来自华中农业大学食品科技学院的彭洋、杨书珍、张美红和彭丽桃*等人在制备出该物质的基础上评价其对意大利青霉的体外抑菌活性,分析其对意大利青霉细胞壁、细胞膜通透性及细胞膜和细胞质组分的影响,探讨其抑菌作用机制,以期为后续抑菌机理的深入研究及柑橘采后病害的防治提供理论依据。
1、抗病性红色物质对意大利青霉孢子萌发及芽管伸长的影响
红色物质能够抑制意大利青霉孢子萌发和芽管伸长, 且都呈现明显的剂量-效应关系(P<0.05)。红色物质质量浓度为25、50、100 μg/mL时,孢子萌发率分别为(55.43±0.02)%、(33.61±0.03)%、(1.41±0.00)%,明显低于空白对照组(91.42±0.01)%。同样,各质量浓度处理组的芽管伸长长度也明显低于空白对照组((22.96±1.19)μm);当红色物质质量浓度达到200 μg/mL时孢子无法长出芽管。
2、抗病性红色物质对意大利青霉菌丝生长的影响
意大利青霉的菌丝体生长受到红色物质的剂量依赖性影响,培养初期菌斑直径增长显着,但在培养48 h后处理组的菌斑直径均明显小于空白对照组;而质量浓度为200 μg/mL时,直到培养的第4天仍能完全抑制意大利青霉菌丝的生长。经液态培养后,不同处理组的菌丝干质量都显着低于空白对照组((0.947±0.029)g),说明红色物质对意大利青霉菌丝成熟期也表现出明显抑制作用;红色物质质量浓度达到200 μg/mL时,菌丝仍有生长(干质量为(0.270±0.009)g),说明菌丝成熟期的耐药性较孢子萌发期强。
3、抗病性红色物质对几丁质分布的影响
明场下观察,空白对照组菌丝粗壮、结构完整,而处理组菌丝多分枝,并生成分生孢子;在暗场下观察,对照组的少部分菌丝呈微弱的蓝色荧光,处理组菌丝则呈现强烈蓝色荧光,质量浓度越高荧光越强,且菌丝末端荧光明显弱于菌丝根部,细胞壁节间荧光强度更高,几丁质转移现象明显。
4、红色物质对意大利青霉菌丝细胞壁几丁质含量的影响
总体来看,红色物质处理会造成意大利青霉菌丝细胞壁的几丁质含量下降。相对于空白对照组((71.017±1.928)μg/mg),红色物质质量浓度分别为25、50、100 μg/mL时,几丁质含量相应下降了22.52%、38.96%、65.26%,红色物质质量浓度与几丁质含量变化间呈现明显的剂量-效应关系。
5、红色物质对菌丝体细胞膜完整性的影响
明场下观察,空白对照组菌丝长势良好,而处理组的菌丝纤细,且在逆境生长条件下产生了分生孢子;暗场下观察,对照组菌丝基本无红色荧光,处理组菌丝则呈现较强的荧光,且荧光强度随红色物质质量浓度的增加而增强。
6、红色物质对菌丝膜外电导率的影响
红色物质对菌丝膜外电导率影响的剂量-效应关系显着,各组的膜外电导率都随时间变化而上升。红色物质处理60 min时,质量浓度为50、100 μg/mL处理组的膜外电导率接近,且高于空白对照组;处理时间达到120 min时,50、100、200 μg/mL处理组的膜外电导率分别为(42.53±0.89)、(49.43±0.63)、(59.37±0.78)μS/cm,显着高于空白对照组((34.64±0.79)μS/cm)。
7、红色物质对菌丝细胞膜总脂质含量和麦角固醇含量的影响
随着红色物质质量浓度的增加,菌丝体的细胞膜总脂质含量逐渐降低。相对于空白对照组((149.519±4.121)mg/g),经过50、100、200 μg/mL红色物质处理的菌丝细胞膜总脂质含量分别下降了38.880、64.659、94.030 mg/g。随着红色物质质量浓度的增加,菌丝体的细胞膜麦角固醇含量显着降低。经过100、200 μg/mL高质量浓度的红色物质处理后,菌丝的细胞膜麦角固醇含量分别为(1.291±0.025)、(0.729±0.059)mg/g,显着低于空白对照组((2.038±0.104)mg/g),而50 μg/mL红色物质处理的菌丝细胞膜麦角固醇含量下降幅度较小,为(1.845±0.056)mg/g。
结 论
在50~200 μg/mL质量浓度下,红色物质组分对意大利青霉孢子萌发、芽管伸长、菌落生长和菌丝生物量增加表现出很强的剂量依赖型抑制作用。进一步研究表明:红色物质处理改变了菌丝细胞壁几丁质结构与分布,降低了几丁质含量;破坏了细胞膜通透性,降低了细胞膜总脂质含量和麦角固醇含量,影响了细胞膜的正常功能。说明红色物质作为替代化学杀菌剂的新型柑橘采后安全保鲜剂具有良好的研究和开发前景。