采后草酸处理对杏果实黑斑病的控制及苯丙烷代谢的影响_马海娟.pdf

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.6 79 采后草酸处理对杏果实黑斑病的控制 及苯丙烷代谢的影响 马海娟，张昱，张亚琳，石苗苗，任玉琴，芦玉佳，张文娜，朱璇*（新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052）摘要：为探究草酸对杏果实采后黑斑病的控制效果，该试验以“赛买提”杏为试材，采用 2、4、6 mmol/L 草酸对杏果实进行减压渗透处理，晾干后，置于温度和湿度为（11.0）、90%95%的条件下，贮藏48 h 后，损伤接种交孢链格孢（Alternaria alternata，A.alternata）并在相同条件下贮藏。定期测定苯丙烷代谢相关指标，孢子萌发率、菌落直径。损伤接种试验结果表明，在第 49 天时，与对照组相比，4 mmol/L草酸处理组接种发病率与病斑直径分别低了16.94%、19.44%。4 mmol/L草酸处理组的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、4-香豆酸辅酶 A 连接酶（4CL）、肉桂酸-4-羟化酶（C4H）活性是对照组的 1.06、1.04、1.07 倍，有效促进了总酚、类黄酮、木质素含量的积累；体外试验结果表明，4 mmol/L 草酸对 A.alternata 孢子萌发和菌丝生长有明显抑制作用。结果表明草酸处理可通过诱导苯丙烷代谢途径来增强杏果实对黑斑病的抗性。关键词：草酸；杏果实；苯丙烷代谢；采后病害 文章编号：1673-9078(2023)06-79-85 DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2023.6.0736 Effects of Postharvest Oxalic Acid Treatments on Black Spot Disease and Phenylpropane Metabolism in Apricot Fruit MA Haijuan,ZHANG Yu,ZHANG Yalin,SHI Miaomiao,REN Yuqin,LU Yujia,ZHANG Wenna,ZHU Xuan*(College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)Abstract:The inhibitory effects of oxalic acid on postharvest black spot disease in apricot fruit were investigated by subjecting“Saimaiti”apricot fruit to pressure retarded osmosis using three different concentrations of oxalic acid(2,4,and 6 mmol/L).Subsequently,the dried fruit were stored for 48 h at a temperature of(11.0)and a humidity of 90%95%.Next,damaged fruit were inoculated with Alternaria alternata,and were stored under the same conditions described above.Indices related to phenylpropane metabolism,including spore germination rate and colony diameter,were regularly measured.The inoculation test results demonstrated that,on the 49th day,the incidence rate and lesion diameter of the 4 mmol/L oxalic acid-treated inoculated fruit were 16.94%and 19.44%lower,respectively,than those of the control group.Meanwhile,the activities of phenylalanine ammonia-lyase,4-coumaric acid coenzyme-A-ligase,and cinnamate-4-hydroxylase in the 4 mmol/L oxalic acid-treated inoculated fruit were 1.06,1.04,and 1.07 times,respectively,those of the control group.These results indicate that oxalic acid can effectively enhance the accumulation of total phenols,flavonoids,and lignin.Briefly,the in vitro experiments demonstrate that 4 mmol/L oxalic acid has considerable inhibitory effects on spore germination and mycelial growth of A.alternata.Thus,the application of oxalic acid treatments can enhance the resistance of apricot fruit to black spot diseases through the phenylpropane metabolic pathway.Key words:oxalic acid;apricot fruit;phenylpropane metabolism;postharvest diseases 引文格式：马海娟,张昱,张亚琳,等.采后草酸处理对杏果实黑斑病的控制及苯丙烷代谢的影响J.现代食品科技,2023,39(6):79-85.MA Haijuan,ZHANG Yu,ZHANG Yalin,et al.Effects of postharvest oxalic acid treatments on black spot disease and phenylpropane metabolism in apricot fruit J.Modern Food Science and Technology,2023,39(6):79-85.收稿日期：2022-06-10 基金项目：国家自然科学基金地区科学基金项目（31860462）；南京农业大学-新疆农业大学联合基金项目（KYYJ201908）作者简介：马海娟（1997-），女，硕士研究生，研究方向：果蔬贮藏及物流工程，E-mail： 通讯作者：朱璇（1971-），女，博士，教授，研究方向：果蔬贮藏及物流工程，E-mail： 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.6 80 杏（Prunus armeniaca L.），是新疆特色林果产业之一，其品质优，产量大，风味独特，营养丰富，深受广大消费者的喜爱1。杏是典型的呼吸跃变型果实，在采后贮运过程中易受到病原微生物的侵染而发生果实腐烂现象，其中由 A.alternata 引起的黑斑病为杏果实主要病害之一，其发病率占总腐烂率的 93.2%，造成巨大经济损失2,3。化学杀菌剂是一种常用来控制果蔬采后病害的手段4，但长期使用，会引发病原体菌株产生耐药性，同时果实上药物残留会对人体健康及环境造成危害4。因此迫切需要寻找一种安全、环保的果蔬病害控制方法4。近年来，一些非生物诱抗剂，如 CO、水杨酸、硝普钠、精氨酸、苯并噻重氮等的使用，为控制病原菌对果实的侵染，增强果实抗病性提供了新的思路5-10。草酸是一种有机酸，其广泛分布于动植物和真菌体中11。许多研究表明草酸能提高石榴的抗冷性12，减缓荔枝褐变13，延缓苹果14的成熟进程，较好的保持芒果的贮藏品质15。此外也有研究表明，草酸具有直接抑制病原菌菌丝生长与孢子萌发的作用，例如芒果炭疽病菌，豆枯萎病病菌，甜瓜上的 A.alternata、半裸镰刀菌（Fusarium semitectum，F.semitectum）和粉红单端孢（Trichothecium roseum，T.roseum）16-18；其还可作为一种诱发子，诱导桃19、梨20、甜瓜16等果实产生抗病性，从而有效的抑制果实采后病害发生。但关于采用草酸处理是否能增强杏果实对黑斑病抗性的研究尚未报道。因此，本试验采用草酸处理杏果实，从苯丙烷代谢角度出发，旨在研究草酸处理对采后杏果实黑斑病的控制效果，以期为控制杏果实采后病害提供新的技术手段。1 材料与方法 1.1 试验材料 本研究供试杏品种为“赛买提”，采收自新疆喀什英吉沙县，选取无病虫害、无机械损伤、色泽大小、成 熟 度 可 溶 性 固 形 物 为 12%13%、硬 度 为（17.00.5）N相近的杏果实为试验果，当天运回冷库，于 4 预冷 24 h。交孢链格孢（A.alternata）由食品科学与药学学院微生物实验室提供。1.2 仪器与试剂 1.2.1 试验试剂 马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基、马铃薯液体（PDB）培养基，天津市福晨化学试剂厂；辅酶 A（CoA），上海生物工程股份有限公司；三磷酸腺苷（ATP）、对香豆酸、亮抑酶酞（Leupeptin）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、L-苯丙氨酸、反式肉桂酸，北京索莱宝科技有限公司；以上试剂均为分析纯。1.2.2 试验仪器 TG16G 智能高速冷冻离心机，湖南北弘仪器有限公司；手提式压力蒸汽灭菌锅，杭州科米瑞仪器设备有限公司；752G 型紫外可见分光光度计，恒泰实验仪器有限公司；HR-C-3Y 洁净工作台，济南欧莱博技术有限公司。1.3 A.alternata 体外抑菌试验 A.alternata 孢子萌发率和菌落直径的测定参照Yao 等21方法略作改进，配制含草酸 0、2、4、6、8 mmol/L 的 PDA 培养基。将 6 mm A.alternata 菌饼置于培养基中，28 培养，在第 3、5、7 天，用十字交叉方法测定菌落直径。参照王迪等22方法略作改进，制备含草酸 0、2、4、6、8 mmol/L 的 PDB 培养基。将配置好的孢子悬浮液（每毫升 1106个孢子）置于 PDB 培养基中，于 28 培养，连续数小时镜检，直至对照组完全萌发，每次镜检 100 个孢子，每个处理组重复 3 次。1.4 处理方法 1.4.1 原料处理与分组 杏果实置于 2、4、6 mmol/L 草酸溶液中，0.05 MPa减压渗透处理 2 min，然后在常压下浸泡 6 min 作为处理组，以蒸馏水处理的杏果实作为对照组。每一组都进行 3 次，每一次 3 kg 果实。晾干后放入冷库中贮藏48 h 后损伤接菌，温度为（11.0），相对湿度为90%95%。1.4.2 损伤接种 参照石玲等23的方法并稍作修改。1.5 指标测定 1.5.1 接种发病率及病斑直径的测定 贮藏期间定期计数各个组发生病害的杏果实发病孔数（病斑直径大于 2.5 mm 记为发病孔数），计算发病率公式如下：0100%nAn （1）式中：A发病率，%；n发病孔数；n0总孔数。现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.6 81 病斑直径的测定：用十字交叉法，每 7 d 测一次杏果实病斑直径，每组 20 个杏果实，重复 3 次，取其平均值，以 mm 为单位。1.5.2 PAL、C4H、4CL 活性的测定 PA