李青云1,刘文玉2,魏长庆1,童军茂1,单春会1,唐凤仙1
1.石河子大学食品学院(石河子832000);2.新疆石河子职业技术学院(石河子832000)
摘 要 研究一株假丝酵母属拮抗菌对于北疆冬枣采后病害的生防效果。试验表明,采用1×109 CFU/mL假丝酵母菌悬液处理的冬枣在室温下贮藏效果优于无菌蒸馏水处理的对照组。假丝酵母茵悬液对果实的可滴定酸、光泽、硬度、抗坏血酸和可溶性固形物含量有保持作用,能显著降低冬枣腐烂率。同时,对冬枣的超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性和丙二醛含量有不同程度的影响。研究结果说明,该假丝酵母能够较好的控制北疆冬枣采后的病害。
关键词假丝酵母;冬枣;生物防治
Antagonistic Yeast against Disease and Effect on Quality of Postharvest
Northern Winter Jujube
Li Qing-yuni, Liu Wen-yu2, Wei Chang-qingl, Tong Jun-maol, Shan Chun-huil*, Tang Feng-xianl
1.Food College, Shihezi University (Shihezi 832000);2.Shihezi Vocational and Technical College (Shihezi 832000)
Abstract The biocontrol effect of antagonistic yeast strain of Candida on northem winterjujube harvest diseases was studied.Tests showed that, stored at room temperature, northem winter jujube which processed with lx109 CFU/mL Candida suspension was better than the control group which processed with the sterile distilled water. Candida suspension could maintain fruit titratable acid fruit color, hardness, ascorbic acid and soluble solids content, could significantly reduce the jujube decay rate. At the same time, it had different effects on the northem winterjujube's superoxide dismutase, peroxidase activity and MDA content. The research results showed that Candida could control postharvest diseases of northem winter jujube.
KeywordsCandida; northem winterjujube; biocontrol
冬枣是一种美味和高营养的水果,它富含维生素C和氨基酸。新疆有着“瓜果之乡”的称呼,2011年,新疆地区的红枣产量已经达到105.8万t,排名位居全国第二,有着很大的市场发展潜力。由于冬枣的呼吸强度比较大,导致冬枣在贮藏期极易发生失水、果实皱缩、果肉酒化以及枣果霉烂,而冬枣贮藏期的霉烂主要是由于霉菌侵染而造成冬枣的采后褐变以及腐败变质。目前化学杀菌剂和冷藏仍旧是主要的预防果蔬采后腐烂的方式,但是化学杀菌剂不仅可能影响果蔬食用的安全性从而危害人体健康,还可能对环境造成污染,而且可能会刺激病原菌产生抗逆性。冷藏可以延缓果蔬采后腐烂,但在我国一些地区拥有一套完整的用于果蔬采后的冷链系统并不常见。找到一种可替代化学杀菌剂来控制果蔬采后腐烂有着重要的意义。因此,拮抗酵母作为一种安全的可替代化学杀菌剂的生防措施得到了广泛的关注。
一个效果良好的生物防治菌种要求有广谱抑菌的效果,在真实环境下的稳定性以及诱导寄主果实产生抗病性也是很重要的因素,拮抗酵母诱导寄主产生抑制反应已经在苹果、梨以及其他水果上有所研究。李若晨通过田间花期喷雾等试验发现一株间型假丝酵母(Candida intermedia)对番茄灰霉病有良好的生防效果,Long等用柠檬形克勒克氏酵母菌(Kloeckeraapiculata)悬液处理采摘前和采摘后的草莓,发现酵母悬液在采摘后的处理相对于农药处理对于草莓灰霉病有相同效果的防治能力。一些菌种能够引起果蔬某些氧化反应的酶活,比如过氧化物酶( POD),超氧化物歧化酶( SOD),丙二醛(MDA)以及几丁质酶。
试验主要研究拮抗酵母菌假丝酵母属对冬枣采后自然腐败以及枣果品质的影响,探究拮抗酵母作为一种新型生物防治方法对于冬枣贮藏品质应用的可能性。
1 材料与方法
1.1试验材料与仪器
1.1.1主要试剂
氢氧化钠:分析纯,天津市大茂化学试剂;葡萄糖:分析纯,天津市大茂化学试剂;琼脂条:BR,北京奥博星生物技术有限责任公司;次氯酸钠:分析纯,天津宏达化工有限公司;无水乙醇:分析纯,天津市大茂化学试剂;牛肉浸膏:分析纯,天津市大茂化学试剂;酵母膏:分析纯,天津市大茂化学试剂;氮蓝四唑( NBT):分析纯,北京冬歌生物科技有限公司;2,6-二氯靛酚钠:分析纯,上海宝曼生物科技有限公司;愈创木酚:分析纯,天津市光复精细化工研究所;甲硫氨酸:分析纯,上海国药集团;核黄素:分析纯,上海(沪)试剂厂;磷酸二氢钠:分析纯,天津市大茂化学试剂;磷酸氢二钠:分析纯,天津市大茂化学试剂;三氯乙酸:分析纯,天津市致远化学试剂有限公司;硫代巴比妥酸:分析纯,上海恒远生物有限公司。
1.1.2主要仪器设备
立式压力蒸汽灭菌器:上海申安医疗器械厂;DNP-9272型电热恒温培养箱:上海精宏实验设备有限公司;SW-cg-2F.100级超净工作台:苏州净化;CX22显微镜:奥林巴斯;Neofuge 23R台式冷冻离心机:力康发展有限公司;电热恒温干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;WSC-S色差计:上海精密科学仪器有限公司;W2-103手持折光仪:北京万成精密仪器公司;GY-1硬度计:杭州托普仪器有限公司;722型光栅分光光度计:南京第四分析仪器有限公司;等。
1.1.3供试酵母11-2
由试验前期分离所得,经鉴定为假丝酵母属。置于4℃保藏。使用时50 mL NYDB培养基在250mL三角瓶中,28℃.200 r/min培养24 h,取酵母培养液在3 000 r/min下离心10 min,弃去上清液,用无菌蒸馏水冲洗并调整酵母菌悬液浓度,用血球计数板计数使酵母菌悬液浓度达到1×109 CFU/mL,将调整好浓度的酵母菌悬液置于4℃冰箱保存备用。
1.1.4供试枣果
采摘于石河子150团枣园,选取成熟度相近的无表面创伤的健康枣果,置于1℃-4℃冷库冷藏备用。1.1.5 NYDB培养基
牛肉膏8 9,酵母膏5 9,葡萄糖10 9,水1 000mL; 121℃灭菌20 min。
1.2拈抗酵母菌处理对枣果实贮藏效果影响
每组取20个健康无创伤枣果,2%次氯酸钠溶液浸泡消毒30 s,自来水冲洗多次洗净枣果,风干后,浸泡入配置好浓度的酵母菌悬液中30 s,风干,室温下遮光贮藏,以无菌水浸泡为空白组。
1.3枣果实贮藏指标测定
1)腐烂率=腐烂个数/总个数×1000-/0。
2)硬度:采用GY-I型果实硬度计测定。
3)可溶性固形物:采用W2-103型手持折光仪测定。
4)色差:采用WSC-S型色差仪测定果实表皮颜色的L*,a*和b*值,随机选取果实腰部平整处进行测定,然后折算出饱和度( C*)及色相角(h*)。
5)可滴定酸含量:采用酸碱滴定法测定。测定结果以苹果酸百分数计。
6)抗坏血酸:采用2,6-二氯靛酚滴定法测定。测定结果表示为mg/100 9。
7) SOD酶活性:参考Yu的方法测定并改进。以以抑制氮蓝四唑( NBT)光化还原50%所需酶量为1个酶活单位。
8)POD酶活性:参考Yu的方法测定并改进。以每分钟读数变化0.01为一个酶活单位。
9) MDA活性:采用硫代巴比妥酸法,参考Mao的方法。
2数据处理
数据采用Origin 9.0及Spss 18进行分析处理。
3结果与分析
3.1腐烂率
冬枣贮藏期时会出现霉菌侵染枣果实导致枣果腐败变质的现象,这直接影响到冬枣的商品货架期。由图1可知,在冬枣贮藏过程中,腐烂率随着贮藏期的延长逐步上升,对照组的腐烂率在初始时便有增加,处理组冬枣的腐烂率显著的低于对照组(p<0.05),对照组枣果在贮藏2 d时开始出现腐败,枣果腐败的具体表现为果实皱缩,果色发暗,枣果香气变淡,部分果实表面出现少量霉变现象;处理组在2d时,并未出现相对于对照组的现象,只发现小部分枣果实出现表面皱缩的情况,并未出现霉变。在贮藏至Sd时,对照组的腐烂率达到48.33%,此时的枣果实出现软化,枣果实表面附着有大量霉菌,霉味明显,有明显的霉变现象;此时处理组的腐烂率为13.33%,部分枣果出现霉变现象,处理组的腐烂率显著低于对照组(p<0.05)。拮抗酵母能够控制冬枣贮藏期有害病原菌对冬枣的侵染从而降低冬枣腐烂率。
3.2硬度
在贮藏期间,冬枣易出现软化现象从而影响冬枣的感官以及商品属性,由表1可以看出,随着贮藏期的延长,对照组和处理组的硬度都出现了下降的趋势,对照组的硬度为8.70 kg/cm2,处理组的硬度为8.73 kg/cm2。处理组与对照组的差异不显著(p<0.05)。说明在Sd贮藏期间拮抗酵母只能轻微的减缓冬枣果实硬度的降低,保持冬枣的商品属性。
3.3总可溶性固形物
冬枣果实的总可溶性固形物的含量用来衡量冬枣的成熟度以及品质状况,在冬枣的贮藏期,从表1来看,枣果实的总可溶性固形物在贮藏期间大致相似,处理组和对照组的差异不显著(p<0.05),说明5 d贮藏期间通过拮抗酵母的处理对于冬枣的总可溶性固形物含量的保持作用很小。
3.4色差
由于冬枣采摘时的成熟度是七八成,所以贮藏过程中,冬枣果实的色差会有所变化。从表2可知,对照组与处理组的亮度值L*均表现出有下降的趋势,对比可得处理组的效果相对较好,L*值的下降程度较为缓慢,对照组的L*值在同样贮藏期下的下降趋势要比处理组快,处理组与对照组相比较,发现变化有显著性差异(p<0.05)。亮度值( L* )可以一定程度上反应水果的新鲜程度,因此,拮抗酵母菌悬液的处理能在一定程度上保持冬枣枣果的光泽,有利于冬枣商品属性的保持。处理组的饱和度( C*)值与对照组的值相比较,处理组和对照组差异显著(p<0.05),但处理组的色相角(h*)与对照组无显著差异,饱和度( C*)反映水果果实的饱和程度,色相角可以反映水果果实的颜色的变化情况。因此,拮抗酵母菌悬液的处理对冬枣枣果的果皮颜色变化有一定的保持作用。
3.5可滴定酸含量
从图2可以看出在Sd的贮藏后,冬枣的可滴定酸表现出下降的趋势。在第5天的贮藏时,处理组可滴定酸含量为0.45%(以苹果酸计),而对照组为0.40%(以苹果酸计),处理组和对照组Sd后的可滴定酸含量差异显著(p<0.05)。
3.6抗坏血酸
抗坏血酸的含量是衡量水果果实营养以及保藏效果的指标之一。由图3可以看出抗坏血酸在冬枣贮藏期随着贮藏时间的增加而呈下降趋势,贮藏Sd时处理组的抗坏血酸为349.67 mg/100 9,对照组为305 mg/100g,结果表明拮抗酵母菌能一定程度的保存冬枣的营养,对照组和处理组有显著差异(p<0.05)。
3.7超氧化物歧化酶(SOD)活性
SOD的活性可以作为反应水果果实耐逆能力的一个参考。由图4可知,SOD活性在贮藏初始阶段有一个明显下降的现象,这可能是冬枣组织的自身保护性反应,贮藏期间SOD活性总体呈先降后升的趋势。在第2天时处理组SOD活性与对照组相比有显著性差异(P<0.05)。说明拮抗酵母的处理能一定程度的提高SOD活性。
3.8过氧化物酶(POD)活性
POD与植物的生理与发育有着重要的关系,用拮抗酵母悬液处理冬枣果实,研究其对冬枣的POD活性的影响,如图5可得,经拮抗酵母悬液处理的冬枣果实,其POD活性在接受处理后出现缓慢上升然后下降的趋势,在第6天时与对照组相比较具有显著差异(p<0.05)。说明拮抗酵母处理能刺激冬枣POD活性的变化。
3.9丙二醛(MDA)含量
MDA是脂质过氧化物反应的终产物,MDA值常被视为植物组织在环境压力下氧化损伤的一种指标。MDA由图6可知,处理组的冬枣果实MDA值表现为先下降后上升再下降后趋于平缓的趋势,在冬枣贮藏的初始阶段与对照组的枣果实MDA值相比较,在第3天时处理组与对照组的差异达显著水平(p<0.05)。结果表明拮抗酵母处理能够增加MDA的含量。
4结论
拮抗酵母菌菌悬液处理对冬枣在贮藏期的品质有良好的作用,虽然没有对冬枣风味有显著影响,但腐烂率得到了很好的控制,可以很好的维持冬枣果实的生理指标如果实的光泽、硬度、可滴定酸含量、抗坏血酸含量和可溶性固形物含量。此外,对于冬枣的超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化物酶(POD)以及丙二醛( MDA)都能有不同程度的影响。
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