解淀粉芽孢桿菌對非洲菊切花保鮮效應的研究

郭鳳獻，郭偉建，程大川，伍琴麗，陳景凡，孔 芳

（安徽工程大學 生物與化學工程學院，安徽 蕪湖 241000）

非洲菊（Gerbera jamesonii）為菊科扶郎花屬宿根多年生草本花卉，是世界第五大鮮切花［1］.近年來非洲菊在花卉市場中所占比重逐漸加大，有關非洲菊切花保鮮研究文獻也逐漸增多［2］.非洲菊在采后易出現花枝下垂，莖桿萎蔫彎折等現象［3］.目前有關非洲菊切花保鮮液配制及研究已有不少相關報道，但少有對非洲菊進行生物保鮮效果的報道.生物保鮮劑直接來源于生物體代謝產物或其組成成分，具有無味、無毒、可生物降解等特點，不會造成二次污染［4］.本試驗所用的解淀粉芽孢桿菌來自蝴蝶蘭中篩選分離的植物內生菌，利用其發酵液對非洲菊鮮切花進行生物保鮮，旨在為解淀粉芽孢桿菌運用于切花保鮮提供實驗依據，也為具環保功效的生物保鮮劑的研制奠定基礎.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試非洲菊鮮花購自安徽省蕪湖市花卉市場.挑選健壯新鮮，花莖硬挺粗細均一，外層舌狀花開放程度基本一致，無機械損傷無病蟲的鮮花作為切花材料.供試菌株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus Amyloliquefaciens）分離于蝴蝶蘭莖組織內部，并對腐爛病菌有抑制作用.

1.2 試驗方法

（1）保鮮濃度的篩選.菌株發酵液的制備：從斜面菌種中挑取1環保存的解淀粉芽孢桿菌，轉接至新鮮牛肉膏蛋白胨（NB）液體培養基活化，置于28℃下培養24h，同樣方法再活化1次.吸取1mL活化后的菌液接種于滅菌的NB液體培養基，28℃下150r/min振蕩培養2d、4d、6d，分別將發酵液于6 000r/min離心10min，收集上清液，即為解淀粉芽孢桿菌發酵待試保鮮液.鮮花處理：將鮮花以75%乙醇處理1min→2.5%NaClO溶液處理15min→75%乙醇處理1min→清水沖洗2～3次后備用.保鮮液濃度篩選：上述2d與4d的發酵液分別配置成質量百分比為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%、1.0%的瓶插液（定容至200mL）.瓶口用塑料薄膜緊封以減少水分蒸發.將處理好的花材插入三角瓶中，每瓶1枝，每處理重復3次.以滅菌水瓶插液為對照.試驗花材置于室內通風，陽光充足但無直射光處，試驗期間室溫控制在室溫25℃，相對濕度55%～75%.選用蒸餾水作對照（CK）.

（2）指標測定.切花的瓶插壽命：從切花瓶插之日開始作為壽命起點，以整朵花50%花瓣出現嚴重萎蔫、枯斑、彎莖折斷、失去觀賞價值作為瓶插壽命終止判斷標準.花青素含量：取15片等直徑的花瓣圓片放于燒杯中，加入0.1mol/L 16mL鹽酸，浸泡6h后，用分光光度計在530nm處測定OD值，每個處理重復3次.花瓣的可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍法，丙二醛（MDA 含量采用硫代巴比妥酸法測定，過氧過物酶（POD）活性采用愈創木酚法［5－6］.

2 結果與分析

2.1 保鮮液對非洲菊最佳處理濃度的確定

用解淀粉芽孢桿菌制備生物保鮮制劑，經培養條件優化及濃度配比，確定2d保鮮的最佳質量百分比為發酵原液的0.6%（A處理），4d（B處理）與6d（C處理）的最佳質量百分比為0.5%.不同配方保鮮對非洲菊瓶插壽命的影響如表1所示，在這些濃度保鮮作用下均能有效延長非洲菊切花的觀賞期限.從表1可知，本試驗條件下，CK對照組非洲菊鮮切花瓶插壽命為6d，而不同發酵稀釋液A處理、B處理與C處理非洲菊的保鮮壽命分別達到了16.50d、10.33d、14.50d，分別比CK延長了9d、7d、2.83d，A處理效果最顯著.F測驗表明，這3種保鮮液能有效延長非洲菊平均壽命，且差異顯著.

表1 不同配方保鮮對非洲菊瓶插壽命的影響

2.2 保鮮液對非洲菊切花衰老過程生理生化指標的影響

（1）對蛋白含量的影響.可溶性蛋白質含量變化是切花衰老的重要生理指標之一.蛋白質含量下降的原因主要是蛋白質合成與降解的速率不平衡所造成，即合成速度比降解速度慢［7］.不同發酵液處理對切花蛋白含量的影響如圖1所示.由圖1可知，非洲菊切花花瓣中可溶性蛋白質含量先上升后下降，發酵液處理的蛋白含量相對較高，而CK組中可溶性蛋白質含量在10d后下降至最低.瓶插6d時，2d發酵液的0.6%質量百分比，及4d與6d發酵液的0.5%質量百分比的可溶性蛋白質含量分別比對照高14.7%、8.5%和11%.說明3個處理均能減緩瓶插后期蛋白質降解速度，一定程度有利于延緩非洲菊切花衰老.

（2）對花青素含量的影響.發酵處理液對切花花青素含量的影響如圖2所示.由圖2可知，非洲菊切花瓶插期花瓣花青素含量先升后降，前4d含量波動變化不大.對照（CK）蒸餾水處理4d后達最大值，隨后一直呈下降趨勢.2d發酵液的0.6%及4d與6d發酵液的0.5%處理于瓶插第6d達到最大值后，隨之緩慢下降，下降幅度明顯低于CK，且經發酵液處理的鮮切花中花青素含量在整個瓶插期間均高于CK的花青素含量.原因可能是發酵液中所含的營養成分有助于維持花瓣中花青素含量穩定的功效，可以明顯延緩非洲菊花色變淡，抑制其花青素分解速率，減少營養消耗，從而提高非洲菊切花觀賞品質.其中2d發酵液的0.6%對花青素含量的維持要略高于4d與6d發酵液的0.5%質量百分比處理.

（3）對MDA含量的影響.不同發酵液處理對切花MDA含量的影響如圖3所示.由圖3可知，保鮮處理對非洲菊花瓣MDA有著顯著影響.3種發酵液與CK對照組的MDA含量變化規律基本一致，非洲菊切花花瓣中的MDA含量隨著瓶插天數的增加均呈上升趨勢，且CK對照組的MDA含量在整個瓶插期間均高于3種發酵液處理，6d后差異明顯，10d時CK的MDA含量分別比發酵處理液2d的0.6%、4d與6d的0.5%高10.4、3.6和6.6nmol/g.說明3種保鮮液在后期均具有抑制非洲菊切花MDA含量增加的作用，特別是2d發酵液的抑制效果最佳，能有效減緩膜脂過氧化作用傷害，維持細胞膜結構的穩定性，對切花保鮮有一定的促進作用.

（4）對POD活性的影響.POD作為自由基清除酶系統的重要組成部分之一，可以清除植物體內產生的自由基，從而減免自由基對組織的傷害［8］.不同發酵液處理對切花POD含量的影響如圖4所示.由圖4可知，在非洲菊切花瓶插天數的POD活性分析中，發酵液與CK花瓣POD活性均呈先上升后下降再上升趨勢，但變化幅度明顯不同，POD活性均在第4d時上升到最高值.這是由于切花剛脫離母體，正常營養、水分供給被阻斷，切花自動提高其保護酶活性，如使切花體內的過氧化物酶保持較高水平，有利于清除超氧陰離子自由基，從而緩解不利因素的影響.而瓶插后期POD活性略有升高，可能是切花體內自由基積累對細胞膜產生傷害，切花逐漸失水衰老引起代謝失調，3種發酵液處理液POD活性總體水平高于在CK對照，即發酵液2d＞發酵液6d＞發酵液4d＞CK.

試驗表明，發酵液成分能在一定程度上增加非洲菊花瓣POD活性，增加非洲菊切花清除自由基的能力，這與保鮮成分能顯著延長切花的瓶插壽命相符合.

圖1 不同發酵液處理對切花蛋白含量的影響

圖2 發酵處理液對切花花青素含量的影響

圖3 不同發酵液處理對切花MDA含量的影響

圖4 不同發酵液處理對切花POD含量的影響

3 結論

通過比較解淀粉芽孢桿菌生物發酵液處理的非洲菊切花在切花瓶插壽命與各項生理指標，發現解淀粉芽孢桿菌發酵液2d的稀釋質量百分比0.6%的綜合保鮮效果最佳，這與文獻報道的低濃度保鮮液對切花保鮮具一定促生作用，而高濃度保鮮液會促進切花的衰老萎蔫的研究結果相符.非洲菊切花的色澤也是判斷切花質量的標準，因此采用測定其花瓣花青素含量是檢驗保鮮的指標之一.本試驗中非洲菊開花期花青素含量呈上升趨勢，隨之含量達到最大值后開始下降，并且發酵液處理組花瓣花青素含量均高于CK對照，說明解淀粉芽孢桿菌液處理后，對于提高花瓣花青素的含量有明顯作用.此外，POD、MDA作為反映植物體內自由基傷害與膜脂過氧化程度的常用生理指標，試驗中用解淀粉芽孢桿菌發酵液處理的POD活性高于CK對照，而MDA活性低于對照，可以看出生物保鮮劑可增強POD酶活，延緩MDA含量增加，從而減緩膜脂過氧化過程，減少對細胞膜的損傷，延遲切花的衰老，提高了非洲菊的觀賞價值.

［1］ 吳迪，程聰，楊陽.抗生素對非洲菊切花衰老的影響［J］.安徽農業科學，2008，36（25）：10 768－10 770.

［2］ 陳晨甜，呂長平，陳建.非洲菊保鮮技術及其彎莖影響因子研究進展［J］.現代園藝，2009（6）：7－10.

［3］ 張楠，謝玉華，李興霞.幾種無機鹽對非洲菊切花保鮮的影響［J］.成都工業學院學報，2013，16（2）：6－9.

［4］ 熊濤，樂易林.生物保鮮技術的研究進展［J］.食品與發酵工業，2004，30（2）：111－114.

［5］ 陳建勛，王曉峰.植物生理學實驗指導［M］.廣州：華南理工大學出版社，2006.

［6］ 張志良，瞿偉著.植物生理實驗指導［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［7］ 王曙文，代永剛，牛紅紅，等.國內外果蔬生物保鮮技術的研究進展［J］.農產品加工，2008（12）：110－113.

［8］ 廖妍儼.生物保鮮技術在果蔬貯藏保鮮中的應用［J］.貴州化工，2012，37（4）：27－29.