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栽培环境条件对食用菌富集重金属的影响
日期:2018-11-21 16:39  点击:340
1 培养基质
许多研究都发现,植物对矿物质的吸收和富集都与生产基质的矿物质浓度相关,在正常范围内,生长基质浓度与植物体内浓度成正相关,浓度过大,会对机体造成伤害,抑制生长。徐丽红[28]等人在香菇(庆元L26)培养基中加入一定浓度的有害重金属来研究食用菌对主要有害重金属的吸收富集规律,发现香菇对培养基中有害重金属的富集系数:Cd为7~15.7、Hg为2~8、As为2、Cu为1.4~2;最大生物累积量:Cd>75 mg.kg-1、As>26 mg.kg-1、Hg>140 mg.kg-1、Cu≈135 mg.kg-1。研究发现凤尾菇(Pleurotus pulmonarius)对土壤Cd的富集可达到17倍,在土壤无污染的情况下,用新收割的稻草栽培凤尾菇不会出现Pb、Cd超过秸秆的含量的现象。施巧琴[14]等发现,在培养基质中添加50mg•kg-1Hg时,子实体中Hg含量是培养基质中不添加Hg所得子实体中Hg的100多倍,Cd 也有类似的结果。雷敬敷[29]发现,在培养料严重污染时,香菇(L .edodes)、木耳(A.auricula)、凤尾菇(P .pulmonarius)对Pb的最大积累可达150~200mg•kg -1。Williams等[30]研究发现澳大利亚的表层土壤Cd含量的增加和大量使用过磷酸钙存在显著的相关。在栽培基质添加剂的使用中,在增加磷肥的同时,也增加了Cd的潜在威胁。Kirchner[31]等通过土壤和食用菌中稳定的210Pb含量的比较,发现蘑菇中的210Pb主要来自于土壤的直接吸收;另外,不同土壤类型对Cd的吸附能力有差异,顺序如下:有机土>粘土>砂壤土或粉砂壤土>砂质土。近年来,随着食用菌的人工驯化和栽培技术的不断革新,一些野生的食用菌实现了人工栽培,一些过去只能用天然基质,如椴木等栽培的食用菌逐渐用农业废弃物等代料种植替代,不断寻找廉价而广泛的栽培料减低食用菌种植成本,但这些廉价的代料可能富含重金属,或其受到重金属的污染,从而导致栽培的食用菌重金属超标过量。
2 大气污染
Garcia等[32]发现鸡腿菇(C.comatus) 中的Pb含量与环境污染有显著的相关性,最高可达6.51~10.43mg•kg-1。Michelot等[33]研究结果表明,生长在树木上的刺芹侧耳(P .eryngii) 和牛舌菌(Fistulina hepatica) 中所含的Hg,主要源于大气中的Hg污染。García[32]等发现,毛头鬼伞中的Pb含量与交通污染程度具有显著的相关性,Pb的最高含量为6.51~10.43mg•kg- 1,因此,可认为毛头鬼伞可作为检测环境中Pb污染的一种生物指示物。有研究分析了法国巴黎地区92种食用菌样品中15种金属元素的含量,发现采自不同产地的同一品种食用菌,在环境污染很少的地带,食用菌的重金属主要来自于土壤(培养基)或水体,而在环境污染比较严重的地带,大气浮尘和交通污染对食用菌中重金属含量的影响则比较显著[33]。也有研究对比了生长在城市周边的和生长在远离城市食用菌的重金属含量,发现城市周边的重金属明显高于远离城市的,在培养基基本相同的条件下,食用菌重金属污染可能主要来自于空气污染[34]。Árvay等[35]人对生长在金属矿石的排放物污染附近的蘑菇样品进行检测,发现研究区域中Cd含量最高,高达3.0502mg·kg-1。
3 生长环境条件
绝大多数食用菌生长环境要求都比较高,必须有适宜的温湿度、海拔、光照、水分等环境条件。优良的环境条件会促进食用菌的快速生长,但食用菌的生长快慢与富集重金属是否有一定的关系,有关这方面的研究报道见表2。日本Benedikt等[36]研究了福岛核辐射事件对香菇的污染情况,检测了从2011年至2016年5年间20000份香菇样品,发现2011年的样品中134Cs和 137Cs含量最高,辐射剂量达31000 Bq/kg,证明了它们对放射性Cs的超常积累潜力。同时,菌根蘑菇比腐殖质蘑菇更容易积聚过高的放射性铯水平。不同地点采集的野生食用菌中的金属含量也参差不齐,Chen等 [37]采集了11种来自市区和农村的菌种样品。农村地区的两个采样点没有受到污染,蘑菇物种中的重金属Cd、Pb和Hg是低水平的,而市区的蘑菇种类受到污染,该地区的蘑菇样品受到Cd、Pb和Hg的污染水平远高于农村地区,同时与污染源的距离也是影响重金属富集的因素。Cristiana等[38]评估了金属冶炼厂不同距离的野生食用菌及其基质中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Se和Cd的浓度,在金属冶炼厂附近生长的蘑菇中观察到高水平Zn的积累。光照是植物生长必不可少的条件,那么光照是否也会对重金属的含量产生影响。Işiloğlu等[39]研究了土耳其西北部两个不同地区的野生大型真菌中金属含量,并对16个物种的179个样品进行了分析,背光区的Cd浓度明显高于向阳区,同时也在背光区发现了高浓度的Fe和Zn,证明了光照对重金属富集能力影响存在显着差异。
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