梁运改 金琪 张宗清 蔡亚君

摘要 [目的]研究食用菌苎麻骨培养物对活性艳红X3B染料的脱色效果。[方法]将香菇、平菇和金针菇3种常见食用菌株接种至苎麻骨培养基上培养，研究培养物对50 mg/L活性艳红X3B溶液的降解脱色效果。[结果]

香菇培养物处理3 h对染料溶液脱色率可达92.17%，平菇培养物处理3 h对其脱色率可达72.40%。此外，香菇培养物对该染料溶液具有很好的重复处理效果，但重复处理次数越多脱色效果越差。[结论]香菇和平菇的苎麻骨培养基培养物对活性艳红X3B溶液具有较好的脱色效果。

关键词 食用菌;活性艳红X3B染料;脱色;苎麻骨培养基

中图分类号 S646;X172  文献标识码

A  文章编号 0517-6611（2015）03-067-03

Decolorization of Reacvtive X3B Red Dye by Edible Fungus Culture in Ramie Bone Medium

LIANG Yungai， JIN Qi， ZHANG Zongqing， CAI Yajun*

（School of Enviromental Engineering， Wuhan Textile University， Wuhan，Hubei 430073）

Abstract [Objective]Decolorization of reacvtive X3B red dye by edible fungus culture in ramie bone medium was studied.[Method] Three edible fungus strains （Lentinus edodes， Pleurotus ostreatus and Flammulina velutiper） were cultured in ramie bone medium and the culturess decolorization effect against 50 mg/L reactive X3B red were studied by detecting the decolorization rate. [Result] The results showed that， the culture of Lentinus edodes in the ramie bone medium could degradate 92.17% reactive X3B red in 3 h， and the culture of Pleurotus ostreatus in the ramie bone medium could degradate 72.40% reactive X3B red in 3 h. The decolorization rate of the culture of Lentinus edodes to treat reactive X3B red repeatly were studied， and the results showed that the culture of Lentinus edodes could also decolorizate reactive X3B red efficiently in 4 times， but the decolorization rate was decreased with the increase of the number of treat times.[Conclusion] The culture of Lentinus edodes and Pleurotus ostreatus in ramie bone medium has good decolorizing effects on reavtive X3B red dye.

Key words Edible fungus; Reavtive X3B red dye; Decolorization; Ramie bone medium

基金项目 湖北省教育厅科学技术研究项目（Q20111612）;武汉纺织大学大学生创新训练项目（2013CXZD022）。

作者简介 梁运改（1990- ），女，湖北襄阳人，本科生，专业：生物工程。*通讯作者，副教授，博士，硕士生导师，从事环境生物学研究。

收稿日期 20141209

紡织印染行业是我国的重要支柱产业之一，但传统的印染行业在生产过程中会产生大量的工业废水，严重污染了环境，在危害周边人群健康的同时也制约了行业的发展。纺织印染行业废水处理方法大致可分为物理法、化学法以及生物法三大类。其中物理和化学处理技术费用高，且会产生大量的固体废物，与之相比，生物法则是经济有效、可被广泛接受的环保处理方法，它运行费用低且无二次污染，符合可持续性发展的需要^[1]。传统的建立在细菌系统上的生物处理技术对非偶氮染料基本没有脱色效果，而一项创新的环境生物技术——真菌技术，能利用一种白腐真菌独特的降解机制，将各种人工合成染料彻底降解为CO₂和H₂O^[2]。大部分食用菌（担子菌纲）都属于白腐真菌。

食用菌是我国重要的新兴农业产业，仅次于粮、棉、油、果、菜。食用菌行业生产每年都有大量的废弃物（菌渣）产生。实践表明：每100 kg培养料，收获100 kg鲜菇后，还可以得到60 kg菌渣，这些菌渣中含有大量菌丝体、蛋白质及其他营养物质^[3]。2011年我国食用菌生产总量达到2 571.7万t，产值超过1 400亿元，我国成为全球食用菌产量第一大国，占世界总产量的70%，同时产生菌渣1 000余万t。这些菌渣如果不得到及时妥善的处理，一方面会给食用菌生产发展带来极大的隐患，轻则造成环境污染，影响以后种菇的产量和质量，重则导致病虫害大量蔓延与危害，造成严重减产甚至绝收。因此，对菌渣废弃物的有效处理迫在眉睫。目前，利用食用菌菌渣来处理染料废水的报道还比较少。

该研究将常见的食用菌品种（香菇、平菇和金针菇）培养在苎麻骨上，研究培养物对染料活性艳红X3B的脱色效果，从而评价食用菌菌渣处理印染废水的可行性，为食用菌菌渣的资源化、苎麻骨的资源化和印染废水的处理提供新的解决思路。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 菌株。该研究所用食用菌菌种均从湖北省武汉华中食用菌栽培研究所购得，平菇（Pleurotus ostreatus）、香菇（Lentinus edodes）、金针菇（Flammulina velutiper）菌种品名分别为WB5平菇、856适袋料栽培香菇和华中白金5号金针菇。

1.1.2 培养基

1.1.2.1 PDA培养基。每升含300 g马铃薯，20 g葡萄糖，自然pH，固体培养基加琼脂粉15～20 g。

1.1.2.2 苎麻骨培养基。苎麻骨粉末（10目）68%，棉籽壳20%，麸皮10%，石膏2%，水60%～65%。

1.2 试验方法

1.2.1 食用菌菌株对染料活性艳红X3B的脱色观察。

将3种食用菌（香菇、平菇和金针菇）菌株接种至含有50 mg/L活性艳红X3B的PDA固体培养基上，在26 ℃、湿度60%条件下培养，培养过程中观察3种食用菌菌丝的生长状况及其是否在平板上产生水解圈。

1.2.2 食用菌菌株苎麻骨培养物对活性艳红X3B脱色效果检测。

将食用菌菌株在含50 mg/L活性艳红X3B的PDA固体培养基上培养所长出的菌丝块接种至500 g苎麻骨培养基（1 000 ml烧杯盛装）中，在26 ℃、湿度60%条件下培养，至菌丝长满培养基。配制50 mg/L活性艳红X3B染料溶液，加入装有香菇和平菇2种食用菌菌丝培养物的烧杯中，静置于室温处理，分别取处理1、2、3、4 h的样品，测样品各指标（包括OD538、OD254、COD、pH），以相同量的苎麻骨培养基作为对照。处理完毕后将染液倒出沥干至无水滴滴下（含水率约65%），重新将培养物放置于26 ℃、湿度60%条件下培养，至菌丝重新布满培养基后重新处理50 mg/L的活性艳红X3B染料溶液，如此重复数次，测样品各指标（OD538、OD254、COD、pH）。

采用可见光分光光度计测出样品和染料原液在538 nm波长处的吸光度值。设未处理的活性艳红X3B染液的吸光度为A₀，測得处理后样品的吸光度为At，则脱色率=[（A₀-At）/A₀]×100%。采用紫外分光光度计检测样品在254 nm处的吸光度值，将UV254值作为指示溶液的可生化性指标。利用美国HACH DR1010型COD测定仪进行COD测定。

2 结果与分析

2.1 三种食用菌对染料活性艳红X3B的降解脱色效果观察 将香菇、平菇和金针菇在PDA平板上活化培养48 h后的菌丝块（0.5 cm×0.5 cm）接种在含有50 mg/L活性艳红X3B染料的PDA平板上，于26 ℃、湿度60%条件下进行培养，培养14 d。

由图1可知，培养14 d后，香菇在含有50 mg/L活性艳红X3B染料的PDA固体培养基上生长状况最好，并能将平板染料完全降解脱色;平菇对活性艳红X3B染料也具有很好的降解脱色作用（可见到菌丝周围明显的水解圈），但是平菇在该培养条件下的长势较差;在相同培养条件下金针菇长势最差，且始终观察不到明显的水解圈现象。

图1 3种食用菌脱色效果比较

2.2 三种食用菌菌丝培养物对活性艳红X3B染液的处理效果研究

由表1和图2可知，香菇和平菇菌丝培养物对50 mg/L的活性艳红X3B染料溶液均具有比较好的脱色效果，其中香菇处理后脱色率最高可达92.17%，平菇最高脱色率可达72.40%（菌丝长势没有香菇好），而对照处理后最高脱色率为16.58%，表明培养基本身对染料也具有一定的吸附效果。

菌丝培养物处理后的染液OD254值和COD值均大量上升，显示其中的有机物质浓度大幅度上升，推测培养物中有机物质大量溶入染液所致。处理时间越长，染液的OD254值和COD值越大，表明培养物中的有机物质在不断溶入染液中。

表1 3种食用菌菌丝培养物对50 mg/L活性艳红X3B溶液的处理效果

处理时间∥hOD538香菇平菇对照

OD254香菇平菇对照

pH香菇平菇对照

COD∥mg/L香菇平菇对照

00.966 50.966 50.966 50.679 00.679 00.679 06.06.06.034.8134.8134.81

10.272 60.525 70.872 84.000 03.468 82.936 45.06.07.0

20.131 30.387 90.806 34.000 03.603 92.946 45.07.07.02 776.81 587.921 203.96

30.075 70.266 80.969 84.000 03.553 72.940 25.06.07.0

40.082 80.337 40.878 23.592 43.514 32.984 15.06.07.02 824.242 660.481 435.2

图2 3种食用菌菌丝培养物对50 mg/L活性艳红X3B染液的脱色效果

2.3 香菇菌丝培养物重复处理活性艳红X3B染液的效果

将上述菌丝培养物重新进行培养，待菌丝重新布满培养基后重复处理50 mg/L的活性艳红X3B染料溶液。在菌丝的重新培养过程中，仅香菇的长势能迅速恢复，而平菇和金针菇恢复生长较慢，因此，后续的重复处理染料溶液试验仅针对香菇菌丝培养物进行。

香菇菌丝培养物培养24 h后重新处理50 mg/L的活性艳红X3B染料溶液，处理2 h后取样测定其OD538、OD254、COD、pH，反复4次，结果见表2和图3。

表2 香菇菌絲培养物对50 mg/L活性艳红X3B染液的重复处理效果

重复处理次数OD538OD254CODpH

00.966 50.679 034.816.0

10.131 34.000 02 776.85.0

20.207 53.639 71 679.45.0

30.387 73.749 51 886.45.0

40.592 94.000 0895.445.0

图3 香菇菌丝培养物对50 mg/L活性艳红X3B染液重复处理的脱色效果

由表2和图3可知，香菇菌丝培养物对50 mg/L的活性艳红X3B染料溶液重复处理时也具有比较好的脱色效果，但重复处理次数越多，脱色效果越差，推测菌丝重新生长的时间过短，其吸附的染料还没有完全降解就进行下一批次的处理，影响了下面批次处理的效果。

香菇菌丝培养物重复处理后染液的OD254值和COD值均有所上升，但是越到后来COD值越低，推测是由于每次处理后

培养物中可溶性有机物质随染液一起倒出的缘故。

3 结论与讨论

（1）在该研究中，香菇和平菇2种食用菌对活性艳红X-3B染料均具有较好的脱色效果，在苎麻骨培养基中培养的香菇培养物处理50 mg/L的活性艳红X3B脱色率最高可达92.17%，平菇苎麻骨培养物最高脱色率可达72.40%，而暂时未检测到金针菇对活性艳红X3B的脱色效果。香菇培养物对活性艳红X3B染料溶液重复处理时也具有比较好的脱色效果，但重复处理次数越多，脱色效果越差。在单次处理与重复处理过程中，菌丝培养物处理后的染液的OD254值和COD值均大量上升，显示其中的有机物质浓度大幅度上升，推测培养物中有机物质大量溶入染液所致。结合培养物重复处理次数越多脱色效果越差的结果，分析培养物中有机物质的溶出导致其中菌丝在重复处理过程中萌发量逐渐减少从而导致处理效果越来越差。

（2）

食用菌菌渣含有大量菌丝体、蛋白质及其他营养物质。已有研究表明，菌渣中不仅含有大量的菌丝体，还具有较高漆酶活性^[4]，而漆酶是白腐真菌降解染料的主要酶系^[5]，香菇、平菇均能产生漆酶^[6-7]。该研究结果也表明，香菇和平菇类似于菌渣的培养物也具有很高的脱色性能，其菌渣也可用于染料废水的脱色处理。

参考文献

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