以下同工酶
电泳实验中均采用这 5个 Cd水平。
表 1 不 同浓度 Cd处理对 菌丝生长的影响
Table 1 Efects of cadmium at various concentrations OH the growth of mycelia of P．ostreatus
一 无法测量或变化不明显 Showed being unable to measure or unremarkable alteration；* 与对照比较差异显著 Compared with controls P2．2 Cd处理对平菇菌丝体 MT含量的影响
以 10一100／_tmol／L Cd处理平菇菌丝体 7d后以沸水浴处理 3 min除去杂蛋白，并采用 cd一血红蛋白饱和法
测定平菇 MT含量，结果如图2所示。cd处理诱导平菇菌丝体MT的产生具有浓度效应，以20 t~mol／L Cd诱导
效果最佳，MT含量高达 1．24 mg／g． 。随着 cd处理浓度的加大，MT含量显著下降(p<0．05)。
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5期 王松华 等：镉对平菇菌丝生长及同工酶表达的影响 1619
0 10 20 50 100
Cd浓度Cd concentration(1tmol／L)
图 1 不同浓度 cd处理对菌丝体鲜重的影响
Fig．1 Efects of cadmium at various concentrations on the fresh weight of
mycelia of P．ostreatus
0 10 20 50 100
Cd浓度 Cd concentration(1tmol／L)
图 2 不同浓度 Cd处理 对菌丝 MT含量的影响
Fig．2 Effects of cadmium at various concentrations on the content of MT in
mycelia of P．ostreatus
2．3 Cd处理对平菇菌丝体 EST同工酶的影响
由图 3A可知 ，正常条件下生长 的平菇 菌丝体 中共有 9条酯酶同工酶带 ，其 中 EST一1I、EST—VI、EST一Ⅶ和
EST一Ⅺ等 4酶带颜色较深 ，活性较高，而其它 5条酶带颜色较浅活性较低 。cd处理既改变 EST同工酶 的种类
又改变其活性。l0～50 tmol／LCd处理下，同工酶 EST一1I、EST—VI、EST一Ⅶ和 EST-Ⅷ活性逐渐增强 ，尤其是 EST一
Ⅷ由弱带变为强带，酶活性显著升高，50 tmol／L Cd处理时酶活性达到最高，而同工酶 EST-m、EST—IV和 EST一
Ⅸ基本不受 50 t~mol／L以下 cd处理 的影响 ，但 EST一Ⅳ酶带在 50 tmol／L Cd处理时已消失 。100 tmol／L Cd处理
组 EST—VI、EST一Ⅶ 、EST一Ⅷ和 EST—IX酶带活性较 50 tmol／L Cd处理组活性低 ，但 仍高于对照 ，此时 EST．m和
EST—IV酶带都已经消失。
A
I —_
Ⅲ —·
Ⅳ
Ⅵ
Ⅷ —_
2 3 4 5 B 1 2 3 4 5
+一 V
+一 Ⅶ
+一 Ⅸ
图3 不同浓度 Cd处理对菌丝体 EST(A)和 LDH(B)同工酶的影响
Fig．3 Efects of cadmium at various concentrations on the EST(A)and LDH(B)i~ me of mycelia of P．ostreatus
1：CK；2：10~tmol／L：3：20~tmol／L；4：50~tmol／L；5：100~tmol／L
4 2 O 8 6 4 2 O
1 1 1 O O O O
事^ ／暑吕v葛 口。口 捌如
6 5 4 3 2 1 O
(矗 事函口I∞口 蝴弦 剁担
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1620 生 态 学 报 26卷
2．4 Cd处理对平菇菌丝体 LDH同工酶的影响
正常生长的平菇菌丝体 LDH同工酶谱可见 2条酶带 LDH一1和 LDH一1 (图 3B)，低于 50~mol／L Cd处理
基本不影响 LDH同工酶的表达，而 i00 tmol／L Cd处理组 2条酶带均消失。
2．5 cd处理对平菇菌丝体 POD同工酶的影响
平菇菌丝体 POD同工酶电泳图谱如图4A所示。正常生长的平菇菌丝体可见4条同工酶，其中POD—I和
POD．V酶带活性较强，而 POD—VI和 POD．Ⅶ酶带活性较弱。l0和 20 tmol／L Cd处理基本不改变同工酶谱。50
molL Cd处理则诱导出 POD—m和 POD．Ⅳ新的同工酶带，且显著增强 POD—V和 POD一Ⅵ酶带活性而抑制 POD．
I酶带活性。100 tmol／L Cd处理组明显可见 POD—I1、POD—II和POD—IV等3条新的同工酶带，且POD—V、POD一
Ⅵ和 POD．Ⅶ酶带活性显著高于对照，此时 POD一1酶带已消失。
2．6 cd处理对平菇菌丝体 SOD同工酶的影响
平菇菌丝体 SOD同工酶谱如图4B所示。对照组可见2条 SOD同工酶带，其中SOD—I酶带为强带，SOD．
Ⅱ为弱带。20~molL Cd处理组可显著增强 SOD—I和 SOD—n酶带亮度，表明此浓度的 cd能够使总的 SOD活
性升高。50和 100 tmol／L Cd处理能诱导平菇菌丝体中SOD—m和SOD—IV 2条新的同工酶表达，此时酶的总活
性明显高于对照，且 100 tmol／L Cd处理组较 50 tmol／L Cd处理组 SOD一Ⅱ 、SOD—m和 SOD—IV酶带亮度更强 。
Ⅳ
VI
Ⅱ
Ⅲ
V
VI
5
图4 不同浓度 cd处理对菌丝体 POD(A)和 SOD(B)同工酶的影响
Fig．4 Efects of various concentrations cadmium oN the POD(A)and SOD(B)isozyme of mycelia of P．ostreatus
l：CK；2： l0 Itmol／L；3：20 ttmol／L；4：50 tmol／L；5：100 ttmol／L
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
3 讨 论
10～100 mol／L Cd处理液体培养基中平菇菌丝时，酯酶同工酶发生应激性变化，表现为酶活性升高和酶
带数 目有所增减，且在本实验浓度范围内随着 cd处理浓度的增加其酶活性呈现逐渐升高的趋势(图 3A)。这
与一定浓度的 cd可诱导河蟹、蟾蜍、育珠蚌等动物 EST活性的升高、改变 EST同工酶的表达⋯ 的结果一相
致。EST是生物体内催化羧酸脂类化合物水解和合成的一类生命活动的基础代谢酶，它不但能催化细胞内参
与正常代谢的脂类化合物水解为相应的醇和酸(RCOOR +HEO— RCOOH +R—OH)，而且还能水解大量非生
理存在的脂类化合物，因此一般认为 EST可能具有解毒作用。笔者认为，EST作为 cd胁迫的一种应激性酶，
与其特殊的生理作用密切相关。因为 cd胁迫时，EST活性升高可导致脂类化合物的水解作用加强，从而可以
产生大量的可螯合游离 cd的有机羧酸，降低细胞内游离 cd浓度而起到解 cd毒作用。Nagase等的研究表明，
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5期 王松华 等：镉对平菇菌丝生长及同工酶表达的影响
0．1 mol／L NaOH处理蓝藻(cyanobacteria)可显著提高其吸附 cd¨ 、Cu¨ 、Pb2 、zn 等 2价重金属离子的能力，
并推测 NaOH处理蓝藻细胞主要是增加了细胞中羧基的数量，因为使用羧基酯化的化学试剂处理细胞则其结
合 2价重金属离子的能力大大下降“ 。平菇菌丝在 cd胁迫下通过提高 EST的活性加速脂类化合物水解而
增加细胞中羧基的数量以螯合更多的游离 cd离子，从而起到解 cd毒的作用。cd胁迫下，平菇菌丝体中有机
酸含量是否升高有待进一步研究。
LDH是糖代谢之中的一种重要的酶，参与乳酸的合成或分解。到 目前为止 已在动植物组织 中鉴定
LDH1、LDH2、LDH3、LDH4、LDH5等5种同工酶，其中LDH1和 LDH2可能主要是在富氧条件下发挥分解乳酸的
作用，LDH4和 LDH5是缺氧条件下合成乳酸，而 LDH3作为对氧反应中性的同工酶 。本实验条件下，正常
生长的平菇菌丝体 LDH同工酶谱从正极到负极只出现 2条酶带 LDH．I和 LDH．Ⅱ(图 3B)，根据其迁移率判
断相当于动植物组织中的 LDH1和 LDH5而中间无其他酶带。有关平菇等食用蕈菌 LDH同工酶尚未见报道，
而除平菇外的食用草菌之 LDH同工酶是否也只存在 2条带有待进一步证实。一定浓度的 cd处理能改变动
植物组织中 LDH同工酶谱 ，如 cd处理抑制蟾蜍精巢 LDH1、LDH2活性而增强 LDH5的活性 ¨。本研究
结果显示，低于50 ktmol／L Cd处理基本不影响 LDH同工酶的种类和数量，100 ktmol／L Cd处理组 2条同工酶带
均消失，表明高浓度 cd处理抑制了平菇 LDH活性。
POD是由血红素辅基和单一肽链组成的一类氧化酶，它广泛存在于各种动植物和微生物体内，具有清除
H2O 等活性氧、参与植物木质素木栓质合成和环境胁迫下传递信号等生理功能。据表达方式不同可将其分
为组成型和诱导型两大类，各种内因(如激素或离子水平)和外因(如盐碱或重金属胁迫)都可影响其同工酶基
因的表达 。本研究结果表明，低浓度 cd处理不影响 POD同工酶谱，50 ktmol／L和 100 mol／L Cd处理分别
诱导出 2条和 3条新的 POD同工酶带 ，且总的 POD活性显著高 于对照。POD活性的显著升高预示着细胞 中
H20 等活性氧水平的上升；同时，高活性的POD大量消耗 H20 加强木质素等次生代谢物合成，这在一定程度
上可以减少 Cd诱导的氧化胁迫。
目前一般认为生物体中存在 Cu／Zn．SOD、Fe．SOD、Mn．SOD等 3种类型 SOD同工酶，其主要作用是将 O；一
岐化为 H2O 和 O ，从而防止 O；一与 H O 通过 Fenton反应产生毒性更强的·OH。重金属胁迫诱导 SOD同工酶
的表达已有不少报道。在细菌中，Fe、Mn可诱导 SOD同工酶的表达 ；Chonpraditnun等发现，1 mg／L的 cu能诱
导大豆 Cu／Zn．SOD的表达“ 。Miszalski等报道。加 ，cd处理时担子菌纲真菌 R．involutus SOD同工酶谱 中出现
一 条新的同工酶带。本研究亦表明(图4B)，5O和 100 ktmol／L Cd处理能诱导平菇菌丝体中 SOD．m和 SOD．IV
同工酶的表达。 目前对 cd等重金属诱导 SOD同工酶的表达机理尚不清楚 ，推测有两种可能途径 ，① 直接途
径 ，在过量 cd存在下 ，调节蛋 白 ACE．1专一性地结合到 Cu／Zn．SOD基 因的调控序列而激活其转 录，使表达量
增加 ；② 间接途径 ，过量 cd使抗坏血酸氧化酶和 NADPH氧化酶活性升高 ，导致 O；一含量增加 ，O；一则可作为
第二信使启动细胞的防御反应，诱导 SOD同工酶的表达。cd诱导平菇菌丝 SOD同工酶的表达是通过直接途
径还是间接途径尚需从分子水平进一步研究。
金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动物、植物、微生物中的低分子量富含巯基的金属结合蛋白，具有调
节微量元素储存 、运输和代谢以及使有毒重金属无毒化等作用 卜 。一定浓度的镉处理能诱导柱状田头菇、
酵母产生 MT ’ 。本研究的结果表明 cd能够诱导平菇菌丝体产生 MT，以20 ktmol／L Cd诱导效果最好，随着
cd处理浓度的加大，MT含量明显下降。这可能是由于细胞中累积的大量 cd离子攻击线粒体、核糖体、核仁
等细胞器使其解体甚至消失 ]，导致膜蛋白质和酶发生交联及DNA片段化，从而抑制转录和翻译等基因表达
过程，使细胞蛋白质合成能力下降。由此可见平菇 MT在低浓度 cd处理下能发挥其无毒化重金属的作用，而
高浓度 cd时这种效果不明显。
此外，本研究还测定了不同浓度 cd处理平菇菌丝体中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、谷胱甘肽转硫酶(GST)、谷
氨酸脱氢酶(GDH)的活性 ，其中 GST未检测到 ，而 PAL和 GDH活性与对照无明显变化(资料未列出)，具体原
因正在进一步研究之 中。
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l622 生 态 学 报 26卷
总之，平菇菌丝具有动物和植物相似的抗镉毒机理。一方面，高浓度 Cd可刺激细胞内 SOD、POD等抗氧
化酶活性的升高而增强细胞及时清除由 Cd诱导产生的活性氧，维持细胞的稳态；另一方面，Cd胁迫可诱导
MT生成和羧酸含量的升高，以提高细胞螯合游离 cd离子使之无毒化。至于平菇等食用蕈茵是否具有液泡
区室化途径脱 Cd毒尚需进一步探讨。
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