王文娟，李永才*，畢 陽，胡林剛，李漸鵬，李 霞

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

硼酸鹽處理對采后杏果軟腐病的控制及貯藏品質(zhì)的影響

王文娟，李永才*，畢 陽，胡林剛，李漸鵬，李 霞

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

以蘭州大接杏為試材，在離體和體內(nèi)條件下研究不同質(zhì)量濃度的硼酸鈉和硼酸鉀處理對由匐枝根霉(Rhizopus stolonifer)引起的杏果軟腐病的控制及對杏果采后貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：硼酸鹽對R. stolonifer菌絲生長和孢子萌發(fā)具有明顯的抑制作用；其中0.25、0.5g/100mL的硼酸鉀和0.5g/100mL的硼酸鈉可以完全抑制菌絲生長，并顯著抑制孢子萌發(fā)；硼酸鹽浸泡處理降低了杏果在0℃、相對濕度(85±5)%條件下的自然發(fā)病率，減小了損傷接種R. stolonifer杏果的病斑直徑，其中硼酸鈉的效果較好。硼酸鹽處理還可顯著降低果實的質(zhì)量損失率，維持果實硬度，延緩可溶性固形物的增加，保持果實色澤。

杏果；Rhizopus stolonifer；硼酸鹽；軟腐病

杏(Prunus armeniaca)是我國北方的主要果品，分布在甘肅、陜西、河北、山西等省[1]。其中主產(chǎn)于甘肅省臨夏、蘭州一帶的大接杏以個大、色艷、品優(yōu)、豐產(chǎn)聞名全國[2]。但蘭州大接杏采后貨架壽命較短，在常溫條件下僅為3～4d，即使在0℃左右的低溫條件下也僅能貯藏15～20d[3], 且采后病害嚴(yán)重，尤其以R. stolonifer引起的軟腐病是杏果貯藏期間的主要病害。目前，在生產(chǎn)實踐中主要采用人工合成殺菌劑控制水果采后病害。然而，長期大量使用化學(xué)藥劑致使病原菌產(chǎn)生抗藥性，降低化學(xué)藥劑的防病效果，同時化學(xué)藥劑造成的農(nóng)藥殘留不但威脅著人類的健康，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，開發(fā)安全環(huán)保的天然防腐保鮮劑以代替化學(xué)殺菌劑來防治果蔬的采后病害已勢在必行。

硼是植物生長所必需的微量營養(yǎng)素，它對植物葉片生長、根的伸長、頂端優(yōu)勢、開花以及座果起到至關(guān)重要的作用[4]。近期研究表明硼酸鉀可有效地控制灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的鮮食葡萄的采后灰霉病[4]。硼酸鈉顯著抑制核果鏈核盤菌(Monilinia laxa)的生長，并且質(zhì)量濃度越高抑制效果越好[5]。Hafez等[6]研究發(fā)現(xiàn)采后硼酸處理可以提高蘋果果實硬度，增加可溶性固形物、總糖和花青素的含量，同時降低酸度，減少質(zhì)量損失率和由B. cinerea引起的腐爛率。雖然其他天然安全防腐技術(shù)在杏果貯藏保鮮方面已有研究應(yīng)用，如殼聚糖涂膜能夠顯著降低杏子在貯藏過程中的呼吸強度，保持果實硬度、可溶性固形物和VC含量，較好地維持杏果的糖酸比，延長了其貯藏保鮮時間[7]。一定質(zhì)量濃度的臭氧處理能有效的控制杏果的腐爛，保持杏果可溶性固形物、VC和總酸含量，抑制果實多酚氧化酶的活性，進(jìn)而延長其貯藏期[8]。但有關(guān)硼酸鹽在杏果的防腐保鮮作用尚未見研究。本實驗以甘肅特色果品蘭州大接杏為試材，研究硼酸鈉和硼酸鉀對其采后軟腐病的控制及貯藏品質(zhì)的影響，以期為杏果的安全防腐提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

蘭州大接杏采購于蘭州市桃海農(nóng)貿(mào)市場，去除傷、病果，挑選大小均勻，八成熟左右的杏果作為實驗材料。硼酸鈉(Na2B4O7·10H2O，分析純) 天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；硼酸鉀(K2B4O7·4H2O，分析純) 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

GY-1型水果硬度計 杭州托普儀器有限公司；WYT-32 型手持折光儀 廈門中村光學(xué)儀器廠；SP60型色差計 美國愛色麗公司。

1.2 方法

1.2.1 病原菌的分離、純化和保存

參照方中達(dá)[9]方法。取典型軟腐病發(fā)病杏果，用75%酒精擦拭果實表面消毒，切取病健交界處組織移至馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基上，于25℃培養(yǎng)。待菌落形成后進(jìn)行分離、純化。純化菌株經(jīng)回接實驗確定其致病力后，保存于斜面PDA(4℃)待用。

1.2.2 孢子懸浮液的制備

參照Bi Yang等[10]方法。取25℃培養(yǎng)4d的帶菌PDA平皿，在其中加入約10mL無菌水(含0.05%吐溫20)，用涂布器輕刮平板上的病原菌孢子，然后經(jīng)四層紗布過濾轉(zhuǎn)入三角瓶中，在微型旋渦振蕩器上振蕩15s，濾液用血球計數(shù)板計數(shù)調(diào)整至所需含量1×106個孢子/mL，待用。

1.2.3 硼酸鹽對R. stolonifer菌絲生長的影響

參照BiYang等[10]方法并修改，待滅菌后的PDA冷卻至40～45℃時，加入硼酸鹽使PDA中硼酸鹽質(zhì)量濃度為0.125、0.25、0.5g/100mL，以蒸餾水為對照。倒平皿待冷卻后，在培養(yǎng)基中央接入5mm的菌餅，25℃條件下培養(yǎng)4d后，利用十字交叉法測量菌餅直徑，每個處理設(shè)置3個平行，重復(fù)兩次。

1.2.4 硼酸鹽處理對R. stolonifer孢子萌發(fā)的影響

用5mm打孔器在1g/100mL的水瓊脂培養(yǎng)基上打取水瓊脂餅，將餅置于載玻片上，分別滴加10?L的質(zhì)量濃度分別為0.125、0.25、0.5g/100mL的硼酸鹽溶液，然后再滴入10?L(1×106個孢子/mL)的孢子懸浮液，在25℃保濕培養(yǎng)4h后鏡檢萌發(fā)率。每次鏡撿100個孢子，重復(fù)3次。

1.2.5 硼酸鹽處理對杏果軟腐病的控制

1.2.5.1 硼酸鹽處理對損傷接種R. stolonifer的杏果軟腐病的控制

參照畢陽等[11]方法并作修改，選擇外觀整齊，無任何病蟲害、機械傷的杏果，用75%的酒精表面消毒后，用滅菌鐵釘(直徑3mm)在果實赤道部位均勻刺3個傷口，30min后用移液槍接入20μL，1×106個孢子/mL的軟腐病菌孢子懸浮液，4h后分別用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸鹽溶液浸泡處理5min，以清水作對照。取出杏果自然晾干后經(jīng)聚乙烯袋(PE)包裝，室溫(20±2)℃條件下貯藏24h，用十字交叉法測病斑直徑。每個處理30個果實，重復(fù)2次。

1.2.5.2 硼酸鹽對杏果自然發(fā)病率的影響

參照Bi Yang等[10]方法，選擇外觀整齊，無任何病蟲害、機械傷的杏果，清洗自然晾干，然后分別用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸鹽溶液浸泡處理5min，以清水作對照，自然風(fēng)干后裝入PE袋，于冷庫(0℃，RH(85±5)%)貯藏25d后測定果實自然發(fā)病率。

式中：n1為果實初始個數(shù)；n2為未發(fā)病果實個數(shù)。

1.2.6 硼酸鹽處理對杏果貯藏品質(zhì)的影響

選取大小均勻，成熟度一致，無病蟲害及機械傷的杏果，清洗后自然晾干。然后分別用0.25、0.5、1.0g/100mL的硼酸鹽溶液浸泡處理5min，自然晾干后轉(zhuǎn)入PE袋保存，以清水做同樣處理為對照。將處理好的果實轉(zhuǎn)入冷庫(0℃，RH(85±5)%)，貯藏25d后測定果實的質(zhì)量損失率、色度、硬度和可溶性固形物。每個處理用9個果實，重復(fù)3次。

果實質(zhì)量損失率：采用稱質(zhì)量法測定質(zhì)量損失率，質(zhì)量損失率/%=(M1－M2)/M1×100，式中：M1為果實貯藏前質(zhì)量/g；M2為果實貯藏后質(zhì)量/g；果實硬度：參照張正科[12]的方法并作修改。隨機選取10個果實，將硬度計調(diào)零后，用硬度計探頭垂直對準(zhǔn)果實赤道部位，均勻用力壓入，記錄數(shù)據(jù)，每個果實均勻選取3處測定；果皮色度：參照Mcguire[13]的方法。在果實赤道部位均勻切取3片較薄果皮，用色度計測定讀數(shù)；果實可溶性固形物含量：參照張正科[12]的方法并作修改。將杏果沿赤道部位切開，取剖面可食果肉，將汁液滴于手持折光儀測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有實驗均重復(fù)3次，求平均值。用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。實驗結(jié)果用SPSS/PC統(tǒng)計軟件(版本17.0)進(jìn)行鄧肯氏多重差異分析(P＜0.05)。柱形圖中豎線代表標(biāo)準(zhǔn)誤差，字母不同表示差異顯著(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽對R. stolonifer的抑菌特性

2.1.1 對R. stolonifer菌絲生長的影響

圖1 硼酸鹽對R. stoloniiffeerr菌絲生長的影響Fig.1 Effect of borates on mycelium growth of R. stolonifer

不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽處理都能抑制R. stolonifer菌絲生長，并且隨著質(zhì)量濃度的增大，其抑制作用顯著增強。質(zhì)量濃度較低(0.125g/100mL和0.25g/100mL)時，硼酸鉀對R. stolonifer的抑制效果較好。0.25g/100mL的硼酸鈉和0.5g/100mL的硼酸鈉及硼酸鉀均可以完全抑制R. stolonifer菌絲生長。

2.1.2 對R. stolonifer孢子萌發(fā)的影響

圖2 硼酸鹽對R. stoloniiffeerr孢子萌發(fā)的影響Fig.2 Effect of borates on spore germination of R. stolonifer

不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽對R. stolonifer的孢子萌發(fā)表現(xiàn)出不同的抑制效果，并且質(zhì)量濃度越大抑制效果越好。相同質(zhì)量濃度下硼酸鈉的抑制效果優(yōu)于硼酸鉀。當(dāng)質(zhì)量濃度為0.5g/100mL時，硼酸鈉和硼酸鉀對R. stolonifer孢子萌發(fā)的抑制率分別達(dá)73.6%和69.6%，以0.5g/100mL的硼酸鈉抑制效果最優(yōu)。

2.2 不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽對杏果軟腐病的控制效果

2.2.1 對損傷接種杏果軟腐病的控制效果

不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽處理對損傷接種R. stolonifer的杏果軟腐病的擴展均有一定的抑制作用，處理質(zhì)量濃度越高，效果越好。除0.25g/100mL硼酸鉀處理與對照差異不顯著外，其余各處理的病斑直徑均顯著低于對照(P＜0.05)。比較兩種硼酸鹽，質(zhì)量濃度較低時，硼酸鈉的效果更好。但隨著質(zhì)量濃度增加，硼酸鉀的效果就越顯著，其中1g/100mL的硼酸鉀對R. stolonifer抑制效果最好，病斑直徑與對照相比減小了38%。

圖3 硼酸鹽處理對損傷接種R. stoloniiffeerr杏果軟腐病病斑直徑的影響Fig.3 Effect of borates on lesion diameter in apricot inoculated with R. stolonifer

2.2.2 對杏果自然發(fā)病率的影響

圖4 采后硼酸鹽處理對杏果發(fā)病率的影響Fig.4 Effect of borates on natural incidence of postharvest soft rot

用不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽處理杏果后，于0℃的低溫條件下貯藏25d，統(tǒng)計其自然發(fā)病率，結(jié)果見圖4。各處理對杏果自然發(fā)病率均有一定的控制作用，當(dāng)質(zhì)量濃度低于1g/100mL時，隨著質(zhì)量濃度的增大，其對杏果采后病害的控制效果加強。其中0.5g/100mL的硼酸鹽的控制效果最好，用0.5g/100mL硼酸鈉處理后果實發(fā)病率僅為15.6%，與對照相比下降了50.9%。而1g/100mL的硼酸鹽處理雖然對病害控制具有一定的效果，但是發(fā)病率卻顯著高于其他質(zhì)量濃度處理，這可能是由于高質(zhì)量濃度的硼酸鹽對果實產(chǎn)生藥害，從而使其抗性降低。

2.3 對杏果貯藏品質(zhì)的影響

2.3.1 對杏果采后質(zhì)量損失率的影響

硼酸鹽處理能顯著地抑制杏果質(zhì)量的損失，且隨著硼酸鹽質(zhì)量濃度的增大，質(zhì)量損失率明顯降低(圖5)。硼酸鹽質(zhì)量濃度為0.25g/100mL時，硼酸鈉和硼酸鉀間的處理效果差異不顯著。當(dāng)硼酸鹽質(zhì)量濃度分別為0.5g/100mL和1g/100mL時，硼酸鉀對杏果采后質(zhì)量損失率的影響更大，其中以1g/100mL的硼酸鉀處理效果最好，質(zhì)量損失率僅為0.2%。

圖5 采后硼酸鹽處理對杏果質(zhì)量損失率的影響Fig.5 Effect of borates on weight loss rate of apricot

2.3.2 對杏果采后硬度的影響

圖6 硼酸鹽處理對杏果硬度的影響Fig.6 Effect of borates on firmness of apricot

不同質(zhì)量濃度的硼酸鹽處理都可以延緩果實硬度的降低，0.25g/100mL的硼酸鈉處理與對照相比差異不顯著，其他質(zhì)量濃度處理都可以有效維持果實硬度，且隨著硼酸鹽質(zhì)量濃度的增大，這種效果顯著增強。經(jīng)1g/100mL的硼酸鉀處理后果實最硬。

2.3.3 對杏果色澤的影響

2.3.3.1 硼酸鈉對杏果采后色度的影響

圖7 硼酸鈉對杏果采后色度的影響Fig.7 Effect of sodium borate on color of apricot

不同質(zhì)量濃度的硼酸鈉處理都可提高果實的果皮亮度(L)、色飽和度(a)和色澤(b)。與對照相比，0.25g/100mL和0.5g/100mL的硼酸鈉對果皮亮度影響不大，當(dāng)硼酸鈉為1g/100mL時，果實果皮亮度明顯增大。經(jīng)各質(zhì)量濃度處理后的杏果的色飽和度值與對照相比無顯著差異。

2.3.3.2 硼酸鉀處理對杏果采后色澤的影響

圖8 硼酸鉀對杏果采后色澤的影響Fig.8 Effect of potassium borate on color of apricot

由圖8可知，0.25g/100mL的硼酸鉀處理與對照相比，差異不顯著。經(jīng)0.5g/100mL和1g/100mL的硼酸鉀處理后，杏果的果皮亮度和色澤值顯著增高。不同質(zhì)量濃度的硼酸鉀處理杏果后，其果皮色飽和度無顯著變化。

2.3.4 對果實可溶性固形物含量的影響

圖9 硼酸鹽處理對杏果可溶性固形物含量的影響Fig.9 Effect of borates on soluble solid content of apricot

硼酸鹽處理可抑制貯藏期間杏果可溶性固形物含量的增加。質(zhì)量濃度較低(0.25g/100mL)時，可溶性固形物與對照相比，差異不顯著。隨著硼酸鹽質(zhì)量濃度的增大，可溶性固形物含量呈緩慢上升趨勢。1g/100mL的硼酸鉀處理后，杏果可溶性固形物含量最低，與對照相比，降低了11.8%。

3 討論與結(jié)論

硼是植物生長必需的微量營養(yǎng)素，并已廣泛用于農(nóng)業(yè)真菌，細(xì)菌和許多昆蟲的控制[4]。有報道稱含硼物質(zhì)具有抗菌活性[14-15]。硼可抑制薄孔菌，臥孔菌，褐腐菌的生長和腐敗能力[16]。在離體條件下硼能強烈的抑制葡萄灰霉病菌孢子萌發(fā)、芽管伸長和菌絲蔓延，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)1%時，硼可引起孢子畸形[4]。本實驗同樣發(fā)現(xiàn)0.5g/100mL的硼酸鹽可以完全抑制根霉菌絲生長，并且顯著抑制其孢子萌發(fā)。研究表明硼處理可導(dǎo)致灰霉病菌菌絲細(xì)胞成分可溶性蛋白質(zhì)和碳水化合物泄漏[17]，因此硼酸鹽對病原菌的抑制作用可能與其破壞病原菌細(xì)胞膜有關(guān)，但具體作用機理尚需進(jìn)一步研究。

硼酸鹽處理能顯著抑制損傷接種R. stolonifer杏果病斑擴展、降低軟腐病的自然發(fā)病率，這與其對由M. laxa引起桃果褐腐病[4]及B. cinerea引起的葡萄灰霉病[5]控制效果一致。硼可能是通過增強果實的防御機制而降低病害的發(fā)生，有研究表明硼可通過減少果實表面的裂縫來降低桃果實對鏈核盤菌屬孢子侵染的敏感性[5]；同時硼處理還能抑制侵染病原菌菌絲地生長、降低其致病能力。Qin Guozheng等[18]利用蛋白組學(xué)方法研究表明硼酸鹽可以抑制過氧化氫酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)從而導(dǎo)致擴展青霉氧化損傷，使其致病力降低，同時硼酸處理可使對擴展青霉定殖和致病起關(guān)鍵作用的多聚半乳糖醛酸酶減少。

硼酸鹽采后處理還能有效地保持果實的貯藏品質(zhì)。本實驗發(fā)現(xiàn)硼酸鹽處理的杏果質(zhì)量損失率明顯降低，可溶性固形物含量低于對照，硬度得到很好的維持，這與Hafez等[6]在蘋果上的研究一致，其研究結(jié)果表明硼酸處理后在5℃的冷庫中貯藏60d，可以提高果實硬度和可溶性固形物含量，同時降低總酸度和由灰霉病引起的果實腐爛率[6]。硼處理可以降低梨果的膜透性，增加果實內(nèi)硼和VC的含量，而且不影響其主要營養(yǎng)素水平和其他品質(zhì)參數(shù)[19]。此外，還有報道稱硼可能減少表皮裂縫從而降低果實失水，以致降低果實質(zhì)量損失率，最終提高果實耐貯性[20]，可見硼處理對果實保鮮作用機理存在多樣性。雖然硼酸鹽處理可以有效提高杏果的貯藏性，但在選擇最佳質(zhì)量濃度的硼酸鹽應(yīng)用之前，應(yīng)該考慮硼酸鹽可能產(chǎn)生的藥害和在植物組織中引起的礦物質(zhì)質(zhì)量濃度失衡的風(fēng)險。

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Effects of Borates Treatment on Postharvest Soft Rot and Storage Quality of “Dajiexing” Apricot, a Commercial Cultivar Grown in Lanzhou, Gansu Province

WANG Wen-juan，LI Yong-cai*，BI Yang，HU Lin-gang，LI Jian-peng，LI Xia
(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

This study investigated the effectiveness of treatment with different concentrations of sodium borate or potassium borate under in vitro and in vivo conditions to control postharvest soft rot in “Dajiexing” apricot caused by Rhizopus stolonifer. In addition, the effect of treatment with each borate on the quality of the fruit during postharvest storage was examined as well. The results showed that both borates could effectively inhibit mycelium growth and spore germination of R. stolonifer. Potassium borate at 0.25 g/100 mL or 0.5 g/100 mL as well as sodium borate at 0.5 g/100 mL could completely inhibit mycelium growth and significantly inhibit spore germination. Post-harvest borates dipping treatment could reduce the natural incidence of soft rot at 0 ℃ and RH (85 ± 5)% and the lesion diameter in apricot fruits inoculated with Rhizopus stolonifer, especially when using sodium borate. Borates treatment could also significantly alleviate the weight loss, maintain firmness, delay the increase of total soluble solid content and keep the color of the fruits.

apricot；Rhizopus stolonifer；borates；soft rot

S662.2

A

1002-6630(2013)18-0280-05

10.7506/spkx1002-6630-201318058

2012-07-09

國家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項目(3096243)

王文娟(1988—)，女，碩士研究生，研究方向為果蔬采后生物技術(shù)。E-mail：ddcf1988@163.com

*通信作者：李永才(1972—)，男，副教授，博士，研究方向為果蔬采后生物學(xué)。E-mail：liyongcai@gsau.edu.cn