果蔬生物防腐研究进展.doc

果蔬生物保鲜研究进展 果蔬采后腐烂损失十分巨大。发达国家为l0%～30%，发展中国家则高达40%～50%。长期以来果蔬采后防腐保鲜主要依靠化学杀菌剂，然而，连续使用化学杀菌剂易使病原真菌产生抗药性，易造成环境污染，易危害公众健康。在农作物大田病害生物防治蓬勃发展的带动下，果蔬生物保鲜成为研究热点，迄今为止，人们已从苹果、柑橘、梨、桃、猕猴桃等10余种水果上筛选出几十种拮抗微生物，但真正能实现商品化应用的仅有：丁香假单胞杆菌(P.syringae)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、季也蒙毕赤酵母菌(Pichia guilliermondii)等少数几种拮抗微生物。 1生物保鲜微生物种类 生物保鲜最早报道是Tronsmo＆Dennis(1977)利用木霉菌(Trichoderma sp.)控制草莓灰霉病。在已报道的拮抗微生物中，以细菌(bacteria)、酵母菌(yeast)应用最多。拮抗细菌主要有芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、假单胞杆菌(Pseudomonas spp.)、土壤放射杆菌(Agrobacterium radiobacter)等。芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、多粘芽孢杆菌(B.polymyxa)、短小芽孢杆菌(B.pumilis)、蜡状芽孢杆菌(B.cereus)、巨大芽孢杆菌(B.megaterium)等；假单胞杆菌(Pseudomonas spp.)主要有荧光假单胞杆菌(P.fluorescens)、洋葱假单胞杆菌(P.cepecia)和恶臭假单胞菌(P.putide)等。拮抗酵母菌主要有：季也蒙毕赤酵母菌(Pichia guilliermondii)、隐球酵母菌(Cryptococcus sp.)、罗伦隐球酵母(C. laurentii)、假丝酵母菌(Candida famata)、季氏假丝酵母(Candida guilliermondii)、红酵母菌(Rhodotorula glutinis)、毕赤氏酵母菌属(Pichia menbranefaciens)、柠檬形克勒克氏酵母(Kloeckera apiculata)等。 2 作用机理 果蔬采后生物保鲜作用机理主要有抗生、竞争、寄生及诱导抗性。 2.1 抗生作用 通过拮抗微生物分泌抗菌素来抑制病原菌。如枯草芽孢杆菌(B. subtilis)分泌伊枯草菌素；洋葱假单胞杆菌(P. cepacia)产生吡咯烷酮类抗菌素；木霉(Trichoderma sp.)产生吡喃酮等[1]。 能够产生抗菌素的微生物主要是细菌，且抗菌素多种多样，不仅同一种细菌可以产生多种抗菌素，而且一种抗菌素也可由多种细菌产生。自1945年Johnson等报道枯草芽孢杆菌产生拮抗物质以来，人们已从枯草芽孢杆菌的不同菌株中分离出几十种抗菌物质，这些抗菌物质是一类从简单分子到复杂化合物即从杆菌肽(bacitracin)，大环脂(cycleopetite)，到类似噬菌体颗粒等不同成份组成的物质，也有一部分低分子量抗菌素、蛋白性抗菌物质。 细菌素(Bactericin)是另一类抗菌素，主要成分是蛋白质、多肽、核苷酸、生物碱类。产生细菌素的细菌主要有：土壤放射杆菌(A.radiobacter)、丁香假单胞菌(P.syringae)、菊欧氏杆菌(E.chrysanthemi)、密执安棒形杆菌(Clavibacter michiganesis)、甘蓝黑腐黄单胞菌(Xanthomonas campestris)等。 木霉菌通过产生木霉素(trichodermin)、胶霉素(gliotoxin)、绿木霉素(viridin)、抗菌肽(peptide antibiotic)等来抑制病害发生。 2.2 竞争作用 指营养物质和生存空间的竞争，在果蔬生物保鲜中，竞争作用尤为重要[2,3]，由于引起果蔬采后病害的病原菌都是非专化性的死体营养菌，其孢子萌发及致病活动需要大量的外源养分，通过与病原真菌竞争果实表面的营养物质及侵染位点，从而降低果蔬表面病原真菌数量。通过拮抗菌和病原菌联合培养试验结果表明：(1)拮抗菌能抑制病原菌的孢子萌发和生长；(2)拮抗菌抑制病原菌的效果与拮抗菌繁殖体的密度显著相关；(3)外加养分，可以使受到抑制的病原菌部分或完全复活。为了抑制病原菌的侵染，拮抗菌必须在病原菌到达以前或到达以后的很短时间内占据侵染部位。已报道的众多酵母菌如季也蒙毕赤酵母、变黄罗伦隐球酵母、假丝酵母、掷孢酵母等都能够在果蔬伤口部位快速繁殖，其繁殖速度明显快于病原菌，从而造成病原菌失去了繁殖和生长的有效空间。 2.3 寄生作用 以吸附生长、缠绕、侵入、消解等形式抑制病原菌。如拮抗酵母菌分泌胞外水解酶如几丁质酶(chitinases)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-