镉胁迫小海绵羊肚菌氧化损伤及其抗氧化防御

• 作者: 徐鸿雁 谢占玲 孟清 马德娟 孙灵芝
• 来源期刊: 菌物学报
• 关键词: 小海绵羊肚菌 镉 浓度拐点 镉吸收 抗氧化酶
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research papers
• 页码范围: 668-679
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13346/j.mycosystema.210356

摘要

羊肚菌Morchella是全球广泛分布的食药用真菌,重金属镉(Cd)在羊肚菌中的积累受到越来越多的关注.然而,羊肚菌镉积累的机理尚不清楚.本研究通过在0-5.0 mg/L Cd浓度环境中培养小海绵羊肚菌Morchella spongiola,测定Cd胁迫下其菌丝生长速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)及细胞Cd积累量等生理生化指标,旨在明晰小海绵羊肚菌响应Cd毒害的抗氧化防御响应机理.结果表明随着Cd浓度的增加,小海绵羊肚菌菌丝生长呈现出"升-降-升-降"的双峰响应变化,其中0.15、0.90和1.50 mg/L为菌丝生长Cd浓度关键拐点.Cd胁迫导致的氧化损伤与其初始浓度呈现正相关,胁迫3 d时MDA和H2O2含量显示出较大提升,5.0 mg/L处理组MDA和H2O2含量比对照组分别高出5.80倍和6.08倍.胁迫浓度、胁迫时间对抗氧化系统的影响各异,SOD、POD活性随浓度增大而逐渐升高,在1.5-5.0 mg/L浓度范围内,SOD和POD酶活性分别增加了1.96倍和2.15倍;CAT和GSH-Px酶活在0.15 mg/L时达到最大值,之后增加Cd浓度酶活性被抑制;GSH和ASA含量在Cd胁迫初期呈浓度依赖性增加,胁迫5 d后表现二者含量先升高后降低.此外,小海绵羊肚菌胞外Cd积累量随着外源Cd浓度的提高而增加,而胞内Cd含量在浓度为1.5-5.0 mg/L范围内无明显增加.本研究首次系统研究了小海绵羊肚菌响应Cd胁迫浓度、胁迫时间的动态趋势与内在变化规律,不仅为羊肚菌与重金属相互作用关系研究奠定基础,也为羊肚菌用于Cd污染废水生物修复提供了理论依据.