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(1.江南大學食品學院/食品科學與技術國家重點實驗室,江蘇無錫 214122 2.蘇州工業(yè)園區(qū)新國大研究院,江蘇蘇州 215123)

炭疽病作為芒果最嚴重的,也是熱帶水果和蔬菜中最具破壞性的疾病之一,包括芒果、木瓜、香蕉、葡萄等的炭疽病,由真菌芒果膠孢炭疽菌(ColletotrichumgloeosporioidesPenz,C.gloeosporioides)引起[1]。在國內(nèi)外芒果產(chǎn)區(qū)、不同芒果品種間普遍發(fā)生。接近成熟或成熟果實感病,初期形成黑褐色圓形病斑,擴大后呈圓形或不規(guī)則形,黑色,中間凹陷,在儲存,運輸和銷售過程中會對果實造成損害[2]。

長期以來,芒果炭疽病的在我國的防治以化學藥劑為主,農(nóng)戶使用合成殺菌劑如苯菌靈,代森錳鋅等,或結合多菌靈,可以減少收獲后疾病的潛在感染[3]。可是殺菌劑在水果上的殘留物對人體健康和環(huán)境有害[4],甚至致癌[5]。所以一些國家限制使用化學殺菌劑來控制采后腐爛,在美國、以色列和南非等國,有少量使用熱處理保鮮的報道[6],但是單一的熱處理會加速果實的后熟和果皮失水皺縮,在我國冷鏈系統(tǒng)尚不健全的情況下,難以應用。因此,研究和開發(fā)新型環(huán)保型防腐保鮮產(chǎn)品,對于生產(chǎn)安全食品具有重要的現(xiàn)實意義[7]。近年研究表明,植物精油抑菌是一種有效控制采后果實病害的無毒或低毒方法,Gong等[8]發(fā)現(xiàn)丁香酚與β環(huán)糊精結合成可食用涂膜可以有效控制荔枝采后的霜疫病;將丁香酚或百里香酚加入氣調(diào)包裝中,制得的活性包裝用以儲存葡萄,葡萄的儲存保鮮期可達56 d[9];楊波[10]發(fā)現(xiàn)用β環(huán)糊精包埋丁香、肉桂精油制成的抗菌小袋能有效控制芒果果實硬度和VC含量的下降及總糖含量的變化,延緩果實后熟衰老進程;Liu等[11]的研究表明,用2～4 mg/L濃度的麝香草酚對杏和李子進行熏蒸處理可顯著降低爛果率,而且對水果組織不產(chǎn)生任何影響。植物精油表現(xiàn)出的優(yōu)良抑菌活性和廣譜性,將有助于人們找到更為理想的天然防腐劑,這也符合人們追求“綠色健康”理念的需要。

目前,部分學者對測試精油用于控制芒果果實中的膠孢炭疽菌的篩選有所研究,但針對精油對于芒果炭疽菌作用機理和將精油實際應用于芒果保鮮的研究較為空缺。本研究的目的是通過測試和比較肉桂醛、丁香酚、己醛、香芹酮、香葉醇、檸檬醛在體外抑制芒果膠孢炭疽菌生長的效果,以半數(shù)抑制濃度(EC50)和最小抑菌濃度(MIC)等為指標篩選出抑菌效果出色的天然植物精油種類,并對腐敗菌接觸精油后細胞的形態(tài)學,細胞內(nèi)物質(zhì)泄露,細胞外pH、電導率、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和麥角甾醇等進行測定,探究肉桂醛的抑菌機理;根據(jù)失重率、腐敗率、可溶性固形物和可滴定酸含量等,綜合評價含肉桂醛的可食用成膜劑的抑菌保鮮效果,為開發(fā)綠色農(nóng)藥尋找理論和應用依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

芒果膠孢炭疽菌(ACCC36431) 由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所分離,中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)保藏并提供;芒果 品種為臺芒1號,于2019年3月采摘于海南三亞梅山;肉桂醛 中國雙香助劑廠;丁香酚、檸檬醛、己醛、香芹酮、香葉醇、碘化丙啶(Propidium Iodide,PI) 北京百靈威科技有限公司;PDA培養(yǎng)基、PDB培養(yǎng)基、酵母浸膏 青島高科園海博生物技術有限公司;果蠟 東莞市博誠化工有限公司;Bradford蛋白濃度測定試劑盒 上海碧云天生物技術有限公司;微生物丙二醛(MDA)ELISA試劑盒、微生物麥角固醇ELISA試劑盒 上海通蔚生物科技有限公司。

M5全自動酶標分析儀 美國Molecular Devices公司;UV-1800紫外可見分光光度計 日本島津公司;Axio Vert.A1倒置式材料金相顯微鏡 德國Carl Zeiss股份公司;ST-40R冷凍離心機 德國Thermo Fisher Scientific公司;IRH-150F生化培養(yǎng)箱 中國上海一恒科學儀器有限公司;HYL-A全溫搖瓶柜 中國太倉市強樂實驗設備有限公司;DELTA 320 pH計 德國梅特勒-托利多有限公司;ST3100C電導率測試儀 中國奧豪斯儀器(常州)有限公司;GY-B型硬度計 中國徐州淮博儀器設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同精油處理 對C.gloeosporioides菌絲生長的MIC、抑制率和EC50的測定采用菌絲生長速率法[12]測定不同精油對C.gloeosporioides菌絲生長的抑制作用[13]。將C.gloeosporioides接種在改良PDA培養(yǎng)基上[14],于 26 ℃培養(yǎng)72 h,用打孔器將其打成直徑約為 5 mm 的菌餅,接種于含不同梯度濃度精油的培養(yǎng)基平板中間,精油使用等體積乙醇溶液溶解[15],每組設置3次重復,設含等量乙醇的空白培養(yǎng)基平板做對照。分別于26 ℃下黑暗培養(yǎng),3 d之后開始每天觀察記錄菌絲生長情況。各精油做相同重復試驗。用十字交叉法測量菌落直徑,取其平均值。取與原接種菌餅相比,菌絲恰不生長的濃度為MIC。按以下公式計算不同精油對病菌菌絲生長的抑制率[16]。

菌絲生長抑制率(%)

將菌絲生長抑制率換算成抑制率值(Y),藥劑濃度換算成濃度對數(shù)(X),求出回歸方程 Y=aX+b[17],計算出相關系數(shù)(R2)和EC50。

1.2.2 不同濃度肉桂醛處理C.gloeosporioides的生理生化指標測定

1.2.2.1C.gloeosporioides菌液制備 在改進PDA液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)C.gloeosporioides孢子,26 ℃,125 r/min搖床培養(yǎng)72 h,真空過濾收集菌絲體,使用生理鹽水抽洗3次洗去培養(yǎng)基,在每100 mL生理鹽水中加入0.5 g菌絲體,搖蕩使其懸浮。

1.2.2.2 肉桂醛對C.gloeosporioides細胞膜完整性的影響 使用熒光染色對菌絲細胞膜完整性進行評價[18]:在1.2.2.1所述菌液中分別加入濃度為CK、EC50、1MIC和2MIC的肉桂醛,于26 ℃,125 r/min搖床培養(yǎng)培養(yǎng)2 h后吸出3 mL菌絲和培養(yǎng)液,4 ℃,5400 r/min離心10 min,棄上層培養(yǎng)基收集菌絲,再用生理鹽水洗兩次去除殘余培養(yǎng)基,每次洗3 min,后用20 μL PBS緩沖液重懸,加入預先混合好的碘化丙啶(PI)染色試劑,30 ℃下染色5 min。4 ℃,5400 r/min條件下再次離心5 min并用生理鹽水沖洗一次,吸取一滴菌液滴加在干凈載玻片上,蓋上蓋玻片于熒光顯微鏡下觀察。

圖1 不同精油對C. gloeosporioides的抑制效果(6 d)Fig.1 Inhibitory effect of different essential oils on growth of C. gloeosporioides(6 d)

1.2.2.3 核酸釋放量的測定 在1.2.2.1所述的菌液中分別加入濃度為CK、EC50和MIC的肉桂醛,以等體積無水乙醇助溶,26 ℃,125 r/min培養(yǎng) 0.0、15.0、30.0、60.0、90.0 min后取樣,12000 r/min離心2 min[19],取上清液于260 nm處測定吸光度為核酸釋放量。

1.2.2.4 細胞外電導率和pH測定 在1.2.2.1所述菌液中分別加入濃度為CK、EC50和MIC的肉桂醛,以等體積無水乙醇助溶,26 ℃,125 r/min培養(yǎng) 0.0、15.0、30.0、60.0、90.0 min后取樣,使用pH計和電導率測定儀[19]測定細胞外pH和電導率。

1.2.2.5 麥角固醇和MDA的測定 在1.2.2.1所述的菌液中分別加入濃度為CK、EC50和MIC的肉桂醛,以等體積無水乙醇助溶,26 ℃,125 r/min培養(yǎng)0.0、15.0、30.0、60.0、90.0 min后取樣,12000 r/min離心2 min[19],嚴格按照試劑盒說明,采用ELISA法測定上清液中麥角固醇和MDA的含量。

1.2.3 肉桂醛與果蠟復合溶液涂膜對芒果保鮮效果的測定 在采購的芒果中挑選成熟度一致的個體,通過浸入1%次氯酸鈉溶液(V/V)中2 min對新鮮水果進行表面滅菌[20],然后用蒸餾水洗滌。風干后用槍頭刺破芒果赤道處表皮,接種含C.gloeosporioides孢子為105個/mL的生理鹽水10 μL后再次風干,在溶有0 MIC、1 MIC或10 MIC肉桂醛的果蠟中浸潤后,取出風干成膜,每袋3枚芒果,設置無果蠟處理的空白對照,每兩天測定果實的可溶性固形物、可滴定酸、硬度、病情指數(shù)和腐敗率。

1.2.3.1 果實可溶性固形物測定 參照NY/T 2637-2014中對折射儀測定水果中可溶性固形物含量的方法[21],采用手持糖度計測定,數(shù)值表示為20 ℃的質(zhì)量分數(shù)(%)。

1.2.3.2 果實可滴定酸測定 參照GB/T 12456-2008中對水果總可滴定酸測定方法的描述[22],取20.0 g芒果果肉和10 mL蒸餾水置于組織搗碎機中搗碎,13000 r/min離心15 min取上清液30 mL,加入3滴酚酞,用0.1 mol/L NaOH滴定至微紅,30 s不褪色,取3次平均值。

式中:A:消耗NaOH量(mL);C:稀釋總量100 mL;W:樣品重量20 g;D:測定取樣量30 mL;K:蘋果酸換算系數(shù)為0.067。

1.2.3.3 果實硬度的測定 參照NY/T 2009-2011中對水果硬度的測定要求[23],削去芒果果實赤道處的果皮,用GY-3硬度計測定其硬度,單位為0.1 MPa,每枚測定3 次取平均值。

1.2.3.4 人工接菌后果實病情指數(shù)和腐爛率統(tǒng)計 果實病情按果實表面的病斑大小分級,其中0級:表面無病斑;1級:表面可見針頭大小的病斑;2級:病斑面積不超過表面積的1/5;3級:病斑面積占表面積的1/5～1/2;4級:病斑面積超過表面積的1/2[24]。以沒有商品價值的2～4級果的百分率為果實腐爛率。

病情指數(shù)(%)=[∑(病級果數(shù)×該級代表數(shù)值)]/(調(diào)查總果數(shù)×最高級代表數(shù)值)×100

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有測試都設計三次獨立實驗,所有參數(shù)均表示為平均值±標準偏差。使用單因素方差分析和Duncan檢驗進行方差分析,使用SPSS(23版)統(tǒng)計軟件包分析平均值之間差異的顯著性。圖表由Origin Pro 8.0處理。

2 結果與分析

2.1 不同精油的抑菌效果測定

6種精油對C.gloeosporioides菌絲生長的抑制效果結果如圖1所示,隨著濃度的增加,各精油的抑制效果均有所增加,且同一濃度的不同精油抑制效果明顯不同,說明不同精油對C.gloeosporioides的抑制效果顯示較大差異。

測定其MIC,結果如表1所示。從表1中可看出,6種精油對C.gloeosporioides的菌絲生長都表現(xiàn)出了一定的抑制作用,其中以肉桂醛和丁香酚的效果最好,MIC均低至0.4 μL/mL;其次檸檬醛的MIC為0.8 μL/mL,也表現(xiàn)出了較強的抑制效果;香芹酮和香葉醇的抑制效果相較于前三者來言較差,MIC高達1.6 μL/mL;抑制效果最差的精油為己醛,在實驗所設置的濃度梯度下未測得MIC。

表1 不同精油對C. gloeosporioides的MICTable 1 MIC of different essential oils against C. gloeosporioides

注:香葉醇濃度為6、3、1.5、0.75、0.375、0.1875 μL/mL,大于1.5 μL/mL的濃度為陰性,為作圖方便近似取1.6 μL/mL。

以MIC篩選出肉桂醛、丁香酚、檸檬醛、香芹酮對C.gloeosporioides抑制效果比較理想,因此,進一步測定了第6 d時不同質(zhì)量濃度下上述幾種精油對C.gloeosporioides的抑菌活性,結果見圖2,并建立其毒力回歸方程,計算EC50,結果見表2。

圖2 不同精油對C. gloeosporioides的抑制率(6 d)Fig.2 Inhibition rate of different essential oils against C. gloeosporioides(6 d)

表2 不同精油對C.gloeosporioides的毒力回歸方程及EC50Table 2 Virulence regression equation and EC50 of different essential oils against C.gloeosporioides

由表2所展示的EC50可知,對C.gloeosporioides抑制效果最強的為香芹酮,肉桂醛、丁香酚、檸檬醛和香葉醇次之。毒力回歸方程斜率的大小往往說明目標菌對供試精油敏感性的分布,即在EC50值相似情況下,若斜率不同,即在高或低劑量時,抑制率會出現(xiàn)較大差異的現(xiàn)象[25]。因此,雖然4種精油的EC50相差不大,但是肉桂醛所展示出了較高的濃度敏感性和較低的MIC,可以認為肉桂醛是6種供試精油中效果最好、最安全且最有可能廣泛應用的精油品種。本研究中肉桂醛的EC50和MIC分別為0.234和0.4 μL/mL。這些結果與柳鳳等[26]、何衍彪等[27]描述肉桂醛抗菌活性的研究結果一致[25]。同時結合GB 2760-2014[28]中對肉桂醛使用量的要求,說明肉桂醛是一種有前景的植物源殺真菌劑。

2.2 肉桂醛的抗真菌機理

2.2.1 肉桂醛對C.gloeosporioides細胞膜完整性的影響 如圖3所示,圖片清楚顯示,不同處理方式在C.gloeosporioides菌絲之間造成了明顯差異。經(jīng)PI染色后,對照菌絲幾乎不發(fā)出紅色熒光,而經(jīng)2 MIC肉桂醛處理后的C.gloeosporioides菌絲則呈現(xiàn)高強度的紅色熒光,這說明肉桂醛處理后的C.gloeosporioides菌絲細胞膜的通透性明顯提高,表現(xiàn)出細胞死亡現(xiàn)象,且表現(xiàn)出一定的濃度依賴性。證明較高濃度的肉桂醛可以明顯造成菌絲細胞膜的通透性的變化,繼而實現(xiàn)PI對核酸的結合。我們的結果與先前肉桂醛對黃曲霉菌的抑制機理的報道結果類似[29]。由此我們推測肉桂醛抑制C.gloeosporioides的潛在作用機制可能是通過改變其細胞膜的通透性造成細胞的死亡。

圖3 芒果炭疽菌PI菌絲染色Fig.3 PI hyphae staining of C. Gloeosporioides

2.2.2 肉桂醛對核酸釋放量的影響 菌絲在接觸肉桂醛后,細胞內(nèi)核酸的釋放明顯增加。在處理15 min后,EC50組的OD260值為0.369,顯著高于對照組(P<0.05),但顯著低于MIC組(P<0.05),這說明隨著肉桂醛濃度的升高,膜的破壞作用越明顯。用肉桂醛MIC和EC50處理的C.gloeosporioides懸浮液的OD260值在暴露15 min后保持平滑的上升趨勢,但在60 min后略有下降,推測是長時間處理使細胞某些酶泄露使核酸降解。

圖4 不同濃度肉桂醛對C. gloeosporioides培養(yǎng)液中OD260值的影響Fig.4 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on the absorbance at 260 nm culture solution of C. gloeosporioides

2.2.3 肉桂醛對細胞外電導率的影響 如圖5所示電導率隨著接觸時間的增加而增加。在接觸30 min時,EC50組的電導率為172.90 μS/cm,顯著高于對照組(P<0.05),但顯著低于MIC組(P<0.05)。肉桂醛MIC和EC50處理的C.gloeosporioides懸浮液的電導率值在暴露15 min后保持平滑的上升趨勢,并在60 min時達到頂峰,EC50和MIC組的電導率分別為189.80和193.27 μS/cm,但在60 min后略有下降,這與OD260的測定結果相似,推測是長時間處理使細胞某些脂類物質(zhì)泄漏,與液體中的部分離子結合,造成電導率的下降。

圖5 不同濃度肉桂醛對C. gloeosporioides培養(yǎng)液中電導率的影響Fig.5 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on the conductivity of culture solution of C. gloeosporioides

2.2.4 肉桂醛對細胞外pH的影響 加入肉桂醛后,細胞外pH急劇下降。這可能是由于肉桂醛較活潑,易在實驗時被空氣氧化為肉桂酸,故而引起細胞外pH的明顯下降,顯著低于對照組(P<0.05)。在15～30 min后,肉桂醛溶解和氧化已達到平衡,此后階段pH的上升,反映的是胞內(nèi)堿性物質(zhì)外漏導致的pH上升,所以肉桂醛處理菌絲體后,導致細胞內(nèi)堿性物質(zhì)的外漏使得胞外pH呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,雖然對照組的細胞外pH也呈現(xiàn)一定的上升情況,但MIC組的斜率明顯高于對照組。

圖6 不同濃度肉桂醛對C.gloeosporioides培養(yǎng)液中pH的影響Fig.6 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on the pH of culture solution of C.gloeosporioides

2.2.5 肉桂醛對麥角甾醇含量的影響 細胞膜的主要成分為脂質(zhì),細胞外脂質(zhì)含量的增高通常表明膜穩(wěn)定性降低,麥角甾醇作為真菌特有的主要甾醇成分,負責維持細胞的功能和完整性。由圖7可知,經(jīng)過肉桂醛處理后,培養(yǎng)液中的麥角甾醇含量明顯持續(xù)增加,在0～90 min持續(xù)增加,而未經(jīng)處理的細胞含量雖有小幅波動,但總體保持穩(wěn)定。在處理15 min后,EC50組(221.56 ng/L)和MIC(235.61 ng/L)培養(yǎng)液中的麥角甾醇含量顯著高于對照(170.94 ng/L)(P<0.05),隨著暴露時間的增加,差距一直顯著(P<0.05)。說明細胞膜上的甾醇很可能被反應而解離,由此造成細胞膜通透性的增強;且麥角甾醇含量上升斜率隨時間有減小的趨勢,說明肉桂醛和某些破壞正常甾醇生物合成途徑的殺菌劑,例如抑霉唑、噻苯達唑、嘧霉胺等可能有同樣的作用途徑[19]。但是EC50組和MIC組的麥角甾醇含量沒有顯著差異(P>0.05),沒有表現(xiàn)出濃度依賴性,推測是因為EC50和MIC的濃度差距不顯著導致。

圖7 不同濃度肉桂醛對C. gloeosporioides培養(yǎng)液中麥角甾醇含量的影響Fig.7 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on the ergosterol content of culture solution of C. gloeosporioides

2.2.6 肉桂醛對MDA含量的影響 MDA作為一種脂質(zhì)氧化產(chǎn)物,其含量往往可以反映生物脂質(zhì)過氧化的程度,間接反映出細胞膜損傷的程度。由圖8可知,經(jīng)過肉桂醛處理后,培養(yǎng)液中的MDA含量顯著增加(P<0.05),在0～90 min呈現(xiàn)一定的上升趨勢,而在對照組中呈現(xiàn)總體保持穩(wěn)定和小幅下降趨勢。在處理15 min時,EC50(4.29 nmol/L)組和MIC(4.34 nmol/L)培養(yǎng)液中的MDA含量顯著高于對照(3.07 nmol/L)(P<0.05),隨著暴露時間的增加,差異一直顯著(P<0.05)。表明在細胞膜上發(fā)生了脂質(zhì)的過氧化的反應。結合先前發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中麥角甾醇含量的上升,說明肉桂醛與細胞膜的作用機理可能是引發(fā)膜上脂質(zhì)的過氧化反應而導致膜損傷。但是EC50組和MIC組的MDA含量沒有顯著差異(P>0.05),沒有表現(xiàn)出濃度依賴性,與麥角甾醇情況類似,推測是因為EC50和MIC的濃度差距不顯著導致。

圖8 不同濃度肉桂醛對C. gloeosporioides培養(yǎng)液中MDA含量的影響Fig.8 Effects of different concentrations of cinnamaldehyde on the MDA content of culture solution of C. gloeosporioides

2.3 肉桂醛-果蠟復合涂膜對芒果果實保鮮效果的影響

2.3.1 對芒果可溶性固形物的影響 不同濃度肉桂醛-果蠟復合涂膜對芒果果實的可溶性固形物的影響如圖9所示,3個實驗處理組和空白對照組的可溶性固形物含量呈波動下降趨勢。在實驗前期(0～6 d),4組芒果可溶性固形物含量均呈下降趨勢;第6 d之后,CK和1 MIC組可溶性固形物含量有所上升,且差異不顯著(P>0.05)?？赡苁敲⒐A藏期內(nèi)其果實的淀粉等多糖類物質(zhì)在代謝過程中轉化為可溶性低聚糖,原果膠轉化為可溶性果膠,從而使可溶性固形物含量升高;而在實驗后期,1 MIC和10 MIC組可溶性固形物含量有所上升,差異同樣不顯著(P>0.05)。實驗結束時CK、0 MIC、1 MIC和10 MIC組的可溶性固形物含量分別為11.7%、11.67%、12.93%和12.23%,且各組間均差異不顯著(P>0.05)。表明芒果貯藏過程中肉桂醛和果蠟處理的濃度對可溶性固形物含量影響不大,保持了芒果正常的甜度變化。

圖9 不同處理對芒果可溶性固形物含量的影響Fig.9 Total soluble solid content of mango inoculated with C. Gloeosporioides under different treatment

2.3.2 對芒果可滴定酸的影響 從圖10可知,芒果中可滴定酸隨時間先下降后輕微上升,其中10 MIC和1 MIC相較于0 MIC和對照組先開始上升。在第4 d后,對照組可滴定酸含量和涂膜組實在保持較顯著差異(P<0.05)。在第10 d后,10 MIC組的可滴定酸含量還維持在0.2%以上的水平,且與其余實驗組有顯著性差異(P<0.05)。

圖10 不同處理對芒果可滴定酸的影響Fig.10 Titratable acid content of mangoes under different treatment

2.3.3 對芒果硬度的影響 由圖11可知,芒果硬度隨貯藏時間的變化呈現(xiàn)先下降后上升,最后趨于平穩(wěn)的趨勢。對照組在貯藏第6 d時,與其余實驗組相比,硬度下降的程度達到了顯著差異水平(P<0.05),即0.609 kg/cm2;而實驗組間在前6 d時硬度下降沒有顯著差異。從整個貯藏階段來看,3個涂膜組的硬度總體比對照組的要大,尤其是10 MIC組,其變化情況比其他組較平緩,并在12 d后,與其他實驗組相比仍保持較高硬度(P<0.05)。結合上節(jié)對可滴定酸的測定,10 MIC處理組與對照組相比,可以保持芒果較高的硬度和酸度(P<0.05),同時實驗組間表現(xiàn)出來一定的濃度依賴性。

圖11 不同處理對芒果硬度的影響Fig.11 Hardness of mangoes under different treatment

2.3.4 對芒果病情指數(shù)的影響 由病情指數(shù)評價芒果病變情況,由圖12可知,實驗組一定程度上延緩了病情指數(shù)的上升,對照組和0 MIC組貯藏6 d病變指數(shù)為50,而添加肉桂醛的1 MIC和10 MIC均保持較低水平(P<0.05)。第6 d后,對照組的的病情指數(shù)保持平穩(wěn),而3組涂膜處理的芒果均產(chǎn)生明顯上升,在第12 d后,0 MIC和1 MIC組的病情指數(shù)達到66.7和50,10 MIC組也在第14 d達到66.7。

圖12 不同處理對芒果病情指數(shù)的影響Fig.12 Condition index of mangoes under different treatment

2.3.5 對芒果腐敗率的影響 由圖13可知,對比空白對照組,處理組的芒果有效延緩腐敗。在第4 d時,空白組有33.3%的芒果發(fā)生腐敗,而涂膜處理的芒果仍保持較高的品質(zhì)(P<0.05);在第6 d時,對照組芒果全部腐敗,而涂膜處理組仍保持較低腐敗率(P<0.05);第8 d后,0、1、10 MIC的腐敗情況出現(xiàn)肉桂醛濃度依賴現(xiàn)象,1 MIC組的腐敗率為66.67%,顯著低于10 MIC組(0%)且顯著高于0 MIC組(P<0.05)。最后所有實驗組芒果在第14 d腐敗完全,失去可食用性,如圖14所示,且相比空白組在第6 d已經(jīng)失去可食用性,10 MIC處理組將果實貨架期顯著延長一倍以上。

圖13 不同處理對腐敗率的影響Fig.13 Rate of corruption of mangoes under different treatment

圖14 不同處理對芒果腐敗的抑制情況Fig.14 Corruption inhibition of mangoes under different treatment

但是另外重要的一點是,由圖14可以看出,在前期(6 d左右)肉桂醛的確可以抑制C.gloeosporioides在芒果表面的生長從而抑制腐敗,可是在貯藏后期,肉桂醛和果蠟處理組的芒果表面出現(xiàn)大量的黑斑,但是所接種的C.gloeosporioides并沒有生長,而空白組并沒有出現(xiàn)類似的黑斑。推測可能是由于涂層對于芒果表面呼吸和水分散失的阻礙,導致芒果內(nèi)部代謝的有毒物質(zhì)積累,造成芒果外部感官品質(zhì)的下降,阻礙了更長貨架期的實現(xiàn)[30]。以上結果證明雖然肉桂醛對C.gloeosporioides的抑制效果明顯,但是具體的應用方式還需更細致的實驗確定。

3 結論

在供試的幾種精油中,肉桂醛對芒果膠孢炭疽菌表現(xiàn)出了最強烈的抗菌活性,EC50和MIC值分別為0.234和0.4 μL/mL,其抗菌活性可以歸因于造成細胞膜上脂類物質(zhì)的氧化,導致膜完整性和膜滲透性的破壞,繼而引發(fā)細胞破裂和死亡。將肉桂醛與果蠟復合處理可以顯著降低芒果常溫貯藏時的腐敗率,同時對果實品質(zhì)影響較小,甚至可能誘導了芒果的某些防御反應,增強其抑菌防腐性能。肉桂醛作為植物的天然代謝產(chǎn)物,其具有對真菌的良好的抑制特性和對人體無毒或低毒的特點,有著良好的應用前景。