亚硒酸钠对灵芝中22种微量元素的生物胁迫作用研究

摘 要：采用微波消解-ICP-MS法测定亚硒酸钠对灵芝中22种微量元素的生物胁迫作用。结果表明，亚硒酸钠对灵芝菌丝体生长速度具有一定的抑制作用；高剂量（≥50 mg·kg-1）的亚硒酸钠胁迫影响灵芝子实体生长发育，灵芝硒含量3 288.0 μg·kg-1；适量外源硒元素胁迫栽培可以提高灵芝子实体中硒元素总量；在亚硒酸钠胁迫下，Na浓度无变化，Mg、K、Fe、Ag、Cd和Sn元素含量呈递减趋势，而Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Ba和Pb元素含量呈递增趋势。

关键词：亚硒酸钠；灵芝；生物胁迫；富硒；微量元素

Biotic Stress Effect of Sodium Selenite on 22 Trace Elements in Ganoderma lucidum

HAN Fei1， LU Renjie2， LUO Lin2

（1.Shantou Polytechnic， Shantou 515078， China; 2.Shantou Inspection and Testing Center， Shantou 515041， China）

Abstract： The Biotic stress effect of sodium selenite on 22 trace elements in Ganoderma lucidum was determined by microwave digestion ICP MS method. The results showed that sodium selenite had a certain inhibitory effect on the growth rate of Ganoderma lucidum mycelium; high dose （≥50 mg·kg-1） of sodium selenite stress affects the growth and development of Ganoderma lucidum fruiting bodies， with a selenium content of

3 288.0 μg·kg-1; moderate exogenous selenium stress cultivation can increase the total selenium content in the fruiting body of Ganoderma lucidum. Under sodium selenite stress， the Na concentration remained unchanged; the content of Mg， K， Fe， Ag， Cd， Sn and other elements shows a decreasing trend; the content of elements such as Al， Ca， Ti， Cr， Mn， Ni， Cu， Zn， As， Se， Sr， Ba， Pb， etc. shows an increasing trend.

Keywords： sodium selenite; Ganoderma lucidum; biotic stress; selenium rich; trace element

硒（Se）是人体必需的微量元素，在动植物体内具有丰富而复杂的化学形态，合成或参与生物体内多种含硒酶和含硒蛋白，具有抗氧化、抗衰老、增强机体免疫力等功效，若人体内缺Se易引起克山病、大骨节病、关节炎、肠癌和肝癌等[1-2]。因此，科学补硒对人体十分重要，而人体补充硒元素的主要方式是通过富硒农作物。

灵芝（Ganoderma lucidum）为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体，具有补气安神、止咳平喘的功效，主治心神不宁、失眠、惊悸、咳喘痰多、虚劳症等，且具有一定的富硒能力，可将外源无机硒转化为有机硒[3-4]。富硒灵芝因兼具硒与灵芝生物活性而备受喜爱，但目前研究多与富硒灵芝遗传育种、无机硒转化率及有机硒形态分析有关，而关于亚硒酸钠胁迫处理对灵芝中微量元素的影响尚未见报道。本试验采用微波消解-电感耦合等离子体质谱联用技术（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）研究不同浓度亚硒酸钠胁迫对灵芝中22种微量元素的影响，探索适宜富硒灵芝栽培的亚硒酸钠浓度，为富硒灵芝栽培及其精深加工提供原料。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

Agilent 7700型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），美国安捷伦科技有限公司；CEM Mars 6型微波消解仪，美国培安公司；BHW-09Y型赶酸器，英泰尔（成都）科技有限公司。

1.2 材料与试剂

灵芝菌种：泰山赤芝，菌种保存在PDA培养基斜面上，培养温度26～28 ℃，4 ℃保藏；硝酸，优级纯，德国Merck公司；30%过氧化氢，优级纯，天津市天力化学试剂有限公司；氢氟酸，优级纯，国药集团有限公司；22种微量元素标准储存溶液（100 mg·L-1）：B、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Ag、Cd、Sn、Ba、Hg和Pb，美国安捷伦科技有限公司。

1.3 富硒灵芝的培养及元素含量测定

在灵芝木屑培养料中添加一定浓度的外源亚硒酸钠，使培养料中亚硒酸钠浓度分别为0 mg·kg-1、10 mg·kg-1、20 mg·kg-1、30 mg·kg-1和50 mg·kg-1，每个处理浓度设置6个平行组，每个平行组有10个灵芝菌袋。菌袋经121 ℃高压灭菌2 h，冷却后定量接种，随机堆放、定期翻堆；灵芝发菌期的温度控制为（25±3）℃，湿度60%～70%，定期通风，保持发菌室的空气新鲜，进行避光培养；灵芝出菇期温度控制为25～32 ℃，通过人工喷水使其环境湿度达到90%～95%，当菌盖周边白色生长点消失，开始散发灵芝孢子粉时采收灵芝子实体；灵芝子实体采收后晒干，烘干至恒重，制成粉状备用。富硒灵芝中22种元素含量采用ICP-MS法测定[5]。

2 结果与分析

2.1 ICP-MS法的加标回收率和精密度

选取实际样品进行3种水平的22种元素加标回收实验，计算加标回收率及RSD（n=6），结果见表1。结果表明，在2～20 µg·L-1加标浓度范围，ICP-MS法的加标回收率为89.6%～111.5%，RSD为0.7%～5.3%，符合《实验室质量控制规范 食品理化检测》（GB/T 27404—2008）的技术要求。

2.2 不同浓度亚硒酸钠胁迫对灵芝微量元素及积累量变化

从表1中可知，不同浓度亚硒酸钠胁迫对灵芝子实体中微量元素的浓度有不同的影响，其中灵芝子实体中B、Hg元素未检出；Na的浓度随着外源亚硒酸钠胁迫程度的增加无明显变化；Mg、K、Fe、Ag、Cd和Sn的浓度随着外源亚硒酸钠的胁迫程度的增加呈递减趋势（拮抗作用）；Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Ba和Pb的浓度随着外源亚硒酸钠的胁迫程度的增加呈递增趋势（协同作用）。

2.3 亚硒酸钠胁迫对灵芝菌丝体和子实体生长速度的影响

从表2中可知，灵芝菌丝体、子实体的生长速度随着亚硒酸钠胁迫浓度（0～50 mg·kg-1）的增高而呈递减趋势，这说明亚硒酸钠对灵芝生长速度具有一定的抑制作用；与木屑培养基上灵芝菌丝体生长速度相比，亚硒酸钠对PDA平板培养基上的灵芝菌丝体的胁迫抑制作用较明显，这可能是因为灵芝是木腐菌，可分解木屑纤维素合成灵芝生长发育所需要的营养成分。

2.4 不同浓度亚硒酸钠胁迫对灵芝子实体硒含量的影响

从表2中可知，在不同浓度亚硒酸钠胁迫下，灵芝子实体硒含量随着亚硒酸钠浓度的增高而呈现递增的趋势，当亚硒酸钠浓度低于50 mg·kg-1时，灵芝子实体硒含量随着木屑培养料中亚硒酸钠胁迫剂量的升高而增加，硒含量在63.6～1 364.2 μg·kg-1；当亚硒酸钠浓度为50 mg·kg-1时，灵芝子实体硒含量达到3 288.0 mg·kg-1，但子实体出现颜色不均匀、菌盖小且厚、产量降低等生长状况不良的状况。

3 结论

采用微波消解-ICP-MS法测定亚硒酸钠对灵芝中22种微量元素的生物胁迫作用。结果表明，亚硒酸钠对灵芝菌丝体生长速度具有一定的抑制作用；低剂量（≤10 mg·kg-1）的亚硒酸钠胁迫对灵芝子实体生长发育阻碍不显著，而高剂量（≥50 mg·kg-1）的亚硒酸钠胁迫影响灵芝子实体生长发育，且硒含量为3 288.0 μg·kg-1以上；灵芝具有富集硒元素的能力，适量外源硒元素胁迫栽培可以提高灵芝子实体中硒元素总量；在亚硒酸钠胁迫下，灵芝子实体中B、Hg元素未检出，Na浓度无变化；Mg、K、Fe、Ag、Cd和Sn元素浓度随着亚硒酸钠胁迫程度的增加呈递减趋势（拮抗作用）；Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Ba和Pb元素浓度随着亚硒酸钠胁迫程度的增加呈递增趋势（协同作用）。采用适宜浓度的亚硒酸钠栽培富硒灵芝不仅可有效补充硒，且能协同灵芝子实体对各种微量元素的吸收，能够拮抗对人体有害的重金属元素，对人体硒元素的补充具有重要指导意义。

参考文献

[1]贾蕾，向极钎，殷红清，等.生物活性硒肽的研究进展[J].食品科学，2021，42（15）：346-355.

[2]王欣，苑娜，陈泽勇，等.高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法检测富硒食品中6种硒形态[J].分析化学，2013，41（11）：1669-1674.

[3]杨旭，董文宾.富硒食品的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2017，8（6）：2091-2097.

[4]ZENG X L，HAN F，ZHONG Y M.Cultivation and harvesting of selenium-enriched Ganoderma lingzhi and spent medium using Kudzu vine as substrate[J].Current Topics in Nutraceutical Research，2020，18（2）：152-157.

[5]李华为，丁昱婵，朱盛琦，等.富硒对大枣中多种微量元素的生物胁迫作用研究[J].食品研究与开发，2020，41（24）：38-43.