植物乳桿菌LAB2對辣椒軟腐病的控制作用及辣椒貯藏品質(zhì)的影響

李曉芬,李廣,曾凱芳,2,易蘭花,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(西南大學(xué) 食品貯藏與物流研究中心,重慶,400715)

辣椒(Capsicumspp.)是一種蔬菜,也是一種調(diào)味品,因營養(yǎng)價值豐富、口感獨特受到消費者的喜愛和歡迎。我國是世界上辣椒栽培面積最大的國家,“十三五”以來,我國辣椒年播種面積占全國蔬菜總播種面積的8%～10%,產(chǎn)值約2 500億元,播種面積和產(chǎn)值均居蔬菜首位[1]。但辣椒采后損失巨大,常見的病害有果腐病(Fusariumsp.引起)、軟腐病(Erwinia引起)、炭疽病(Colletotrichumgloeosporioides引起)、黑斑病(Alternariaalternata引起)、疫病(Phytophthoracapsici引起)和灰霉病(Botrytiscinerea引起)。其中,軟腐病是辣椒采后最具毀滅性的細(xì)菌性病害[2]。果膠桿菌(Pectobacterium)是引發(fā)辣椒軟腐病的主要病原菌,它通過產(chǎn)生多種細(xì)胞壁降解酶導(dǎo)致蔬菜腐爛[3]。病原菌通過傷口或自然孔道侵染植物組織,采收和物流運輸中產(chǎn)生的機械損傷能夠促進(jìn)病原菌的侵染,從而加重軟腐病造成的經(jīng)濟損失。控制辣椒采后軟腐病的發(fā)生是辣椒產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。

目前,由微生物侵染引起的辣椒病害主要通過化學(xué)殺菌劑進(jìn)行防治。然而,化學(xué)殺菌劑控制軟腐病具有持久性差、環(huán)境污染、細(xì)菌菌群可產(chǎn)生耐藥性等問題[4],使得人們不斷地探索新型殺菌劑。拮抗微生物及其代謝產(chǎn)物被認(rèn)為有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)殺菌劑[5]。乳酸菌可以通過產(chǎn)生大量的有機酸、細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)來抑制食物腐敗微生物和致病微生物[6-7],且具有“一般被認(rèn)為是安全的(generally recognized as safe,GRAS)”安全等級[8]。此外,它們具有“合格的安全推定(qualified presumption of safety,QPS)”,能夠有選擇地對食品細(xì)菌性病原菌進(jìn)行納米級的抗菌防御,從而保障消費者的安全[9]。因此,乳酸菌在食品貯藏保鮮中具有巨大的應(yīng)用潛力。乳酸菌及其代謝產(chǎn)物在果蔬貯藏領(lǐng)域已經(jīng)有了初步的應(yīng)用研究。VOIDAROU等[10]利用乳酸菌及其代謝產(chǎn)物對梨、蘋果、桃、西紅柿、黃瓜、紅辣椒、白菜和胡蘿卜的致病微生物進(jìn)行了有效的控制。YI等[11]利用戊糖乳桿菌MS031對鮮切果蔬中食源性致病菌進(jìn)行了控制,對大腸桿菌、沙門氏菌和單核增生李斯特菌顯示出較好的抑菌活性。蔡文韜等[12]利用解淀粉芽孢桿菌發(fā)酵液對辣椒進(jìn)行保鮮,可以延緩果實內(nèi)還原糖、可溶性固形物、蛋白和維生素C含量的降低,保持了辣椒較穩(wěn)定的色澤和質(zhì)地。目前,乳酸菌對辣椒軟腐病控制還鮮有報道。實驗室前期從辣椒果實上分離得到了一株胡蘿卜軟腐病果膠桿菌胡蘿卜亞種(Pectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovorum,Pcc)CBJ3菌株,本文旨在探究該軟腐病病原菌在不同貯藏溫度下對辣椒的致病性,進(jìn)一步利用拮抗菌L.plantarumLAB2控制辣椒軟腐病,并探究其對辣椒貯藏品質(zhì)的影響,本研究可為減少辣椒軟腐病害以延長貯藏期提供新的技術(shù)方法。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

辣椒采自重慶市北碚區(qū)(本文辣椒均指辣椒果實);果膠桿菌PccCBJ3、L.plantarumLAB2保藏于西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院食品貯藏與物流實驗室。

胰蛋白胨、酵母提取物、瓊脂粉,北京奧博星生物技術(shù)有限公司;(NH4)2SO4、NaClO,成都科隆化學(xué)品有限公司;丙酮、三氯乙酸、甲醇、NaCl,重慶躍翔化工有限公司;MRS培養(yǎng)基,金克隆生物試劑有限公司;細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒、質(zhì)粒抽提試劑盒,上海生工生物工程有限公司。

1.2 主要儀器

滅菌鍋,廈門致微儀器有限公司;生化培養(yǎng)箱,上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司;搖床,上海旻泉儀器有限公司;Avanti J-30I高速冷凍離心機,美國Beckman公司;SIGMA 1-15PK小型臺式離心機,德國SIGMA公司;超凈臺,蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;PCR儀、電轉(zhuǎn)儀,上海伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司;掃描電鏡,上海復(fù)納科學(xué)儀器有限公司;硬度計GS-15,北京陽光億事達(dá)科技有限公司;UV 1000紫外可見分光光度計,上海天美公司;WYT0-80%數(shù)顯手持式折光儀,成都興晨光光學(xué)儀器有限公司。

1.3 不同貯藏溫度下果膠桿菌對辣椒的致病性

1.3.1 25 ℃貯藏下的致病性

用2%(體積分?jǐn)?shù))NaClO對新鮮完好的辣椒進(jìn)行浸泡2 min消毒,清水洗凈,自然晾干,無菌打孔器打2個孔,待用。果膠桿菌PccCBJ3在LB肉湯中培養(yǎng)至對數(shù)期,離心收集菌體,并重新懸浮于無菌生理鹽水至OD600nm=0.5(1×108CFU/mL),隨后將其10倍逐級稀釋至濃度為10 CFU/mL。取30 μL各稀釋度菌懸液分別接種于辣椒孔中,晾干后放置于25 ℃貯藏,每天記錄發(fā)病率和病斑直徑[13]。以無菌水代替菌懸液作為對照。每個濃度3個重復(fù),每個重復(fù)10個辣椒。

1.3.2 4 ℃貯藏下的致病性

消費者在購買辣椒后,通常貯存在常溫或家用冷藏冰箱中,因此本文還探究了在4 ℃下貯藏時,不同濃度果膠桿菌PccCBJ3對辣椒的致病力。處理過程同1.3.1節(jié),除了辣椒貯藏在4 ℃冷庫中。每天記錄發(fā)病率和病斑直徑。

1.4 拮抗菌對軟腐病菌的體外控病活性

1.4.1 拮抗菌的篩選

將實驗室從辣椒上分離得到的108株細(xì)菌作為篩選對象,以果膠桿菌PccCBJ3為指示菌,采用雙層劃線法[14]篩選具有抑菌活性的拮抗菌。

1.4.2 拮抗菌不同組分的控病活性

將篩選得到的拮抗菌在MRS液體培養(yǎng)基中37 ℃搖瓶培養(yǎng)24 h,離心獲得的菌體沉淀用無菌生理鹽水重懸至OD600nm=0.1。拮抗菌搖瓶培養(yǎng)48 h,離心,上清液用0.22 μm濾膜過濾,得到無細(xì)胞發(fā)酵液(cell-free supernatant,CFS)。采用(NH4)2SO4沉淀法[15],在100 mL CFS中加入80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))飽和(NH4)2SO4溶液,4 ℃放置24 h,離心,沉淀溶解于1 mL磷酸緩沖液(pH 6.0)即得細(xì)菌素粗樣。參考XU等[16]的方法,以果膠桿菌PccCBJ3為指示菌,利用瓊脂孔擴散法進(jìn)行體外抑菌實驗,并記錄抑菌圈直徑。每個處理3個重復(fù)。

1.5 拮抗菌基因組草圖測序

將拮抗菌培養(yǎng)至對數(shù)期,基因組DNA提取、DNA文庫構(gòu)建及Illumina HiSeq 4000平臺測序由北京諾禾致源科技股份有限公司完成。將拮抗菌草基因組序列應(yīng)用到細(xì)菌素數(shù)據(jù)庫BAGEL4(http://bagel4.molgenrug.nl/index.php)進(jìn)行細(xì)菌素的鑒定。

1.6 拮抗菌對辣椒軟腐病的體內(nèi)控病活性

拮抗菌不同組分的制備過程同1.4.2節(jié)。果膠桿菌PccCBJ3重懸于無菌生理鹽水至濃度約為103CFU/mL,隨后按照1.3.1節(jié)處理辣椒。辣椒每孔中分別加入30 μL拮抗菌菌懸液、CFS、粗細(xì)菌素,并以無菌生理鹽水作為對照。晾干后貯藏于25 ℃,每天記錄發(fā)病率和病斑直徑。每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)10個辣椒。

1.7 掃描電鏡觀察

按照1.6節(jié)步驟在辣椒孔中接種病原菌PccCBJ3和進(jìn)行CFS處理。取辣椒傷口附近的植物組織,取樣面積約為5 mm×5 mm。隨后,將樣品在4 ℃下2.5%(體積分?jǐn)?shù))戊二醛溶液中進(jìn)行過夜浸泡固定,次日分別用20%、30%、40%、50%、70%、90%(體積分?jǐn)?shù))的乙醇進(jìn)行脫水,再用100%的乙醇脫水2遍,每次脫水時間為30 min。樣品干燥后,用掃描電鏡以5 000×的放大倍數(shù)進(jìn)行觀察。

1.8 CFS對辣椒中綠色熒光標(biāo)記Pcc CBJ3生長的影響

為了追蹤病原菌在辣椒上的生長情況,果膠桿菌PccCBJ3使用綠色熒光蛋白進(jìn)行標(biāo)記。PccCBJ3于新鮮的LB液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)至OD600 nm=0.3～0.5。隨后,利用預(yù)冷的CaCl2溶液制備PccCBJ3感受態(tài)細(xì)胞。接著,參考董愛菊等[17]的方法,將實驗室前期研究已構(gòu)建的綠色熒光蛋白重組質(zhì)粒pCR2.1-TOPO- GFP電轉(zhuǎn)化至PccCBJ3感受態(tài)細(xì)胞。在含有卡那霉素的LB平板培養(yǎng)后,挑取帶有綠色熒光的菌落并進(jìn)行甘油保藏。

按照1.6節(jié)步驟在辣椒孔中接種綠色熒光標(biāo)記PccCBJ3和進(jìn)行CFS處理。每天取果實傷口處植物組織樣品進(jìn)行微生物計數(shù)。無菌生理鹽水代替CFS作為對照。每個處理5個重復(fù)。

1.9 CFS對辣椒貯藏品質(zhì)的影響

按照1.6節(jié)步驟在辣椒孔中接種病原菌PccCBJ3和進(jìn)行CFS處理。無菌生理鹽水代替CFS作為對照。每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)30個辣椒。傷口附近1 cm內(nèi)進(jìn)行辣椒組織取樣,用液氮迅速冷凍后,樣品存于-80 ℃冰箱,待用。

1.9.1 硬度

使用硬度計測定辣椒傷口附近組織的硬度。

1.9.2 可溶性固形物(soluble solids content,SSC)

不同處理取等質(zhì)量的樣品,研磨后過濾,用手持式糖度計測定濾液中的SSC質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.9.3 失重率

每天對辣椒稱重。失重率=(起始辣椒重量-當(dāng)天辣椒重量)/起始辣椒重量。

1.9.4 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量

參考SHU等[18]的方法測定MDA含量并進(jìn)行一定的修改。取0.5 g辣椒樣品,加入5 mL 5%(體積分?jǐn)?shù))三氯乙酸,研磨后所得勻漿轉(zhuǎn)移至離心管中,接著用5 mL三氯乙酸洗研缽,并將洗液收集于同一離心管中。離心,取上清液2 mL,加硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)2 mL,混合后在100 ℃水浴中煮沸30 min,分別測450、532、600 nm吸光度值,并按以下公式計算MDA濃度。MDA的含量以每克果蔬組織鮮重中所含MDA的物質(zhì)的量(μmol/g FW)表示。

c/(μmol/L)=6.45×(A532-A600)-0.56×A450

(1)

式中:A532、A600、A450,分別為上述反應(yīng)液在532、600、450 nm處的吸光值;c,MDA的濃度,μmol/L。

1.10 數(shù)據(jù)處理

所有實驗進(jìn)行3次重復(fù),數(shù)據(jù)結(jié)果的表示均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用GraphPad Prism 8.3.0制圖,采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。使用單因素AVOVA檢驗和獨立樣本T檢驗進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度下果膠桿菌對辣椒的致病性

2.1.1 25 ℃貯藏下的致病性

如圖1-a所示,在25 ℃下,接種不同濃度病原菌后的辣椒隨貯藏時間延長,腐爛程度加重,且不同濃度下腐爛率有明顯差異。如圖1-b所示,接種濃度≥3 lg CFU/mL果膠桿菌PccCBJ3時,貯藏至第3天,辣椒軟腐病發(fā)病率均達(dá)到100%。此時辣椒完全腐爛,呈水滯狀,散發(fā)出惡臭(圖1-a,第3天)。當(dāng)病原菌接種濃度為2 lg CFU/mL時,貯藏第3天,辣椒腐爛率仍達(dá)到(85±13.22)%。當(dāng)病原菌接種濃度為1 lg CFU/mL時,在第3天保持較低的發(fā)病率(8.3%)。AKBAR等[19]將濃度為8 lg CFU/mL軟腐病菌Pcc接種至不同的植物宿主中,在室溫下放置1～2 d,Pcc對辣椒的致病力最強,其次是番茄,馬鈴薯;它們的軟腐病病斑直徑分別為22.3、7.9、7.8 mm。在本研究中,果膠桿菌PccCBJ3濃度低至3 lg CFU/mL時仍能夠?qū)е吕苯犯癄€率達(dá)到100%,這也證明了Pcc對辣椒具有較強的致病力。

2.1.2 4 ℃貯藏下的致病性

如圖2-a所示,不同濃度果膠桿菌PccCBJ3對辣椒的致病力有顯著差異。當(dāng)病原菌接種濃度為8 lg CFU/mL時,辣椒在貯藏第21天時腐爛率達(dá)到100%(圖2-b)。由圖2-b和圖2-c可知,當(dāng)病原菌接種量為7 lg CFU/mL時,辣椒在貯藏第23天時的發(fā)病率為(58.33±17.56)%,病斑直徑為(44.17±3.82) mm;當(dāng)病原菌接種量為6 lg CFU/mL時,辣椒在貯藏第23天時的發(fā)病率僅為(8.33±16.63)%,病斑直徑為(12.67±2.26) mm。這說明在4 ℃貯藏時,高濃度的PccCBJ3對辣椒的致病力較強。與常溫相比,在低溫下PccCBJ3的致病能力受到顯著抑制。

2.2 拮抗菌對辣椒軟腐病病原菌的體外抑菌活性

從108株細(xì)菌中篩選得到了1株細(xì)菌LAB2對果膠桿菌PccCBJ3有抑菌效果(圖3-a),其抑菌圈直徑為(45.7±0.58) mm。菌株LAB2經(jīng)16S rDNA測序鑒定為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)。為了進(jìn)一步探究該乳酸菌發(fā)揮抑菌效果的有效成分,進(jìn)行了發(fā)酵液不同組分的體外活性實驗。結(jié)果顯示CFS(圖3-c)和粗細(xì)菌素(圖3-d)均對果膠桿菌PccCBJ3具有抑菌活性,而菌體(圖3-b)無抑菌活性。和粗細(xì)菌素相比,CFS顯示出更好的抑菌效果,我們推測在CFS中還含有細(xì)菌素以外的其他抑菌物質(zhì)在起作用。L.plantarum被報道可產(chǎn)生多種具有抑菌活性的代謝產(chǎn)物,如有機酸、H2O2、CO2、雙乙酰、細(xì)菌素等[20]。

a-雙層劃線法篩選拮抗菌;b-菌體;c-CFS;d-細(xì)菌素圖3 L.plantarum LAB2及發(fā)酵液不同組分對Pcc CBJ3的抑菌活性Fig.3 Antibacterial activity of L.plantarum LAB2 and different components of its fermentation against Pcc CBJ3

2.3 L.plantarum LAB2所產(chǎn)細(xì)菌素的鑒定

圖3表明,L.plantarumLAB2所產(chǎn)細(xì)菌素對果膠桿菌PccCBJ3具有抑菌活性。細(xì)菌素被分泌到細(xì)胞外,因此也是L.plantarumLAB2 CFS發(fā)揮控病活性的重要成分之一。細(xì)菌素為核糖體編碼抗菌肽,其編碼基因存在于基因組中,故本研究通過基因組測序?qū)ζ溥M(jìn)行鑒定。通過BAGEL4細(xì)菌素數(shù)據(jù)庫搜索,鑒定到了1個細(xì)菌素基因簇,由32個閱讀框組成(圖4)。該基因簇中包含4個細(xì)菌素結(jié)構(gòu)基因(orf10、orf11、orf18、orf20)。該4個細(xì)菌素基因所編碼的氨基酸序列與已知細(xì)菌素plantaricin_E、plantaricin_F、plantaricin_N和plantaricin_J的相似度分別為100%、100%、100%和94.23%(表1)。其中plantaricin_E和plantaricin_F是一對class Ⅱb類2個多肽細(xì)菌素[21]。由此可見,L.plantarumLAB2編碼的細(xì)菌素中含有一對class Ⅱb細(xì)菌素。

表1 L.plantarum LAB2所產(chǎn)細(xì)菌素的氨基酸序列Table 1 Amino acid sequences of bacteriocins from L.plantarum LAB2

圖4 L.plantarum LAB2細(xì)菌素基因簇Fig.4 Bacteriocin gene cluster of L.plantarum LAB2

2.4 L.plantarum LAB2不同組分對辣椒軟腐病的體內(nèi)控制效果

由2.2節(jié)結(jié)果可知,L.plantarumLAB2不同組分對辣椒軟腐病病原菌的體外控制能力不同。同時分析了L.plantarumLAB2不同組分對辣椒軟腐病的體內(nèi)控制效果,結(jié)果如圖5-a所示。在貯藏第3天,對照組幾乎完全腐爛,呈水滯狀,并且散發(fā)出臭味。和對照組相比,菌體、CFS和粗細(xì)菌素處理組的病害腐爛情況均得到了一定程度的減輕,其中CFS對辣椒軟腐病的控制效果最明顯。如圖5-b和圖5-c所示,在貯藏第1天,對照組的發(fā)病率和病斑直徑分別為(75±5)%和(4.53±0.50) mm,而CFS處理組未出現(xiàn)腐爛。在貯藏第2天,對照組的發(fā)病率和病斑直徑分別為(95±5)%和(19.20±0.46) mm,而CFS處理組的發(fā)病率和病斑直徑分別為(1.67±2.89)%和(0.27±0.46) mm。在貯藏第3天,對照組的發(fā)病率已達(dá)到100%,而CFS處理組的發(fā)病率只有(8.3±5.8)%。由此可見,CFS處理能夠顯著降低辣椒軟腐病的發(fā)生。

a-控病效果;b-發(fā)病率;c-病斑直徑圖5 L.plantarum LAB2發(fā)酵液不同組分對辣椒軟腐病的體內(nèi)控制效果Fig.5 In vivo control effect of different components of L.plantarum LAB2 fermentation on pepper soft rot注:*P<0.05、**P<0.01和***P<0.001表示對照組與CFS處理組相比,存在顯著差異,下同;不同小寫字母表示組間存在顯著差異,P<0.05。

2.5 微觀結(jié)構(gòu)觀察

上述體內(nèi)體外控病實驗結(jié)果均表明CFS控制辣椒軟腐病的能力最強,因此使用掃描電鏡進(jìn)一步觀察了CFS處理后的辣椒表皮結(jié)構(gòu)。結(jié)果如圖6所示,接種果膠桿菌PccCBJ3后的對照2因軟腐病害的發(fā)生,辣椒表皮呈現(xiàn)明顯褶皺,且表面附著大量清晰可見的果膠桿菌PccCBJ3菌體。然而,CFS處理組辣椒表皮平整無皺褶,與未感染病原菌的對照1的辣椒表皮結(jié)構(gòu)類似。由此可見,CFS處理可以明顯保持辣椒表皮結(jié)構(gòu)的完好性。

2.6 CFS對辣椒果膠桿菌生長的影響

從含有卡那霉素的LB平板上挑選到構(gòu)建成功的綠色熒光蛋白標(biāo)記的PccCBJ3菌株(PccCBJ3-GFP)。使用該熒光標(biāo)記菌株進(jìn)行辣椒上病原菌數(shù)量分析時,可有效排除辣椒中其他微生物的干擾。如圖7所示,對照組辣椒上PccCBJ3-GFP的數(shù)量在第1天顯著上升,隨后逐漸平穩(wěn)上升,這表明當(dāng)辣椒受到病原菌侵染后,病原菌可以在果實傷口快速定植生長。然而,用CFS處理后,辣椒上的病原菌數(shù)量始終顯著低于對照組(P<0.05)。在第0天(處理后2 h),PccCBJ3-GFP的數(shù)量由4.58 lg CFU/mL降低至3.11 lg CFU/mL,這表明CFS處理能夠立即降低辣椒上的病原菌。在貯藏第4天,對照組PccCBJ3-GFP的數(shù)量為9.02 lg CFU/mL,而CFS處理組僅有4.30 lg CFU/mL,即病原菌數(shù)量減少了99.99%。以上結(jié)果表明CFS處理可顯著抑制辣椒中果膠桿菌的生長,從而減緩由軟腐病引起的辣椒腐爛損失。

圖7 CFS處理對辣椒中Pcc CBJ3 - GFP數(shù)量的影響Fig.7 The effect of CFS treatment on the number of Pcc CBJ3 - GFP in pepper

2.7 CFS處理對辣椒貯藏品質(zhì)的影響

2.7.1 硬度

如圖8-a所示,隨著貯藏時間的延長,對照組辣椒的硬度逐漸降低,即果實逐漸軟化。CFS處理組辣椒的硬度隨貯藏時間延長也在降低,但是和對照組相比,硬度下降的速度受到抑制。其中,在貯藏第2～4天,CFS處理組辣椒的硬度顯著大于對照組辣椒的硬度(P<0.05)。該實驗結(jié)果表明,CFS處理能夠延緩辣椒的軟化。

a-硬度;b-可溶性固形物含量;c-失重率;d-MDA含量圖8 CFS處理對辣椒貯藏品質(zhì)的影響Fig.8 Effect of CFS treatment on storage quality of pepper

2.7.2 可溶性固形物

如圖8-b所示,對照組辣椒在貯藏期的可溶性固形物含量先上升,到第2天以后逐漸下降。由圖1可知,在貯藏第2天,辣椒的腐爛率約為95%,腐爛面積約占整果面積的50%。推測可溶性固形物含量前2 d升高的原因是辣椒從完好到50%面積腐爛過程中,在病原菌產(chǎn)生的多種細(xì)胞壁降解酶的作用下,辣椒細(xì)胞內(nèi)的可溶性固形物流出,可溶性固形物含量升高;而在貯藏2 d以后,辣椒逐漸完全腐爛,細(xì)胞內(nèi)流出的營養(yǎng)物質(zhì)被大量繁殖的病原菌吸收利用,可溶性固形物的含量出現(xiàn)下降。CFS處理組辣椒可溶性固形物變化趨勢與對照組相似,但是可溶性固形物含量出現(xiàn)降低所需的時間比對照組更長。在貯藏第4天,CFS處理組辣椒的可溶性固形物含量高于對照組。由此可見,在貯藏后期,CFS處理能夠抑制辣椒可溶性固形物的減少。

2.7.3 失重率

如圖8-c所示,隨著貯藏時間的延長,對照組和CFS處理組的辣椒重量均減輕,但是CFS處理組辣椒的失重率始終低于對照組。從貯藏第3天開始,CFS處理組辣椒的失重率顯著低于對照組。在貯藏第4天,對照組辣椒的失重率為(45.13±6.26)%,而CFS處理組辣椒的失重率為(13.10±1.25)%。該結(jié)果表明CFS處理可以延緩辣椒的失水。

2.7.4 MDA含量

MDA含量是植物細(xì)胞膜質(zhì)過氧化程度的體現(xiàn),可以反應(yīng)出辣椒在逆境環(huán)境下的衰老情況。由圖8-d可知,隨著貯藏時間的延長,對照組和CFS處理組辣椒的MDA含量均呈上升的趨勢。在貯藏第3天和第4天,CFS處理組辣椒的MDA含量均顯著低于對照組(P<0.05),這表明用CFS處理可以減緩辣椒細(xì)胞膜質(zhì)過氧化的程度,維持辣椒的品質(zhì)。

3 結(jié)論

本研究探究了辣椒在不同貯藏溫度(25 ℃和4 ℃)下,軟腐病病原菌對辣椒的致病力。結(jié)果表明,在25 ℃下貯藏時,PccCBJ3對辣椒的致腐能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于4 ℃下貯藏時。L.plantarumLAB2不同組分的體內(nèi)體外控病活性結(jié)果均表明CFS具有最強的控病能力,其次是細(xì)菌素,而菌體本身并無控病活性。細(xì)菌素是CFS有效成分之一,從L.plantarumLAB2基因組序列中鑒定到了4個細(xì)菌素。其中,plantaricin _E和plantaricin_F是一對class Ⅱb類2個多肽細(xì)菌素,且含有1個與plantaricin_J相似度為94.23%的較新細(xì)菌素。掃描電子顯微鏡和熒光標(biāo)記PccCBJ3計數(shù)結(jié)果也證明了CFS處理能夠降低辣椒病原菌的數(shù)量,維持辣椒表皮結(jié)構(gòu)的完好性。辣椒貯藏品質(zhì)結(jié)果表明用CFS處理可以顯著延緩辣椒軟化、失水,減少可溶性固形物的流失,并降低辣椒MDA的積累,從而延長其貯藏期。綜上,L.plantarumLAB2可用作生物防治拮抗菌,能夠有效控制辣椒軟腐病,維持果實品質(zhì),在辣椒貯藏及病害防控中具有較大的應(yīng)用潛力。