食用菌生物修复重金属污染研究进展

生物修复是利用生物体及其衍生物对重金属进行吸收/吸附来处理环境中重金属污染的方法,具有成本低、来源广、无二次污染等特点.食用菌富集重金属是生物修复的一个重要研究方向,食用菌修复作用主要通过对重金属的吸收来降低其生态毒性,从而对重金属污染起到一定的修复作用.本文论述了食用菌对重金属Cu、Cd、Pb、Zn、As、Cr的富集作用,揭示了食用菌富集重金属的可能机理,并对采用食用菌富集重金属以治理环境污染的前景进行了展望.     

食物中多不饱和脂肪酸在家蝇幼虫体内的富集与代谢及对其生长的影响

【目的】阐明家蝇 Musca domestica 幼虫对食物中各种多不饱和脂肪酸的富集能力以及代谢转化情况,并探究各种多不饱和脂肪酸对家蝇幼虫生长的影响。【方法】在基础饲料中添加不同浓度(3%, 6%和12%)的多不饱和脂肪酸(亚油酸、α-亚麻酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸)饲养经过脱脂传代培养的家蝇幼虫;提取家蝇幼虫的总脂肪酸,利用气相色谱仪进行检测和分析;测定统计幼虫体重,以分析多不饱和脂肪酸对家蝇幼虫生长的影响。【结果】亚油酸、α-亚麻酸和花生四烯酸在家蝇幼虫体内均能被富集,且它们的富集程度随着食物中多不饱和脂肪酸的添加浓度的升高而增加,其中亚油酸、α-亚麻酸和花生四烯酸在幼虫体内富集的最高含量(占体内总脂肪酸的比例)分别为21.93%, 16.13%和9.68%,而二十二碳六烯酸不能在家蝇幼虫体内富集,提示家蝇幼虫食物中添加的各种多不饱和脂肪酸经过代谢后并没有在其体内产生新的脂肪酸,而食物中添加的二十二碳六烯酸在家蝇幼虫体内被分解代谢后消除。饲喂α-亚麻酸及花生四烯酸后家蝇幼虫体重增长较为明显,其中6%α-亚麻酸添加组的幼虫体重显著高于对照组(取食脱脂饲料)和3%和12%α-亚麻酸添加组,3%和6%花生四烯酸添加组的幼虫体重显著高于对照组和12%花生四烯酸添加组。【结论】家蝇幼虫体内能够从食物中富集部分多不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸碳链越长其富集程度越低直至不能富集,富集的多不饱和脂肪酸对家蝇幼虫生长有不同程度的影响。     

超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究进展

超富集植物对重金属耐受和富集机制的研究成为近年来植物逆境生理研究的热点,在简要总结细胞壁沉淀、重金属螯合效应、酶活性机制和细胞区室化作用的基础上,概述了超富集植物对重金属的耐受机制,讨论了重金属跨根细胞质膜运输,共质体内运输、木质部运输和跨叶细胞膜运输的富集过程。     

食用菌的代谢产物

本文概述了食用菌在新陈代谢过程中产生的代谢产物。这些物质主要包括抗生素、抗肿瘤活性物质、干扰素诱导物、降低胆固醇物质、特殊呈味物质、维生素及其它代谢产物等。     

上海市食用菌重金属污染状况的研究

本文通过对上海不同区域的金针菇、蘑菇、平菇、鸡腿菇及香菇5种常见鲜食用菌进行实地抽样,采用微波消解前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食用菌中铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)的含量,考察鲜食用菌的重金属污染状况.研究结果表明,不同食用菌中重金属的污染状况随其种类和地域的不同而呈现显著差异.As、Pb、Cd和Hg在食用菌中的平均含量分别为0.177 mg/kg、0.094 mg/kg、0.082 mg/kg和0.004 mg/kg,均低于GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》中的限量标准,说明上海市售鲜食用菌的重金属含量总体上是安全的.但在这5种食用菌中,部分蘑菇样品中的砷残留存在安全风险,样品超标率为27.3%;但进一步研究表明,超标蘑菇样品中无机砷占总砷的比例仅为4.4%~6.3%,最高含量仅为0.370 mg/kg,以无机砷含量替代总砷含量进行考察,则这些样品也是食用安全的.虽然在不同地区的食用菌中,这4种重金属的含量有显著差异,但均低于国标限定值,说明在上海市不同地区出售的食用菌总体上是安全的,可以放心食用.     

杂草对土壤重金属的富集与含量特征研究

对冶炼厂周围的土壤和杂草中的4种重金属元素含量进行测定和统计。结果表明,杂草不同器官重金属的平均含量由高到低分别为根>叶>茎,重金属在植物体内含量的分布Cu>Zn>Ni>Pb,富集系数由大到小为Zn>Cu>Pb>Ni。看麦娘(Alopecurusaequalis)、菰(Zizania latifolia)、鬼针草(Bidens pilosa)、丁香蓼(Ludwigiaprostrata)、双穗雀稗(Paspalumdistichum)、芦苇(Phragmites australis)等植物的根对Cu有较强的富集能力,其富集系数分别为2.54、2.69、4.82、10.74、7.33和4.60。看麦娘、双穗雀稗、丁香蓼、芦苇、鬼针草的根以及井口边草(Pteris multifida)地下部分和小飞蓬(Conyza canadensis)叶中的Cu含量分别高达813.4、1338、1959.65、840.1、1066.6、2030和334.5 mg·kg-1。水蓼(Ploygonumhydropiper)叶对Pb有较强的富集能力,其富集系数是2.15。丁香蓼、蛇床(Cnidium monnieri)和婆婆纳(Veronica didyma)叶以及野艾蒿(Artemisialavandulaefolia)的茎和叶对Zn有较强的富集能力,富集系数分别是2.28、2.45、3.02、2.25和2.54。杂草重金属含量与土壤中重金属含量的相关性不大。丁香蓼较适合作为重金属Cu、Zn污染地区的恢复植物     

八种水生植物对重金属富集能力的比较研究

通过野外采样和系统分析方法,研究了芜湖市四褐山工业区附近水域中Cu、Pb、Cd、Zn和Mn5种重金属的含量及其在8种水生植物体内的积累特性。结果表明,工业区水体污染严重,重金属含量严重超标,分别为标准值的9、10.1、400、3和438倍;8种水生植物的重金属积累量均较大,其中以水鳖根、茎叶的Cu、Pb、Cd、Zn含量最高,分别为水体中重金属浓度的9.12和2.59倍、33.41和5倍、0.8和0.3倍、26.9和9.1倍,明显高于其它7种水生植物;8种水生植物不同器官对Cu、Pb、Zn的富集系数均>1,富集能力较强。其中,香蒲对Pb、Cd的吸收能力表现为茎叶>根。结果表明,在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染水域的植物治理中,浮萍、香蒲、水鳖、中华慈姑、芦苇、空心莲子草等植物有着较大的发展潜力和应用前景。     

转基因衣藻对重金属的抗性及对镉离子的富集

目的：研究了转基因衣藻对不同重金属离子的抗性和对Cd^2＋的富集行为。方法：将MT-like基因在莱茵衣藻细胞中的表达后通过摇瓶实验测试其对重金属离子的抗性和富集能力。结果：转基因衣藻对Pb^2＋、Zn^2＋和Cd^2＋三种重金属离子的抗性得到明显增强,其中以对Zn^2＋的抗性增强最为显著。转基因藻对Cd^2＋的富集能力经MT-like蛋白表达后较野生藻细胞有较大增加,最大达到144．48μmol／g,为野生藻的8．3倍。结论：转基因衣藻对重金属离子的抗性和对Cd^2＋的富集能力较野生衣藻有较大提高。     

大型水生植物对重金属的富集与转移

通过野外调查和室内分析,研究了云南阳宗海南北两区域自然生长的17种水生植物的生长状况及植物和对应水样、根区底泥中重金属(As、Zn、Cu、Cd、Pb)的含量。结果表明:植物长势良好,未发现受害症状。水体As严重污染,Pb轻度污染,Zn、Cu和Cd均未超标。9种沉水植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb的富集系数(植物全株重金属含量与水中该元素含量的比值)远大于1,具有共富集特征。在平均含As0.175mg/L的水中,金鱼藻、黑藻、小眼子菜、八药水筛全株As平均含量分别为(150±7.3)、(179±35)、(92±31)、(265±21)mg/kg(干重),对As具有较强富集能力;对于8种湿生和挺水植物,北部采样点的喜旱莲子草、田栖稗、细叶小苦荬和长芒稗对As,长芒稗、细叶小苦荬、圆果雀稗、水蓼和风车草对Cd,海芋和圆果雀稗对Zn的富集系数(植物地上部重金属含量与底泥中该元素含量的比值)以及圆果雀稗对Cd和Zn转移系数(植物地上部重金属含量与根中该元素含量的比值)均大于1。聚类分析结果表明,金鱼藻、黑藻、八药水筛、小眼子菜、穗状狐尾藻5种水生植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb具有较强的吸收和富集能力,在重金属复合污染水体修复中具有较大潜力。     

中国野生食用真菌种类及生态习性

我国野生食用真菌种类多,分布广泛,资源丰富。已知657种,132属,41科。其中担子菌620种,占总数的94.4%,子囊菌37种,占5.6%。有过栽培记载和试验或利用菌丝体发酵培养的约80种,32属,18科。目前大量人工栽培的约22种。上述食用真菌按其种数多少主要包括在白蘑科Tricholomataceac,红菇科Russulaceae,牛肝菌科Boletaceae,蘑菇科Agaricaceae,侧耳科Pleurotaceae,珊瑚菌科Clavariaceae,丝膜菌科Cortinariaceae,球盖菇科Strophariaceae,蜡伞科Hygrophoraceae,羊肚菌科Morchellaceae,喇叭菌科Cantharellaceae,齿菌科Hydnaceae,多孔菌科Polyporaceae。依繁殖生长的基物为主,将我国野生食用真菌的生态习性划分为五类。木生菌138种,粪生菌9种,土生菌128种,虫生菌12种,菌根真菌352种。     

北京东郊作物土壤系统中重金属的迁移、分布、积累

 本文研究了北京东郊污灌区重金属在作物—土壤中的迁移、分布、积累规律,证实本区蔬菜中汞含量比粮食作物约大3—15倍,比水果约大6—200倍。麦粒、糙米中的Cu、Hg、Cd、Pb、Ni的含量与土壤含量相关性不显著。架豆中重金属含量与土壤中重金属含量的相关性,只有Zn,Pb达显著水平。白菜土有机质含量与重金属含量相关性达显著水平,而白菜的重金属含量与土壤的重金属含量相关性却不显著。说明除了土壤中重金属的总量外,有效态含量的多少,是影响本区作物吸收积累重金属的主要因素。 本区施污泥的土壤和生长的作物Cd／Zn大部小于1%、盆栽试验证明：施用本区污泥污水对水稻生长发育的影响比施污泥灌清水的影响大些,因此,施用含重金属污泥时,最好不要超过5000斤／亩。大田和室内模拟试验证明：重金属从土壤中迁移到植物,由植物带走输出的量极少,其中以带走输出的Hg、Cd,As相对较多,带走输出的Pb、Cr相对的少些。     

外生菌根真菌对重金属铜镉污染土壤中油松生长和元素积累分布的影响

该实验选取处于生长期的油松(Pinus tabulaeformis)幼苗,研究土壤Cu、Cd胁迫条件下,美味牛肝菌(Boletus edulis)单独接种、红绒盖牛肝菌(Xerocomus chrysenteron)与美味牛肝菌混合接种处理,对油松幼苗的生长和重金属积累分布状况的影响,探讨不同接种对油松抗性的影响。研究发现,菌根接种不仅促进寄主油松的生长发育和生物量积累,而且显著降低油松体内的重金属积累浓度,减少重金属由根部向植物茎叶部分的转运。与单一接种相比,混合接种可以更加有效地缓解重金属对寄主的生物毒性,减少土壤中重金属元素向油松体内的转运。这种优势在高浓度的重金属胁迫环境下尤为明显。该实验中,在3 mg·kg^-1 Cd胁迫下,混合菌根油松的茎叶和根部Cd浓度仅为未接种对照的59.1%和70.7%,比单一菌根降低了11.3%和18.1%,而混合菌根植物的茎叶和根部生物量干重则分别为未接种对照的1.14和1.20倍,单一菌根为未接种对照的1.18和1.17倍。在400 mg·kg^-1Cu胁迫下,混合菌根植物茎叶和根部的干重分别是未接种植株的1.01和1.09倍,而混合菌根植物茎叶和根部的Cu浓度仅为未接种植株的61.8%和79.6%,比Boletus edulis菌根植物的Cu积累浓度下降了0.7%和3.8%。     

土壤抑菌作用对食线虫真菌及其制剂的影响*

通过我国东北及黄淮海地区主要大豆种植区11种土壤对4株定殖于大豆胞囊线虫真菌淡紫拟青霉（Paecilomyceslilacimus）M-14,厚垣孢子轮枝菌（Verticilliumchlamydosporium）JN-11SH-26和BQL－1孢子的抑制作用及其影响因子的研究,表明土壤抑菌作用普遍存在,但依土壤条件、菌种类型而异,其中以安徽宿县、济南农科院、北京、黑龙江宝泉岭农场的土壤抑菌作用最强,洗涤悬液中孢子萌发率多小于30％,济南敬家、河南开封、黑龙江八五三农场等地土壤抑菌现象不明显,孢子萌发率一般在40～80％。同一土壤对4个菌株的影响是一致的。将菌种液体发酵培养,其滤液孢子萌发率一般可提高至50％以上。加入复合添加剂制得菌剂后,孢子萌发率进一步提高。土壤中微生物数量对其抑菌作用的强弱有很大影响。一般来说土壤中微生物数量越多,抑菌作用表现得也越明显。机理探讨表明土壤中存在着一些水溶性及挥发性的抑制因子,其中水溶性成分是主导因素。     

重金属在土壤-植物系统的迁移、累积特征及其与土壤环境条件的关系

现场调查及试验表明,调查区土壤对Hg,Cd,Cu等金属有较强的滞留能力。重金属的迁移能力较低,集中分布在土壤表层,水平扩散范围也较小。而易呈阴离子态As的迁移能力相对较强。 在一定条件下,土壤对重金属的蓄积量有一极限值,这一数值受灌溉水浓度、灌溉量、土壤理化性质所制约。试验表明,不同理化性质的土壤对重金属的滞留量不同。 调查区植物体内重金属含量与土壤中的含量、土壤pH值、有机质、阳离子代换量、物理性粘粒含量的多元回归分析结果表明,其间呈现显著的相关关系。根据其关系式可对本区土壤污染及对植物的危害进行预测。     

重金属对黄瓜籽苗发育影响的研究

选用黄瓜(Cucumis sativus)籽苗为材料,硫酸铜、醋酸铅、硫酸锌、氯化镉和氯化镍为化学处理试剂,研究它们对黄瓜籽苗的生长及其根尖细胞有丝分裂的影响。发现随着化学处理试剂浓度的增大,黄瓜籽苗根长度、苗高度、侧根数和最长侧根的长度均有所下降,其中下降最明显的是根长度。同样,根尖细胞有丝分裂的细胞数量明显减少,细胞分裂速率减慢。5种重金属盐中,硫酸铜的毒性最甚,氯化镉,醋酸铅次之。     

~(90)锶对鲫鱼胚胎发育的影响及鲫仔鱼对~(90)锶吸收积累的研究

在胚胎发育过程中,用不同比放射性的~(90)锶试液处理受精卵,各处理组都有畸形和死亡现象。畸形的高峰一般出现在囊胚期和晶体形成期,畸形的类型一般为脊椎弯曲、体短、胸腔和卵黄囊扩大,头和眼畸形。随后即出现死亡高峰。例如:游动期的死亡率分别是:21%(对照);36%(5×10~(-11)居里/升);40%(5×1-~(-10)居里/升);45%(5×10~(-9)居里/升)。鲫仔鱼对~(90)锶吸收积累的结果表明:鲫仔鱼体中比放射性大小与试液的比放射性大小成正比,并随试验吋间的延长,生物量的增加而增加,鲫仔鱼的积累系数则不依试液的比放射性大小和生物量的多少为转移。     

重金属镉（cd）对花生结瘤和生长发育的影响

试验结果表明：重金属镉对“天府９号”、‘鲁花９号”花生品种的结瘤和植株生长均有影响。镉浓度在１００ＰＰＭ下,花生植株根系发育受到抑制,快生型花生根瘤菌株８５—７虽能侵染,但结瘤数量显著减少。     

雷公藤植物组织培养物的生长及其中二萜内酯积累动态的研究

培养的雷公藤植物组织经不断筛选获得优良无性系D_(121(y))。经测定,该无性系在培养后的第七周干重、鲜重、二萜内酯含量、二萜内酯的产量达到最大值;在第五周,培养细胞生长最快;在第七周,干燥率产生一个峰值。因此,雷公藤组织培养的最佳转接时期为培养的第五周,以收获二萜内酯为目的的最佳收获期应在培养后的第七周。