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絡(luò)合混凝法去除香菇多糖中的鎘污染

文檔作者：王軼，王晨，李露，楊德，薛淑靜，郭鵬文檔來源：湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月20日
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第7卷第1期
2016年1月
食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報
Joumal of Food Safe哆and Quality
V-01．7 No．1
Jan．．2016
絡(luò)合混凝法去除香菇多糖中的鎘污染
王軼，王晨，李露，楊德，薛淑靜，郭鵬+
r湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，武漢430064)
摘要：目的對香菇多糖提取過程中重金屬的去除方法進行研究。方法在提取香菇多糖過程中使用絡(luò)合以
及混凝吸附的方法對香菇多糖粗提液進行處理，去除重金屬鎘(Cd)，并對去除過程中pH值、試劑濃度以及
KMnO。預(yù)氧化的作用進行了調(diào)查。結(jié)果香菇多糖提取過程中重金屬鎘的去除的工藝為：使用0．5 m∥L
I：Mn04預(yù)氧化30 min，在pH 10．0條件下使用絡(luò)合劑25 mmol／L EDTA和25 mmol幾檸檬酸鈉以及混凝劑50
mg幾活性炭處理l h：此工藝下香菇多螗中Cd的去除率高達96．3％。結(jié)論本研究為香菇以及其他食材、藥
材中重金屬污染的處理問題提供了新的方法。
關(guān)鍵詞：香菇多糖；鎘污染；絡(luò)合混凝法
RemoVal of cadmium from contaminated lentinan by complexation
coagulation methOd
WANG Yi，Ⅵ後NG Chen，LI Lu，YANG De，XUE Shu—Jing，GU0 Peng+
QnSlitHte西A鏟icullurnl Products Processing dnd NHdedr Agr記ult“re Technolo斟Resenrch．Hubei Acndemy西
AgricH{ttlrdl Sciences，M豫han 43Q064，Chin曲
ABSTRACT：Objective Tb investigate the removal of cadmium(Cd)行om contaminated lentinall．Methods
The coⅡlplexation coagulation method was applied to remoVe cadmium(Cd)仃om contaminated lentinan during
its extraction process．Factors，such as pH，medical dosage，and preoxidation were examined．Results The
maximum Cd clearance rate(96．3％)for lentinan was obtained using an optimized process that inVolVed 0．5 h
preoxidation with 0．5 m∥L KMn04，complexing with 25 mmol／L EDTA and 25 mmol／L sodium citrate，and
coagulation with 50 mg／L AC at pH l 0，O for 1 h．Conclusion This study proVides a new approach for the
treatment of heavy metal·polluted food or medicinal sources．
1(EY WoRDS：lentinan；cadmium pollution；complexation coagulation method
l 引言
隨著工業(yè)的快速發(fā)展環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，
近年來國內(nèi)外各類重金屬污染事件頻發(fā)、嚴(yán)重威脅
著人類的健康。在各種重金屬當(dāng)中，鎘(cd)是其中對
人類危害最大的之一[11。Cd中毒會導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)損
傷，易引起腎結(jié)石和生殖系統(tǒng)功能下降；影響鈣吸收
并破壞骨頭中的鈣質(zhì)，使骨頭變脆破壞骨質(zhì)，歷史上
日本富山縣的‘‘痛痛病”就是cd中毒引起的[21；另外
Cd還具有較強的致癌作用，Cd可引起DNA鏈斷裂，
基金項目：湖北省科技支撐計劃項目(2013BBB06，2013BBA011)，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心資助項目(2016．620—007一ooI)
Fund：Supponed by Science一1’echnology suppon Plan Projects of Hubei Provjnce(2013BBB06，2013BBA01 1)and Key Projects in Hubei
science and’rechnology Pillar Program in 2016(2016-620—007-001)
+通訊作者：郭鵬，博士，副研究員，主要研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與生物質(zhì)資源利用．E-mail：gp．pengguo@gmail．com
+Corresponding author：Guo Pen晷ASsociate ProfeSsof，Institute of Agricul札ral Products Processing and Nucle”Agdculture Technology
Research，Hubei Academy ofAgricultIlml Sciences，No 5，NanHu Road，Wuhan 430064，China．E—mail：gp．pengguo@gmailcom
萬方數(shù)據(jù)
384 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報第7卷
并損害DNA修復(fù)系統(tǒng)【3】。
香菇作為最重要的可食用真菌，營養(yǎng)價值豐富，
深受人們的喜愛；香菇中的香菇多糖更是一種非特
異免疫刺激劑，具有抗病毒、抗腫瘤等多種功能，引
起人們的廣泛關(guān)注【4。6]。然而由于腐生真菌對重金屬
天然的富集作用，香菇中的重金屬污染問題尤為嚴(yán)
重[71。因而，香菇及香菇多糖中重金屬去除方法的建
立，對于整個食用菌行業(yè)的發(fā)展以及食品安全問題
都有著極其重要的意義。
研究表明EDTA和檸檬酸鈉對重金屬具有很強
的螯合能力，被用作淋洗劑處理土壤重金屬污染
[8】．[9】。聚合氯化鋁(PAc)、活性炭(Ac)、殼聚糖
(chitosan)等混凝劑可以通過表面基團與重金屬離子
的結(jié)合以及通過物理吸附作用捕獲重金屬離子，被
廣泛用于水體重金屬污染的處理【l 01。
本研究通過絡(luò)合劑EDTA和檸檬酸鈉的螯合作
用及混凝劑的吸附作用去除香菇多糖中的cd殘留。
為香菇多糖重金屬污染的處理以及受污染香菇的利
用提供新的思路及重要的技術(shù)參考，填補了相關(guān)領(lǐng)
域的空白。
2材料與方法
2．1試驗材料
2．1．1材料與試劑
Cd污染香菇，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用真菌研究所通過在
培養(yǎng)料中添加Cd構(gòu)建，經(jīng)檢測cd含量為19．49 m酏g。
實驗所用化學(xué)試劑購至國藥集團化學(xué)試劑有限
公司，其中EDTA．Na2、檸檬酸鈉、鹽酸、NaOH、95％
乙醇等為分析純；活性炭、聚合氯化鋁、殼聚糖及高
錳酸鉀KMno。為食品級。
2．1．2儀器
日立5000原子吸收分光光度計(日本Hitachi集
團)；JY2002電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；
LDZx型立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠)；
粉碎機；標(biāo)準(zhǔn)篩；sx2．12．10馬弗爐(德國
Themconcept公司)；恒溫搖床(卜海至誠)；生化培
養(yǎng)箱(上海至誠)；離心機(德國Eppendorf公司)。
2．2試驗方法
2．2．1 Cd含量測定
取供試品干法灰化法前處理后，使用石墨爐原
子吸收分光光度計測定‘11】。
2．2．2香菇多糖的提取
取適量香菇，使用粉碎機磨碎，過80目篩后于
60℃烘干至恒重，稱取適量香菇粉，以l：25(∥聊的
料液比加入去離子水。置于滅菌鍋中120℃、O．1 MPa
高溫提取1 h，12000 g離心10 min，取上清得多糖浸
提液。多糖浸提液經(jīng)一定處理后(詳見下文)，加入4
倍體積95％預(yù)冷的乙醇于4℃沉淀過夜，12000 g離
心10 min，使用適量70％乙醇清洗一次再次離心后，
去上清，將沉淀于60℃烘干至恒重，即得香菇多糖
[13】。2．1．1所述香菇所提取香菇多糖中Cd含量經(jīng)檢測，
濃度為2．77 mg／蠔。
2．2．3香菇多糖中Cd的去除
于2．2．3所述多糖浸提液中加入一定濃度的絡(luò)合
劑(EDTA或檸檬酸鈉)或混凝劑(活性炭、聚合氯化鋁
或殼聚糖)，使用0．1 mol／L Hcl或NaoH調(diào)節(jié)至一定
pH值(具體濃度及pH值條件見下文)，置于25℃、
100 rpm振蕩處理l h，12000 g離心10 min后收集上
清，然后按2．2．3所述進行乙醇沉淀等后續(xù)處理。
2．2．4 KMn04預(yù)氧化
在絡(luò)合或混凝吸附處理前于多糖浸提液中加入O．5
mg／LKMrl04，置于25℃、100 r／IniIl振蕩處理0．5h。
2．2．5香菇多糖純度測定
采用苯酚一硫酸法檢測香菇多糖的含量，以葡萄
糖為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。將一定量烘干后的粗香
菇多糖加水復(fù)溶(濃度記為G)，測量操作同標(biāo)準(zhǔn)曲
線制作方法，計算所得香菇多糖濃度C[14】。多糖純
霞N=C|Co。
2．2．6數(shù)據(jù)處理
所有試驗無特殊說明均重復(fù)3次，取其平均值，
應(yīng)用sAS 8．0軟件和Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析，組內(nèi)
顯著性分析采用Student．Newman．Keuls檢驗。
3結(jié)果討論
3．1絡(luò)合劑去除香菇多糖中的Cd
研究表明絡(luò)合劑可以有效的螯合重金屬，被用
于土壤重金屬污染的修復(fù)‘8]_【91。在多糖提取過程中使
用EDTA和檸檬酸鈉進行處理，檢測其對Cd的清除
效果，并對處理過程中絡(luò)合劑的濃度、pH值等影響
因素進行了研究。
3．1．1絡(luò)合劑濃度對香菇多糖Cd去除的影響
在pH 7．0的條件下，分別使用5、10、15、20、
25 mmol／L的EDTA或檸檬酸鈉對香菇多糖進行處
萬方數(shù)據(jù)
第1期王軼，等：絡(luò)合混凝法去除香菇多糖中的鎘污染385
理。EDTA在濃度為5 mmol／L時Cd清除率為74．96‰
隨著EDTA濃度的增加，Cd清除率隨著逐漸上升，
到25 mm01／L時cd達到最大清除率90．49％。檸檬
酸鈉的情況類似，5 mm01／L檸檬酸鈉的cd清除率
66．3 1％，隨著濃度增加到25 mmol／L時清除率最大
為90．0l％。(圖1)結(jié)果表明EDTA及檸檬酸鈉的最
佳濃度均為25 mmol／L。
引．．．．三塑
圖l 絡(luò)合劑濃度對香菇多糖Cd去除的影響
Fig．1 E臟ct of dosage on cadmium(Cd)removal行om
lentinan by complexation
3．1．2 pH值對絡(luò)合劑去除香菇多糖中Cd的影響
使用25 mmol／L的EDTA或檸檬酸鈉，分別在
pH值5、6、7、8、9、10的條件下對香菇多糖進行
處理。pH 5時EDTA的Cd清除率為84．5％，隨著pH
值的增加cd清除率逐漸降低，pH 7時清除率最低為
81．1％。文獻報道EDTA的不同形態(tài)對鎘的螯合作用
不同，H4．EDTA>Na2EDTA>NaL4EDTA，酸性條件下
EDTA的螯合能力最強，所以對鎘的清除效果隨著
pH值的增加而降低【91。而當(dāng)pH值繼續(xù)增加，溶液變
成堿性時，清除率反而進一步增加，到pH lo時清除
率最大為90．7％。這是由于堿性條件下形成cd(OH)2
沉淀[15]，反而有利于cd的清除(圖2)。
檸檬酸鈉Cd清除率在pH 5時為73．3％，隨著pH
值的升高而升高，到pH 10時增加到90．4％(圖2)。文
獻報道，檸檬酸根(以L表示)的不同形態(tài)對Cd的螯
合能力為H3L

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