加拿大一枝黃花乙醇提取物的抑菌效應及在臍橙保鮮中的應用

陳永忠

(豫章師范學院繼續教育中心，江西南昌 330103)

臍橙(CitrussinensisOsbeck)屬蕓香科柑橘屬，富含維生素C等人體所必需的多種營養成分和活性物質，營養和保健價值較高，深受人們的喜愛，是江西地區重要的經濟作物[1]。近年來，隨著臍橙種植規模的不斷擴大，集中銷售的壓力也越來越大，如何提高儲藏保鮮品質，延長供應期已成為臍橙產業亟須解決的關鍵問題[2]。青霉病、綠霉病和黑腐病是臍橙儲藏過程中最為常見的3種侵染性病害，分別由意大利青霉(Penicilliumitalicum)、指狀青霉(P.digitatum)和柑橘鏈格孢(Alternariacitri)引起，常造成臍橙果實大量腐爛，嚴重影響經濟效益[3-4]。目前，在生產上主要使用冷藏結合化學藥劑的方法進行臍橙儲藏保鮮，常用化學劑有抑霉唑、噻菌靈等，長期使用不僅會對人體健康造成嚴重威脅，而且會引起環境污染和病原菌的抗藥性，高效、安全、低成本的天然保鮮劑已成為當今果蔬儲藏保鮮研究的熱點[5]。

加拿大一枝黃花(SolidagodecurrensL.)是一種入侵我國的惡性雜草，蔓延速度較快，嚴重影響我國農業生產，已成為我國外來入侵植物的防治重點[6-8]?，F有研究表明，加拿大一枝黃花體內含有大量的萜類、多酚類、黃酮類等活性物質，如何變廢為寶、合理利用已成為當前研究的重要內容[9]。丁月等研究表明，加拿大一枝黃花葉部精油對灰霉菌的抑菌效果和對菌體的破壞能力顯著優于花部精油[10]；李軍紅等研究表明，加拿大一枝黃花葉揮發油對金黃色葡萄球菌、番茄青枯病病菌、馬鈴薯環腐病病菌、白菜軟腐病病菌、桃根腐病病菌均有一定的抑制作用[11]；張基勝等研究表明，加拿大一枝黃花水提取液對螨蟲具有一定的殺滅活性，且對人畜安全，可用于植物源農藥的開發[12]；湯曉等研究表明，苗期加拿大一枝黃花的葉片乙醇提取物具有較高的抗亞油酸過氧化活性，可作為天然抗氧化劑加以利用[13]；劉淑敏等研究表明，草莓果實采用加拿大一枝黃花精油熏蒸處理可明顯減緩衰老速度和降低腐爛率，可用于天然保鮮劑的開發[14]。但目前關于加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙儲藏保鮮方面的研究少有報道。因此，本研究以贛南臍橙果實為對象，分析加拿大一枝黃花不同部位乙醇提取物對臍橙致病菌的抑菌效應和臍橙儲藏保鮮的影響，以期為加拿大一枝黃花的資源利用和臍橙儲藏保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試臍橙品種為贛南臍橙，購于江西省南昌市豫章農貿市場，所購果實色澤、成熟度及大小相近，無明顯的病蟲害和機械損傷；供試菌種為意大利青霉、指狀青霉和柑橘鏈格孢，由中國農業科學院植物保護研究所提供；供試加拿大一枝黃花種子采自華東交通大學孔目湖邊，在豫章師范學院日光溫室進行種植。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗于2016年5月15日在豫章師范學院實驗室進行。加拿大一枝黃花根、莖、葉及花部位的乙醇提取物參照劉佑席的方法[15]進行制備，分別將濃度設置為 0.1 g/mL 進行抑菌試驗，具體參照任艷芳等方法[16]進行；采用倍數稀釋法將抑菌效應最好的花部位乙醇提取物濃度分別設置為0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL進行最低抑菌濃度(minimun inhibitory concentration，簡稱MIC)試驗，具體參照任艷芳等的方法[16]進行；乙醇提取物對臍橙儲藏保鮮影響試驗共設置6個處理，即分別以花部位乙醇提取物濃度為0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL的溶液浸泡 3 min，以生理鹽水浸泡作為對照，待自然風干后，用PE(聚乙烯)保鮮袋包裝，放入冷藏柜進行儲藏，每個處理600個果實，其中400個果實用于隨機挑選測定各項指標，200個果實用于病原菌接種，病原菌菌體濃度為1×106個/mL，接種量為20 μL，測定發病率。

1.2.2 項目測定及方法 采用任艷芳等的方法[16]進行病原菌抑制率測定，抑制率(I)=(DO-DL)/DL×100%，其中DO表示對照菌落直徑，DL表示處理菌落直徑；發病率=發病數/總數×100%；臍橙儲藏品質指標測定從儲藏當天開始，每隔15 d測定1次，具體指標及方法為腐敗率=腐敗數/總數×100%；失質量率=(果實儲藏前質量-果實儲藏后質量)/果實儲藏前質量×100%；硬度采用手持硬度計法測定；維生素C、可滴定酸及可溶性固形物含量分別采用2，6-二氯酚靛酚法、酸堿中和轉移法和折光儀法進行測定；超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，簡稱SOD)活性和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase，簡稱PAL)活性測定分別采用抑制氮藍四唑(NBT)光還原比色法和苯丙氨酸比色法。

1.2.3 數據分析 采用Excel 2007軟件對數據進行處理及作圖，用SPSS 18.0軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 加拿大一枝黃花不同部位乙醇提取物的抑菌效果

如表1所示，在乙醇提取物供試質量濃度為0.1 g/mL的條件下，加拿大一枝黃花根、莖、葉、花4個不同部位的乙醇提取物對臍橙3種病原菌的抑制率存在明顯差異?；ú课灰掖继崛∥飳σ獯罄嗝沟囊种坡蕿?7.39%，與葉部位間差異達到顯著水平(P<0.05)，與根、莖部位間差異達到極顯著水平(P<0.01)；花部位的乙醇提取物對指狀青霉的抑制率為 79.25%，與根、莖部位間差異達到極顯著水平(P<0.01)；花部位的乙醇提取物對柑橘鏈格孢的抑制率為91.26%，與葉部位間差異達到顯著水平(P<0.05)，與根、莖部位間差異達到極顯著水平(P<0.01)；通過比較加拿大一枝黃花4個不同部位乙醇提取物的綜合抑菌效果可知，花部位乙醇提取物對3種病原菌的綜合抑制率最高，平均為85.97%，較根、莖、葉部位的綜合抑菌效率分別提升18.63、21.10、7.81百分點，與葉部位間差異達到顯著水平(P<0.05)，與根、莖部位間差異達到極顯著水平(P<0.01)。這說明，加拿大一枝黃花不同部位的乙醇提取物對臍橙3種病原菌的生長存在不同程度的抑制作用，花部位抑制作用最強。

表1 加拿大一枝黃花不同部位乙醇提取物對3種臍橙病原菌的抑制率

注：同列數據后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，不同大寫字母表示在0.01水平上差異顯著，下表同。

不同濃度加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物對臍橙病原菌的抑制率如表2所示，花部位乙醇提取物對意大利青霉、指狀青霉和柑橘鏈格孢3種病原菌的MIC分別為0.075、0.050、0.100 g/mL。0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL質量濃度的乙醇提取物平均抑菌效率分別為66.46%、76.01%、84.36%、85.97%、85.97%，其中，質量濃度為 0.075 g/mL 的平均抑菌效率與0.050、0.025 g/mL間差異分別達到顯著水平(P<0.05)、極顯著水平(P<0.01)，而與0.100、0.200 g/mL的平均抑菌效率差異均未達到顯著水平(P>0.05)。這說明，不同濃度的加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物對臍橙3種病原菌的抑制率存在明顯不同，其中以質量濃度為0.075 g/mL的處理效果較為理想。

2.2 加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙發病率的影響

由表3可知，臍橙在經病原菌接種10 d后，對照臍橙的青霉病、綠霉病、黑腐病發病率分別高達79.62%、85.83%、87.19%。經5種質量濃度的加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理，臍橙的青霉病、綠霉病及黑腐病發病率均有不同程度的下降，其中質量濃度為0.075 g/mL處理的臍橙青霉病、綠霉病及黑腐病發病率分別較對照降低53.8、55.9、60.44百分點，而質量濃度為0.025、0.050 g/mL處理的臍橙發病率雖較對照有一定程度的降低，但均顯著高于 0.075 g/mL 處理。這說明，不同濃度的加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物可以抑制臍橙青霉病、綠霉病及黑腐病的發生，其中以質量濃度為0.075 g/mL的處理效果最佳。

表2 不同濃度加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物對3種臍橙病原菌的抑制率

表3 不同濃度加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物對臍橙發病率的影響

2.3 加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙儲藏保鮮的影響

2.3.1 加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙腐敗率和失質量率的影響 腐敗率和失質量率是衡量果蔬采后儲藏的重要指標[17]。如圖1-a所示，臍橙在儲藏過程中，6種處理的臍橙腐敗率均隨著時間的增加呈現逐漸上升的趨勢，其中CK在整個儲藏期間始終保持處理間最高。在儲藏達到75 d時，0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL質量濃度的臍橙花部位乙醇提取物處理的臍橙腐敗率分別達到23.28%、19.66%、15.24%、14.62%、14.28%，較CK分別降低26.00、26.92、34.04、34.66、35.00百分點，質量濃度為0.075 g/mL處理的臍橙腐敗率顯著低于0.025、0.500 g/mL處理(P<0.05)，與0.100、0.200 g/mL處理間差異未達到顯著水平(P>0.05)。這說明，加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理可以降低臍橙采后儲藏的腐敗率，其中以質量濃度為 0.075 g/mL 的處理效果最佳，其原因可能是由于加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理可顯著抑制臍橙病原菌生長。由圖1-b可知，在6種處理條件下，臍橙失質量率隨著儲藏時間的延長均呈現逐漸上升的趨勢，其中CK在整個儲藏期間始終保持最高。在儲藏達到75 d時，0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL質量濃度的臍橙花部位乙醇提取物處理的臍橙腐敗率分別較對照降低 3.59、4.71、6.13、6.68、6.70百分點，其中質量濃度為 0.075 g/mL 處理的臍橙失質量率顯著低于0.025、0.500 g/mL處理(P<0.05)，與0.100、0.200 g/mL處理間差異未達到顯著水平(P>0.05)。這說明，加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理可以降低臍橙采后儲藏的失質量率，其中以質量濃度為0.075 g/mL處理的效果最佳，原因可能是加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理的臍橙腐敗率顯著降低，進而造成臍橙呼吸消耗降低，失質量減少。

2.3.2 加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙品質的影響 硬度、維生素C含量、可滴定酸含量及可溶性固形物含量是衡量果蔬儲藏品質的重要指標[18]。加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙儲藏品質的影響如圖2所示，在整個儲藏期間，6種處理條件下的臍橙硬度、維生素C含量、可滴定酸含量及可溶性固形物含量均隨著時間增加呈現逐漸降低的趨勢，其中CK始終保持最低。在儲藏達到75 d時，0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL質量濃度處理下的臍橙花部位乙醇提取物處理的臍橙硬度分別達到1 797、1 835、2 057、2 082、2 105 g，較CK分別提升7.28%、9.55%、22.81%、24.3%、25.67%；臍橙維生素C含量分別達到 40.18、42.18、46.95、47.36、47.52 mg/100 g，較CK分別提升10.84%、16.36%、29.52%、30.65%、31.09%；臍橙可滴定酸含量分別達到0.37%、0.41%、0.48%、0.49%、0.51%，較CK分別提升0.06、0.10、0.17、0.18、0.20百分點；臍橙可溶性固形物含量分別達到7.32%、7.45%、8.16%、8.22%、8.28%，較CK分別提升0.51、0.64、1.35、1.41、1.47百分點。其中，質量濃度為0.075 g/mL時，臍橙的硬度、維生素C含量、可滴定酸含量及可溶性固形物含量均顯著高于 0.025、0.050 g/mL處理(P<0.05)，與0.100、0.200 g/mL處理間差異未達到顯著水平(P>0.05)。這說明，加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物可有效延緩臍橙變軟，減緩維生素C、可滴定酸及可溶性固形物含量降低，提升臍橙儲藏品質，其中尤以質量濃度為 0.075 g/mL 的處理最佳，原因可能是加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物可有效降低臍橙的呼吸強度，進而減緩臍橙維生素C、可滴定酸及可溶性固形物含量的降低。

2.4 加拿大一枝黃花乙醇提取物對臍橙保護酶活性的影響

PAL是植物體內苯丙烷代謝的關鍵酶，與植物的抗病性強弱密切相關[20]。如圖3-b所示，臍橙在儲藏過程中，6種處理的PAL活性均呈現先升高后降低的趨勢，且CK的PAL活性始終保持最低。CK及質量濃度為0.025、0.050 g/mL乙醇提取物處理的臍橙PAL活性在儲藏30 d時達到最大值，而質量濃度為0.075、0.100、0.200 g/mL乙醇提取物處理的臍橙PAL活性在45 d時達到最大值，0.025、0.050、0.075、0.100、0.200 g/mL質量濃度處理的臍橙PAL活性最大值分別為39.05、41.66、45.58、47.08、47.52 U/(g·h)，較CK分別提升10.25%、17.62%、28.68%、32.92%、34.16%，其中在0.075 g/mL質量濃度處理下，臍橙PAL活性顯著高于0.025、0.500 g/mL處理(P<0.05)，與 0.100、0.200 g/mL處理間差異未達到顯著水平(P>0.05)。這說明，加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物可以提升采后儲藏過程中臍橙的PAL活性，從而提升臍橙抗病性，其中尤以質量濃度為0.075 g/mL的處理最佳。

3 結論與討論

加拿大一枝黃花體內含有大量的萜類、多酚類、黃酮類等活性物質，具有明顯的抑菌效應。丁月等研究表明，加拿大一枝黃花葉部精油對灰霉菌具有顯著的抑菌效果，對菌體具有一定的破壞能力[10]；李軍紅等研究表明，加拿大一枝黃花葉揮發油對金黃色葡萄球菌、番茄青枯病病菌、馬鈴薯環腐病病菌、白菜軟腐病病菌、桃根腐病病菌均具有一定的抑制作用[11]。本研究結果表明，加拿大一枝黃花不同部位乙醇提取物對意大利青霉、指狀青霉和柑橘鏈格孢均具有不同程度的抑制作用，其中花部位抑制作用最強，最佳抑制濃度為 0.075 g/mL，綜合抑菌率達到85.97%。

腐敗率、失質量率及商品品質是衡量果蔬儲藏保鮮效果的重要指標[17-18]。劉淑敏等研究表明，采用0.1‰加拿大一枝黃花精油熏蒸處理12 h后，草莓果實腐爛率和失質量率較對照顯著降低，硬度較對照顯著升高，可溶性固形物和可滴定酸含量較對照無明顯變化[14]。本研究結果表明，0.075 g/mL加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理可顯著降低采后臍橙的腐敗率和失質量率，分別較對照降低34.04、6.13百分點；0.075 g/mL 加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物處理可顯著提升采后臍橙商品品質，硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量分別較對照提升22.81%、29.52%、1.35百分點、0.17百分點，其原因可能是0.075 g/mL加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物可顯著提升臍橙對致病菌的抑菌效率，腐敗率顯著降低，呼吸消耗顯著降低，進而減緩了硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量的降低。

綜上所述，0.075 g/mL加拿大一枝黃花花部位乙醇提取物抑菌效果最強，可顯著降低采后臍橙的腐敗率和失質量率，顯著提升臍橙的SOD和PAL活性，顯著提升臍橙儲藏品質。本研究結果可以為加拿大一枝黃花天然保鮮劑的開發和臍橙儲藏保鮮提供一定的理論依據。