板栗致病菌鑒定及腐敗防控機制研究

曹 蒙，靳羽慧，魏妍姝，劉書靜，楊如意，李建芳

（信陽農林學院 食品學院，河南信陽 464000）

板栗富含糖類、蛋白質、脂肪、維生素和礦質元素等多種營養物質，素有“東方珍珠”之稱。板栗果實的貯藏方式主要是冷藏保藏，導致成本較高并且容易腐敗變質[1]。由于板栗采摘后自我保護能力較弱，再加上環境條件不適，微生物大量繁殖，易被多種病原菌侵染，其中根據病斑的顏色不同，板栗病害可分為黑腐、褐腐、紅腐[2]。因此，進行板栗腐敗防控和貯藏環境控制非常有必要，本文闡述了板栗采后致病菌鑒定及防控機制，可以延長板栗的貯藏期。

1 板栗致病菌鑒定方法

1.1 致病菌分離與純化

利用傳統的組織分離法對板栗采后病原菌進行分離和純化，用無菌的小刀在板栗的病健結合部上切下5 mm×5 mm 的小塊，用75%的酒精進行40 s 殺菌，再用無菌水沖洗3 ～5 次，然后用滅菌的吸水紙吸去水分，把樣品移到PDA 培養基上，在25 恒溫下持續發酵3 ～5 d，觀察菌落的形態。

1.2 腐敗的癥狀

板栗果實采摘后在處理、運輸、貯藏等過程中受溫度、濕度、氣體成分、后熟等因素影響，使微生物易于生長繁殖，導致不同致病菌污染板栗果實。對此，霍佳歡[3]通過觀察發現，被可可毛色二孢菌感染的板栗呈黃褐色水漬狀，板栗果實內部是棕褐色，中間為黑色。王俊鳳[4]通過研究發現，板栗在保藏過程中容易被膠孢炭疽菌感染，初期為褐色后期變黑色，同時被鏈格孢菌侵染的板栗果實會有黃色小斑點，后期變黑褐色。朱祎一等[5]發現，健康板栗接種皮落青霉菌株4 d 后開始腐爛，剛開始是褐色，外圈是淡黃色，中期病斑逐漸擴大，產生大量灰綠色孢子。

1.3 致病菌形態學特征

通過組織分離法，分離純化得到板栗致病菌后，對PDA 平板培養得到單菌落進行形態觀察。張丹[6]經實驗得到，在所有條件都相同的情況下，菌落生長情況不相同；顏色呈橘黃色的菌落生長緩慢，明顯小于其他菌落；有的菌落生長迅速，菌絲呈白色，還有的菌落生長速度介于兩者之間，邊緣的菌絲呈淺黃色。張曦晨[2]也有類似的發現：菌落呈現出一個邊緣規整的圓形，剛開始時是白色的，在經過2 ～3 d的培養之后會慢慢變成淺黃色，氣生菌絲呈現出一種白色的棉絮，生長速率適中。張娜娜等[7]也發現了粉紅單端孢，分生孢子著生于分生孢子梗頂端，分生孢子無色透明、單胞、梨形、表面光滑，有橫膈膜0 ～1 個，不具有縱隔膜，隔膜處縊縮。

1.4 致病性鑒定

候保林等[8]研究發現，板栗在儲藏過程中會受到各種霉菌感染引起感染性疾病，主要病原菌是盤長孢狀刺盤孢、鏈格孢，腐皮鐮孢菌等。劉建華等[9]報道，粉紅單端孢菌是河南板栗果實腐病的主要病原菌之一。袁道強等[10]在板栗病原真菌的分離和感染力研究中發現，青霉、曲霉、毛霉、炭疽菌和疫霉的感染力都在70%以上，混合菌感染為100%。

2 板栗腐敗防控機制

自身因素、采前因素、貯藏因素是影響板栗貯藏三大因素，板栗種類、品種、板栗的成熟度與貯藏過程中的溫度、濕度、氣體成分也會影響板栗貯藏品質。板栗腐敗防控方法主要有氣調保鮮、低溫冷藏、輻射保鮮貯藏、調控pH、使用植物精油和化學抑制劑等。

2.1 氣調保鮮

氣調儲藏是通過調整儲藏氣體組成，使O2含量下降、CO2含量升高，使板栗果實呼吸強度和酶活力下降。在脅迫環境下各種糖類化合物在植物細胞內分解或積累，水解作用增強，合成作用減弱，從而導致植物體內淀粉、蛋白質等大分子化合物降解為可溶性糖、肽以及氨基酸。二氧化碳和純氮氣處理可以明顯地減少板栗可溶性糖的含量，并且還降低了板栗淀粉的降解速率，板栗呼吸強度的變化與糖代謝的變化趨勢一致。與此同時，在經過高CO2純N2處理后，板栗淀粉酶活性明顯下降，合適的高CO2處理對病原菌同樣有一定的直接抑制作用[11]。史江莉等[12]對石榴品質研究時指出，氣調貯藏可以改善果實色澤，提高果實外觀品質。相比于冷藏，氣調貯藏能顯著提升果實的貯藏品質，提高其保鮮效果。適當高的二氧化碳處理對板栗中的病原菌有一定的抑制作用，能夠在一定程度上延長板栗果實的貯藏期。與單一的氣調貯藏法相比，復合溫度和濕度的氣調貯藏法可以更好地降低果實腐爛率，提高其貯藏品質和保鮮效果。雖然氣調貯藏法廣泛應用于水果蔬菜等產品的貯運，但其設備一次性投資大、工藝復雜，且相關技術配套和管理程度低，加上國內認知水平不足，應用前景狹窄。

2.2 低溫冷藏

低溫冷藏能顯著延長板栗的貯藏期，可以在一定程度上抑制微生物生長，減少栗果有機物的消耗，減少呼吸熱。研究發現，低溫冷藏能夠削弱板栗的新陳代謝，減少貯藏物質的損耗，抑制代謝活力、降低濕培發芽率，從而改善板栗的長期貯藏效果。王貴禧等[13]采用-2 的低溫處理可抑制板栗果實的營養流失，保證板栗果實的新鮮度；在低溫環境下冷藏保質期可達9 個月，好果率92.1%，發芽率為0。李全宏等[14]認為板栗低溫冷藏技術的核心內容是將冷庫中的相對濕度維持在92%～95%、溫度保持在-2 的條件下，這樣可以降低養分的損失，削弱其代謝活性，對板栗的保鮮更為有利。

2.3 輻射保鮮貯藏

輻射保鮮貯藏是通過使用放射性元素放出的 、 射線對栗果進行輻射，對板栗果實中酶的活性進行抑制，并對其進行殺菌殺蟲，使果實的新陳代謝變緩慢，進而減緩果實的衰老速度達到防腐保鮮的目的[15]。板栗輻照后冷藏能夠使板栗果實中的營養物質保存，降低其淀粉酶活性，使果實得到更好的保藏[16]。輻射保鮮貯藏最大的優點是減少化學藥劑的使用，特別是解決藥物殘留帶來的傷害。王彥祥等[17]通過研究發現，采用輻射處理的方法可以大大降低板栗果實的生蟲和發芽率，可以達到半年左右的儲藏，優果率可高達92%。

2.4 使用植物精油保鮮

大多數植物精油的分子量較小，化學成分數量較多，主要成分為醛類、丙酮類、萜烯類，精油的抗菌活性則與這些主要成分密切相關。張曦晨[2]的研究結果表明，香芹酚對板栗優勢致腐菌的抑制作用明顯，用熏蒸的方法對板栗進行處理，可以對板栗病害發生起到很好的控制作用。寧蕾[18]報道，山蒼子精油和南豐蜜橘精油抑制環境常見霉菌生長效果好，在濃度為8 μL/皿時，山蒼子精油熏蒸可以將PDA 平板開始長霉的時間從1 d 延長至5 d。

2.5 使用化學抑制劑保鮮

閆格[19]的研究結果顯示，使用化學藥品可以有效達到殺菌防霉，減少板栗腐爛，在板栗保藏中使用化學抑制劑保鮮，能夠有效實現對板栗的保藏，并可以實現板栗的防腐，在板栗保藏期間減少板栗養分損失，還可以抑制板栗酶活，常用的化學藥品有山梨酸鉀、檸檬酸和甲基托布津溶液等。方中明等[20]以新鮮板栗為材料，采用檸檬酸、檸檬酸鈉、山梨酸鉀作為保鮮劑，探究3 種保鮮劑對板栗儲藏和營養品質的影響；實驗結果顯示，在板栗貯藏過程中，各種防腐劑對果實可溶性蛋白和維生素C 含量均有顯著影響，適宜于板栗貯藏并維持其營養質量的防腐劑為檸檬酸、檸檬酸鈉、山梨酸鉀；2%檸檬酸處理20 min 最有利于板栗的保鮮，保存120 d 后，可溶性蛋白含量為4.367 g/100 g，維生素C 含量為45.641mg/100 g，且超氧化物歧化酶活性較高，好果率可達92%。

2.6 調控pH 保鮮

對于板栗制品，如板栗罐頭，可利用有機酸調節酸堿度，強酸強堿的環境能夠對微生物細胞結構造成破壞，從而殺死或抑制微生物的生長繁殖，還能對酶的活性進行破壞，從而達到延長板栗果實保鮮時間的目的。乳酸、蘋果酸、檸檬酸等是常見的有機酸。研究發現，pH=7 時有利于細菌的生長繁殖，大多數微生物在pH ＜4.3 時不能生存。板栗果仁中含有豐富的多酚氧化酶，是造成板栗果實褐變的主要物質，PPO 的最適pH 值在4.5 ～6.5。

3 結論

板栗采收期短，收獲后的果實水分含量高、新陳代謝快，且又被致密的內皮和果殼緊密包裹，很容易發生腐敗變質，因此迫切需要一種經濟實用的板栗貯藏保鮮方法。本文從板栗果實致病菌的分離純化、腐敗癥狀、致病菌形態學特征、致病性的鑒定等4 個方面分析了板栗致病菌的鑒定方法，并從氣調保鮮、低溫冷藏、輻射保鮮保藏等多方面分析了板栗腐敗的防控機制，為板栗貯藏保鮮技術的發展提供了新思路。