采后硅酸鈉處理對(duì)杏果黑斑病的控制及品質(zhì)的影響

王 毅，趙賓賓，畢 陽(yáng)，李永才，李桂敏

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

采后硅酸鈉處理對(duì)杏果黑斑病的控制及品質(zhì)的影響

王 毅，趙賓賓，畢 陽(yáng)*，李永才，李桂敏

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

研究了采后硅酸鈉處理對(duì)杏果黑斑病的控制及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：體外條件下不同濃度硅酸鈉對(duì)黑斑病病原物Alternaria alternata的生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用，其中以25mmol/L處理效果最好，抑菌率可達(dá)72.73%。50mmol/L硅酸鈉浸泡可明顯降低杏果損傷接種A.alternata的病斑直徑，處理組病斑直徑低于對(duì)照22%，且抑制效果可持續(xù)96h。50mmol/L硅酸鈉處理還有效延緩了常溫貯藏初期果實(shí)硬度的下降，維持了較高的可滴定酸和VC的含量，但對(duì)可溶性固形物含量無(wú)明顯影響。由此表明，采后硅酸鈉處理可通過(guò)直接抑菌和誘導(dǎo)果實(shí)抗性來(lái)控制杏果黑斑病，并在一定程度上維持果實(shí)的品質(zhì)。

果實(shí)，硅酸鈉，采后病害，品質(zhì)

我國(guó)是杏的原生起源中心之一，果實(shí)風(fēng)味獨(dú)特、具有營(yíng)養(yǎng)和保健功效[1]。由于杏采收時(shí)正值高溫夏季，加之果實(shí)對(duì)機(jī)械損傷敏感，后熟過(guò)程迅速，易受病原物的侵染而發(fā)生腐爛，爛損頗為嚴(yán)重，其中由Alternaria引起的黑斑病，是杏果實(shí)采后的主要病害[2-3]。雖然杏果黑斑病可被殺菌劑有效控制[4-5]，但由于殺菌劑處理存在藥物殘留、污染環(huán)境及誘導(dǎo)病原物產(chǎn)生抗藥性等問(wèn)題而受到限制[6-7]。因此，尋求更為安全有效的防腐措施已十分緊迫。據(jù)報(bào)道，采后硅酸鈉處理不僅可以有效地抑制厚皮甜瓜的多種采后病害[8-9]，減輕梨采后的黑斑病和青霉病[10-12]，以及馬鈴薯的干腐病[13-14]，還可有效地控制柑橘的青霉病[15]。然而，尚未見(jiàn)硅酸鈉控制杏果采后黑斑病的研究報(bào)道。大多數(shù)采后硅酸鈉處理的研究報(bào)道均集中于對(duì)病害的控制，而對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的研究則非常有限。因此，本文擬探討采后硅酸鈉處理對(duì)杏果黑斑病的控制效果及其對(duì)品質(zhì)的影響，以期為杏果的采后防腐保鮮提供新的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試杏果（Prunus armeniacacv.Lixing) 采自甘肅省景泰縣國(guó)營(yíng)條山農(nóng)場(chǎng)，紙箱包裝后于采收當(dāng)日運(yùn)抵本校實(shí)驗(yàn)室后在常溫（23±2)℃，RH60%～70%條件下貯藏待用;供試Alternaria alternata分離自然發(fā)病果實(shí)，PDA上保存待用;硅酸鈉（Na2SiO3) 分析純，由天津科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心生產(chǎn)。

UV-2550型紫外分光光度計(jì) 日本島津。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 離體實(shí)驗(yàn) 參照文獻(xiàn)[11]并做修改。將PDA培養(yǎng)基融化后冷卻至45℃，分別加入用滅菌水配制的梯度硅酸鈉溶液，制備為含有0、6.25、12.50和25mmol/L硅酸鈉的培養(yǎng)基，倒入培養(yǎng)皿。待培養(yǎng)基充分冷卻凝固后，將A.alternata菌餅（直徑15mm)接于培養(yǎng)皿中央，25℃下避光培養(yǎng)。當(dāng)對(duì)照培養(yǎng)皿中的菌體長(zhǎng)至培養(yǎng)皿邊緣時(shí)，測(cè)定病斑直徑并計(jì)算抑菌率。每個(gè)處理用培養(yǎng)皿9個(gè)，重復(fù)3次。

抑菌率（%)=（對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑)/（對(duì)照菌落直徑-原菌餅直徑)×100

1.2.2 果實(shí)處理 將外觀整齊、成熟度一致、無(wú)病蟲(chóng)危害的果實(shí)分別浸泡于25、50和75mmol/L硅酸鈉溶液（其中含0.01%Tween-80)中10min，取出晾干后在常溫（23±2)℃、RH85%～95%條件下貯藏待用。以清水處理為對(duì)照。

1.2.3 果實(shí)的損傷接種 參照文獻(xiàn)[16]并做修改，在硅酸鈉處理后24h進(jìn)行果實(shí)損傷接種。先用70%酒精擦拭果實(shí)表面進(jìn)行消毒，然后用滅菌鐵釘在果實(shí)中部等距離刺孔3個(gè)（深3mm，直徑2mm)，1.5h后用微量移液器向每孔中注入10μL（1×106cfu/mL)A.alternata孢子懸浮液。在常溫（23±2)℃、RH85%～95%條件下保濕貯藏。4d后，采用十字交叉法測(cè)量病斑直徑。每處理用果實(shí)10個(gè)，重復(fù)3次。

1.2.4 硅酸鈉對(duì)杏果黑斑病的誘導(dǎo)時(shí)效 用1.2.3篩選出的最佳硅酸鈉濃度處理果實(shí)，分別于處理后的第24、48、72、96和120h對(duì)果實(shí)進(jìn)行損傷接種，方法同1.2.3，于接種4d后采用十字交叉法測(cè)量病斑直徑。以清水處理做對(duì)照。每處理用果實(shí)10個(gè)，重復(fù)3次。

1.2.5 品質(zhì)的測(cè)定 用1.2.3篩選出的最佳硅酸鈉濃度處理果實(shí)，以清水處理做對(duì)照。

1.2.5.1 硬度的測(cè)定 用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。

1.2.5.2 可溶性固形物的測(cè)定 用WYT－32型手持折光儀測(cè)定。

1.2.5.3 可滴定酸含量的測(cè)定 采用國(guó)標(biāo)NaOH滴定法。

1.2.5.4 VC含量的測(cè)定 采用2，6-二氯酚靛酚法。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理 所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差并作圖，并用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行Duncan’s多重差異顯著分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 離體條件下不同濃度硅酸鈉對(duì)A.alternata菌落直徑和抑菌率的影響

圖1 離體條件下不同濃度硅酸鈉對(duì)A.alternata菌落直徑（A)和抑菌率（B)的影響Fig.1 Effect of sodium silicate at different concentrations on colony diameter of A.alternata（A)and its inhibitory rate（B)in vitro

離體條件下硅酸鈉可明顯抑制A.alternata的菌絲生長(zhǎng)，抑制效果隨硅酸鈉濃度增加而增強(qiáng)，當(dāng)濃度為25mmol/L時(shí)，處理96h后的菌落直徑僅為對(duì)照的44.19%（圖1A)。另外，從抑菌率可以看出，處理后96h時(shí)，25mmol/L抑菌效果也最好，抑菌率可達(dá)72.73%，其次為12.5mmol/L處理（圖1B)。

2.2 不同濃度硅酸鈉處理以及不同接種間隔時(shí)間對(duì)A.alternata損傷接種杏果病斑直徑的影響

圖2 不同濃度硅酸鈉處理（A)和不同接種間隔時(shí)間（B)對(duì)A.alternata損傷接種杏果病斑直徑的影響Fig.2 Effect of sodium silicate at different concentrations（A)and time intervals and wound inoculation（B)on lesion diameter of apricot fruit inoculated with A.alternata

不同濃度硅酸鈉處理對(duì)果實(shí)損傷接種A.alternata病斑直徑的抑制效果存在差異（圖2A)。50mmol/L處理顯著抑制了病斑直徑，為對(duì)照的77.9%。25mmol/L處理病斑直徑與對(duì)照沒(méi)有明顯差異，但高濃度的75mmol/L處理反而增加了病斑直徑。由此表明，50mmol/L硅酸鈉處理誘導(dǎo)了杏果的抗性。

果實(shí)經(jīng)50mmol/L硅酸鈉處理后分別間隔24～96h損傷接種A.alternata，果實(shí)的病斑直徑均顯著低于對(duì)照，但間隔120h處理病斑直徑與對(duì)照無(wú)顯著差異（圖2B)。由此表明，50mmol/L硅酸鈉處理的誘導(dǎo)時(shí)間可持續(xù)96h。

2.3 硅酸鈉處理對(duì)杏果品質(zhì)的影響

無(wú)論處理還是對(duì)照，果實(shí)硬度在常溫貯藏期間均迅速下降，尤以初期（處理后48h內(nèi))下降明顯。在貯藏24h時(shí)，處理組硬度比對(duì)照組高70.0%。但中后期與對(duì)照組之間無(wú)顯著差異（圖3A)。貯藏期間，處理組和對(duì)照組果實(shí)中的可溶性固形物含量逐漸升高，但處理組與對(duì)照組間無(wú)明顯差異（圖3B)。

圖3 50mmol/L硅酸鈉處理組對(duì)常溫貯藏期間杏果實(shí)硬度（A)和可溶性固形物（B)含量的影響Fig.3 Effect of sodium silicate at 50mmol/L treatment on firmness（A)and total soluble solids（B)in apricot fruit during storage at room temperature

從圖4可知，貯藏期間，處理組和對(duì)照組果實(shí)的可滴定酸含量均呈先升高后降低的趨勢(shì)，但硅酸鈉處理果實(shí)的可滴定酸含量均顯著高于對(duì)照，處理后72h時(shí)，處理組約為對(duì)照組的1.21倍（圖4A)。除在處理48h以前，硅酸鈉處理組果實(shí)的VC含量在其他觀測(cè)點(diǎn)均高于對(duì)照組，處理后72h時(shí)，處理組約為對(duì)照組的1.22倍（圖4B)。

圖4 50mmol/L硅酸鈉處理組對(duì)常溫貯藏期間杏果可滴定酸（A)和VC（B)含量的影響Fig.4 Effect of sodium silicate at 50mmol/L treatment on content of TA（A)and VC（B)in apricot fruit during storage at room temperature

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，硅酸鈉可有效抑制A.alternata菌落的生長(zhǎng)，且抑制效果隨濃度增大而增強(qiáng)。這與前人報(bào)道的硅酸鈉在離體條件下對(duì)三種哈密瓜致腐病原物[8]、Fusarium sulphureum[13]以及Penicillium digitatum[15]的抑制結(jié)果基本一致。硅酸鈉對(duì)病原物的抑制作用，與其改變環(huán)境pH[9]，破壞質(zhì)膜的完整性，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一些功能物質(zhì)泄漏有關(guān)[15]。50mmol/L硅酸鈉處理可顯著降低杏果處理后24h損傷接種A.alternata病斑直徑的結(jié)果表明，硅酸鈉處理誘導(dǎo)了杏果實(shí)的抗病性，且誘導(dǎo)效果在常溫條件下至少可持續(xù)96h。該結(jié)果與前人采用硅酸鈉控制梨[8-9]、甜瓜[10-11]和馬鈴薯[13-14]采后病害的結(jié)果基本一致。硅酸鈉對(duì)果蔬采后抗病性的誘導(dǎo)與其提高某些抗性酶的活性[17]、調(diào)節(jié)活性氧代謝[18]密切相關(guān)。高濃度（75mmol/L)的硅酸鈉處理對(duì)損傷接種果實(shí)病斑直徑的增大結(jié)果，可能與該濃度硅酸鈉對(duì)果實(shí)造成了傷害有關(guān)，在對(duì)哈密瓜的實(shí)驗(yàn)中也有類似的發(fā)現(xiàn)[8]。

硬度、可滴定酸和VC含量是果實(shí)重要的品質(zhì)指標(biāo)。50mmol/L處理可延緩果實(shí)初期硬度的下降并維持較高的可滴定酸含量，說(shuō)明適宜濃度的硅酸鈉處理可以抑制果實(shí)的后熟軟化。處理果實(shí)貯藏期間較高的可滴定酸含量表明，硅酸鈉處理可在一定程度上抑制有機(jī)酸的降解過(guò)程，但其如何對(duì)果實(shí)的后熟軟化發(fā)生作用，尚需進(jìn)一步研究。本實(shí)驗(yàn)觀察到貯藏期間果實(shí)的可滴定酸含量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)，該結(jié)果與前人[19]的研究有所差異，可能與果實(shí)品種和成熟度有關(guān)，說(shuō)明杏果在貯藏的初期有機(jī)酸的合成過(guò)程較為活躍，合成速率大于分解速率，貯藏后期可滴定酸含量的降低，則是呼吸消耗的結(jié)果。VC是植物體內(nèi)的非酶類自由基清除劑，能有效清除O2和H2O2，提高SOD和POD活性，維護(hù)活性氧代謝平衡，從而延緩果實(shí)的后熟軟化[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，50mmol/L硅酸鈉處理提高了貯藏后期果實(shí)的VC含量，說(shuō)明硅酸鈉可增強(qiáng)果實(shí)的抗氧化能力，保持較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在硅酸鈉處理誘導(dǎo)厚皮甜瓜抗性的研究中，也發(fā)現(xiàn)VC升高的類似結(jié)果[18]。

4 結(jié)論

采后硅酸鈉處理可通過(guò)直接抑菌和誘導(dǎo)果實(shí)抗性的方式來(lái)減輕由A.alternata引起的杏果黑斑病。硅酸鈉還可延緩貯藏期間果實(shí)硬度的下降，維持較高的可滴定酸和VC含量。由此表明，硅酸鈉處理可能涉及對(duì)果實(shí)后熟軟化過(guò)程的抑制，但其如何作用，尚需進(jìn)一步研究?？紤]到硅資源的豐富性及其使用的安全性，硅酸鈉處理將會(huì)在果蔬采后病害控制和品質(zhì)保持中，發(fā)揮更大的作用。

[1]張加延，張釗.中國(guó)果樹(shù)志：杏卷[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2003：10-41.

[2]劉開(kāi)啟，楊煒華，郭濼.杏果實(shí)黑斑病病原鑒定及病原菌生物學(xué)特性[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，16（4)：1-6.

[3]曹建康.杏采后黑斑病潛狀侵染時(shí)期、機(jī)制及控制[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[4]陳富，趙成綱.低溫條件下單果包膜和戴挫霉浸泡處理對(duì)蘭州大接杏貯藏性的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2003（3)：34-36.

[5]朱建蘭，常永義，陳德蓉.杏黑斑病的病原及其防治研究[J].中國(guó)果樹(shù)，1996（4)：9-11.

[6]Bi Y，Li Y C，Ge Y H，et al.Induced resistance in melons by elicitors for the control of postharvest diseases[M].In：Prusky D，Gullino M L（eds)，Postharvest Pathology，Springer，2009：31-42.

[7]Kr?mer，W，Schirmer U.Modern Crop Protection Compounds [M].Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，Germany：Weinheim，2007：415-432.

[8]Bi Y，Tian S P，Guo Y R，et al.Sodium silicate reduces postharvest decay on Hami melons：induced resistance and fungistatic effects[J].Plant Disease，2006，90（3)：279-283.

[9]Guo Y R，Liu L，Zhao J，et al.Use of silicon oxide and sodium silicate for controllingTrichothecium roseumpostharvest rot in Chinese cantaloupe（Cucumis meloL.)[J].International Journal of Food Science and Technology，2007，42：1012-1018.

[10]郭玉蓉，葛永紅，畢陽(yáng)，等.采后硅酸鈉處理對(duì)蘋(píng)果梨黑斑病的影響[J].食品科學(xué)，2003，24（12)：140-142.

[11]李云華，畢陽(yáng)，張懷予，等.采后硅酸鈉處理對(duì)蘋(píng)果梨青霉病的抑制[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，43（6)：150-153.

[12]楊志敏，畢陽(yáng)，李永才，等.幾種激發(fā)子處理對(duì)蘋(píng)果梨采后青霉病的控制[J].食品工業(yè)科技，2011，32（7)：379-385.

[13]Li Y C，Bi Y，Ge Y H，et al.Antifungal activity of sodium silicate onFusarium sulphureumand its effect on dry rot of potato tubers[J].Journal of Food Science，2009，74（5)：213-218.

[14]盛占武，畢陽(yáng)，鄯晉曉，等.采后硅酸鈉處理對(duì)馬鈴薯干腐病的抑制[J].食品工業(yè)科技，2007，28（9)：190-191.

[15]Liu J，Zong Y Y，Qin G Z，et al.Plasma membrane damage contributes to antifungal activity of silicon againstPenicilliumdigitatum[J].Current Microbiology，2010，61：274-279.

[16]畢陽(yáng)，張維一.感病甜瓜果實(shí)的呼吸，乙烯及過(guò)氧化物酶變化的研究[J].植物病理學(xué)報(bào)，1993（23)：69-73.

[17]Bi Y，Li Y C，Ge Y H.Induced resistance in postharvest fruits and vegetables by chemicals and its mechanism[J].Stewart Postharvest Review，2007，6（3)：1-7.

[18]Li W H，Bi Y，Ge Y H，et al.Effects of postharvest sodium silicate treatment on pink rot disease and oxidative stressantioxidative system in muskmelon fruit[J].European Food Research and Technology，2012，234（1)：137-145.

[19]錢龍，崔寬波，孫麗娜，等.不同處理對(duì)杏果實(shí)長(zhǎng)途運(yùn)輸后貯藏品質(zhì)的影響[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2010（9)：47-50.

[20]Podmore I D，Griffiths H R，Herbert K E，et al.Vitamin C exhibits pro-oxidant properties[J].Nature，1998，392（6676)：559.

Postharvest sodium silicate treatments control Alternaria rot and its effect on the quality of apricot fruit

WANG Yi，ZHAO Bin-bin，BI Yang*，LI Yong-cai，LI Gui-min
（College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China)

Effect of sodium silicate treatment on Alternaria rot and the qualities of apricot fruit（cv.Lixing)was studied.The results showed that sodium silicate significantly inhibited mycelial growth of Alternaria alternata in vitro，the maximum inhibition was found by the treatment at 25mmol/L，and inhibition rate reached 72.73%. Lesion diameter of fruit inoculated with A.alternata after 24h of treatment was significantly decreased by sodium silicate at 50mmol/L，with 22%lower than the control，and inhibiting efficacy lasted 96h in the treated fruit. Sodium silicate at 50mmol/L also delayed the decrease of firmness and maintained a higher content of titratable acid and VC.However，no significant difference was found in total soluble solids content between the treated and the control.It was suggested that postharvest sodium silicate treatments reduced Alternaria rot of apricot fruits by inhibiting directly growth of pathogen and inducing resistance，and maintain quality in some degrees.

fruit;sodium silicate;postharvest diseases;quality

TS255.1

A

1002-0306（2012)14-0331-04

2011－12－07 *通訊聯(lián)系人

王毅（1982-)，女，助教，研究方向：采后生物技術(shù)。

國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目（31071835)。