水果采后致病菌及拮抗酵母防治機(jī)制研究進(jìn)展

藺楠 杜靜婷 施俊鳳 張立新

摘 要：水果由于其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，成為人類(lèi)飲食中不可或缺的重要資源。但是水果在采收后處理不當(dāng)會(huì)造成腐爛，帶來(lái)嚴(yán)重虧損。這些腐爛主要是由真菌導(dǎo)致，其包括擴(kuò)展青霉、灰葡萄孢霉、鏈格孢菌、曲霉和毛霉等。真菌不僅侵染果實(shí)導(dǎo)致腐爛，而且可分泌毒素，引發(fā)食品安全問(wèn)題。酵母菌防治由于不產(chǎn)生有害代謝物，對(duì)環(huán)境友好，成為水果采后病害防治及真菌毒素降解的新策略。綜述了采后常見(jiàn)病原真菌及其對(duì)水果的侵染特性，果實(shí)采后致病菌的侵染機(jī)理，以及酵母菌的生防機(jī)制。

關(guān)鍵詞：水果；采后病害；真菌毒素；拮抗酵母；生物防治

文章編號(hào)：2096-8108（2023）04-0073-07? 中圖分類(lèi)號(hào)：S436.611.1+6 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文獻(xiàn)標(biāo)志碼

Research Progress in Control Mechanism of Postharvest Fruit Pathogenic Bacteria and Antagonistic Yeast

LIN? Nan，DU? Jingting，SHI? Junfeng*，ZHANG? Lixin*

（College of Food Science and Engineering，Shanxi Agricultural University， Taiyuan Shanxi 030031， China）

Abstract： Fruit has become an indispensable and important resource in human diet because of its rich nutrients. However， fruit is prone to disease after harvest， resulting in decay and serious losses. Fungi are the main pathogens causing fruit decay. These fungi mainly include Penicillium expansum， Botrytis cinerea， Alternaria， Aspergillus and Mucor. Fungi not only infect fruit and cause rot， but also secrete toxins， causing food safety problems. Yeast control has become a new strategy for fruit post-harvest disease control and mycotoxin degradation because it does not produce harmful metabolites and is environmentally friendly. This paper summarized the common pathogenic fungi after harvest and their infection characteristics to fruits， the infection mechanism of pathogenic bacteria after harvest， and the biological control mechanism of yeast.

Keywords：fruit; postharvest disease; mycotoxin; antagonistic yeast; biological control

水果中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，定期攝入水果可以預(yù)防肥胖、心血管、眼睛和骨骼等疾病［1］。我國(guó)是水果消費(fèi)大國(guó)，消費(fèi)量達(dá)到全球總量的60%以上。然而，水果在采后容易受到各種致病菌的入侵而引起變質(zhì)，導(dǎo)致嚴(yán)重虧損［2］。其中采后發(fā)生病害引起的腐爛損失最嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年水果蔬菜因腐爛造成的經(jīng)濟(jì)損失占其總產(chǎn)值的30%以上，可達(dá)750億元［3-4］。水果采后生理性衰老、病害的侵染以及外界環(huán)境因素的共同作用，引起了水果的腐爛變質(zhì)。引起水果采后病害的病原菌主要為真菌［4］。這些真菌包括青霉屬（Peniciiiium spp.）、灰葡萄屬（Botrytis cinerea）、交鏈孢霉屬（Alternaria spp.）、曲霉屬曲霉（Aspergillus spp.）和毛霉屬（Mucor spp.）等。這些病原真菌能夠在較低的溫度條件下正常生長(zhǎng)并產(chǎn)孢，它們繁殖速度快，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，因而可迅速侵染果實(shí)。

這些病原真菌主要從果實(shí)的傷口部位或皮孔處入侵，引起傷口周?chē)浕退疂⒒㈤L(zhǎng)出菌絲形成霉斑，霉斑往往會(huì)分泌大量分生孢子，引起果實(shí)潰爛并發(fā)出腐敗氣味［5］。這些致病菌不僅導(dǎo)致果實(shí)腐爛，而且常常會(huì)分泌一些次生代謝產(chǎn)物如展青霉素，黃曲霉素，赭曲霉毒素等，對(duì)于人體產(chǎn)生較大的危害作用［6］。試驗(yàn)表明，這些毒素有些具有致癌、致突變和免疫等負(fù)面作用，有些是神經(jīng)毒素可引起惡心、嘔吐、便血、驚厥等。目前用于防治水果采后病害的方法主要包括化學(xué)防治、物理防治和生物防治。物理方法包括低溫貯藏、熱處理、輻照處理等。物理方法成本較高，實(shí)施難度較大，受設(shè)備條件限制較多?；瘜W(xué)防治法是使用化學(xué)殺菌劑來(lái)進(jìn)行防治［7］，常見(jiàn)的化學(xué)殺蟲(chóng)劑有雙胍鹽、抑霉唑、苯菌靈等。這些化學(xué)殺菌劑不易分解，其在果實(shí)表面殘留問(wèn)題會(huì)帶來(lái)食品安全隱患［8］，同時(shí)，化學(xué)藥劑常常會(huì)導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗性，降低防治效果［9］。生物防治的方法是通過(guò)生防菌、病原菌以及環(huán)境之間相互影響，改善微環(huán)境，達(dá)到防病的目的。生物防治的方法也被認(rèn)為是最有可能替代化學(xué)殺菌劑的方法之一［10］。

迄今為止，人們已經(jīng)篩選鑒定出許多有效的拮抗菌株［11］，其中包括細(xì)菌（Pseudomonas spp，Burkholderia spp.等）、小型絲狀真菌（Trichoderma spp.，AsPergillus spp.等）和酵母菌（Aureobasichium spp.，Kloeckera spp.，Metschnikowia spp.，Rhodotorula spp.）等。Hassan等［12］發(fā)現(xiàn)生防菌沙福芽孢桿菌（Bacillus safensis）B3可以通過(guò)水解病原菌的細(xì)胞壁，來(lái)抑制草莓采后灰霉病的發(fā)生。Lu［13］從土壤中分離到洋蔥伯克霍爾德氏菌（Burkholderia contaminans）MS14，該菌對(duì)多種植物病原真菌表現(xiàn)了廣泛的殺滅作用，可以抑制黑曲霉（Aspergillus niger）、青霉菌 （Penicillium sp.）、互隔交鏈孢菌（Alternaria alternata）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）等多種病原菌的生長(zhǎng)，而且可使真菌的細(xì)胞內(nèi)部和細(xì)胞形態(tài)發(fā)生畸變。

在拮抗菌中，拮抗酵母由于對(duì)環(huán)境和人體健康友好，一般不產(chǎn)生抗菌素，成為了采后生物防治領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)［14］。關(guān)于拮抗酵母應(yīng)用于果蔬釆后保鮮的報(bào)道也較多。張奇儒等［15］從土壤中發(fā)現(xiàn)1株對(duì)梨果青霉病有防治效果的異常威克漢姆酵母（Wickerhamomyces anomalus），經(jīng)檢測(cè)證實(shí)該菌株無(wú)毒性，在濃度為1×108個(gè)/mL時(shí)生防效果顯著；王淑培［16］發(fā)現(xiàn)桔梅奇酵母（Metschnikowia citriensis）能在果實(shí)傷口處快速定殖，形成生物膜，不僅能有效控制橘采后酸腐病，還能顯著抑制柑橘白地霉（Geotrichumcitri-aurantii）孢子萌發(fā)及菌絲生長(zhǎng)。

1 水果采后主要致病菌及其毒素

1.1 擴(kuò)展青霉

擴(kuò)展青霉（Penicillium expansum）可引起蘋(píng)果、梨、葡萄等果實(shí)采后青霉?。?］。該菌屬子囊菌門(mén)（ascomycota）散囊菌綱（Eurotiomycetes）青霉屬（Penicillium）［17］。果實(shí)主要在成熟時(shí)期容易受到其侵染，發(fā)病后病斑呈褐色圓形狀，會(huì)使果實(shí)變軟爛并逐漸從發(fā)病處擴(kuò)散［4］，在適宜環(huán)境下，8 d左右便會(huì)完全腐爛。在溫度和濕度較高的情況下，病斑處會(huì)出現(xiàn)霉塊，初期為白色，后面逐漸變?yōu)榍嗑G色，并伴有濃烈的腐爛味。菌落草綠色，小斑點(diǎn)狀，中央一般呈凸起狀，背面黃褐或肉桂色，菌絲無(wú)色透明，聚集時(shí)常呈白色，分子孢子梗呈不對(duì)稱(chēng)帚狀分枝，且表面光滑，呈淡青綠色，一般近圓形或圓形，孢子大小為（1.8～2.2）μm×（1.8～2.2）μm［18］。擴(kuò)展青霉分泌的毒素為展青霉素（PAT），又名棒曲霉素、珊瑚青霉素。該毒素還可由棒形青霉（P.claviforme）、粒狀青霉（P.granulatum）、產(chǎn)黃青霉（P.chrysogenum）和曲霉屬的棒曲霉 （A.clavalus）等分泌［19］。展青霉素對(duì)胃具有刺激作用，可從口腔進(jìn)入消化系統(tǒng)并入侵至腸道，還可引起腸炎、胃潰瘍和上皮細(xì)胞惡化等疾病，當(dāng)胃腸道黏膜受損，毒素可隨著血液在人體內(nèi)循環(huán)，引起免疫系統(tǒng)受損［20］。展青霉素分子的內(nèi)酯結(jié)構(gòu)和半縮醛結(jié)構(gòu)是引起其毒性的主要機(jī)制，因此這些結(jié)構(gòu)的消失被認(rèn)為是解毒的標(biāo)志［21］。展青霉素具有強(qiáng)的親水性和穩(wěn)定性，容易通過(guò)食物和飲用水積累在人體內(nèi)［22］。

1.2 灰葡萄孢霉

灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）屬子囊菌門(mén)（ascomycota）錘舌菌綱（Leotiomycetes）核盤(pán)菌科（Sclerotiniaceae），可侵染葡萄、番茄、梨、桃、草莓等多種果蔬，引發(fā)灰霉腐爛?。?3］，該菌對(duì)低溫有很好的適應(yīng)性。果實(shí)發(fā)病初期病斑為水浸狀，淡褐色，后病斑顏色逐漸加深，環(huán)境濕度大時(shí)可產(chǎn)生深灰色霉?fàn)罹z。灰葡萄孢霉不僅可侵染果實(shí)，還可侵染植株，慈志娟等［24］研究表明灰葡萄孢霉可以在草莓生長(zhǎng)期間侵染其葉片，葉柄，花瓣等部位，首先會(huì)從衰老受損部分開(kāi)始入侵，感染后果實(shí)的顏色變?yōu)闇\褐色或果肉壞死腐爛，病斑處出現(xiàn)灰色霉菌?；移咸焰呙共煌木瓿３Ｖ虏⌒圆町愝^大，Kerssies等［25］對(duì)30株具有不同致病性的灰葡萄孢霉進(jìn)行隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA分析，發(fā)現(xiàn)菌株的侵染能力、采樣時(shí)間、地點(diǎn)和RAPD模式之間并無(wú)關(guān)聯(lián)。

二環(huán)倍半萜烯（Botrydial）是灰葡萄孢霉產(chǎn)生的最主要的毒性，其毒性也最強(qiáng)，其他毒素大部分為其前體或衍生物。研究發(fā)現(xiàn)Botrydial并不會(huì)由植物本身分泌，而是植物組織被感染后產(chǎn)生，且宿主越衰敗，Botrydial含量越高，因此灰葡萄孢霉主要通過(guò)該毒素致?。?6］。

1.3 鏈格孢霉

鏈格孢霉菌（Alternaria spp.）又稱(chēng)脈孢霉，屬于半知菌亞門(mén)（Deuteromycotina）絲孢綱（Hyphomycetes）暗色孢科（Dematiaceae），易在低溫環(huán)境下生存［27］。其菌絲體呈黑色，分生孢子呈倒棒狀、頂部延長(zhǎng)成喙?fàn)?，有縱橫格，多個(gè)為鏈狀［28］。營(yíng)養(yǎng)菌絲匍匐生長(zhǎng)，菌落整體呈現(xiàn)黑色絨狀［29］，背部呈深褐色有同心螺紋［30］。鏈格菌不僅能夠侵染農(nóng)作物還能侵染多種果蔬，包括寄生、腐生和兼性寄生或腐生［31］。在低溫避光潮濕的環(huán)境下，鏈格孢霉會(huì)產(chǎn)生毒素，這些毒素包括鏈格孢酚（alternariol，AOH）、細(xì)鏈格孢菌酮酸（tenuazonicacid，TeA）、鏈格孢甲基醚（alternariolmonomethyl ether，AME）、細(xì)格菌毒素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、鏈格孢霉烯（altenuene，ALT）［32］。它們具有基因毒性、細(xì)胞毒性、和致突變性［33］。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為5大類(lèi)：二萘嵌苯及其衍生物、二苯并吡喃酮類(lèi)及其衍生物、細(xì)交鏈格孢菌酮酸及其衍生物、丙三羧酸酯類(lèi)化合物和混雜結(jié)構(gòu)［34］。

1.4 黑曲霉菌

黑曲霉菌（Aspergillus niger）屬于半知菌類(lèi)亞門(mén)（Deuteromycotina）絲孢綱（Hyphomycetes）曲霉屬（Aspergillus）。分生孢子梗為球形頂囊，分生孢子直徑約2.5～4.0 μm。菌落由白色經(jīng)黃色后變?yōu)楹谏窠q狀［35］。黑曲霉侵染果實(shí)后，會(huì)使果實(shí)腐爛皺縮，糖和酚類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，最終嚴(yán)重影響果實(shí)口感［36］。

黑曲霉菌會(huì)產(chǎn)生赭曲霉毒素、黃曲霉毒素、奧卡那胺和阿庫(kù)雷星等類(lèi)似物，能損傷人體器官，同時(shí)還具有致癌等不良影響。且毒素不會(huì)高溫滅活，穩(wěn)定性較高［36］。

1.5 毛霉菌

毛霉（mucor）又名白霉，屬于接合菌亞門(mén)（Zygomycotina）接合菌綱（Zygomycotina）毛霉屬（Mucorales）［37］。是多種果蔬采后病害的病原菌，其無(wú)法通過(guò)果皮侵染，只能感染果實(shí)傷口。霉菌菌絲為白色，菌絲體十分發(fā)達(dá)，有分枝，一般無(wú)假根及匍匐菌絲，個(gè)別菌種罕見(jiàn)假根。在室溫下幾天就會(huì)完全侵染果實(shí)，并在較短時(shí)間內(nèi)侵染健康果實(shí)，侵染后果實(shí)腐爛軟塌，內(nèi)部汁液化較重。毛霉在6 ℃ 以后生長(zhǎng)繁殖會(huì)受到抑制［38］。

毛霉菌會(huì)引發(fā)毛霉病，是一種深部真菌病，其廣泛存在于自然界中，為土壤、植物、面包、水果、糧食等的常見(jiàn)腐生菌和空氣中的氣生菌。主要通過(guò)空氣孢子吸入感染。

2 果實(shí)采后致病菌的侵染機(jī)理

2.1 分泌細(xì)胞壁降解酶

細(xì)胞壁是致病菌入侵的首道防線(xiàn)。致病菌侵入植物時(shí)通過(guò)釋放各種酶來(lái)降解蛋白質(zhì)、多糖以及芳香族聚合物，使植物的細(xì)胞壁產(chǎn)生破裂，以此來(lái)降低植物的防御功能［39］。盧晶晶等［40］研究發(fā)現(xiàn)，病原菌釋放各種酶類(lèi)來(lái)使病原菌成功入侵宿主，同時(shí)酶降解產(chǎn)物可以促進(jìn)致病菌生長(zhǎng)，這一結(jié)論也在基因方面得到驗(yàn)證，如切除果膠裂解酶基因CcpelA可以使炭疽病菌侵染綠色番茄果實(shí)的能力下降［41］。

2.2 分泌毒素

致病菌分泌的毒素也能使果實(shí)發(fā)病。毒素會(huì)影響原有胞內(nèi)構(gòu)造，破壞膜通透性和果實(shí)防御系統(tǒng)，以此來(lái)降低果實(shí)抗性，干擾果實(shí)生理代謝，使宿主病變或衰亡［42］。比如，煙曲霉分泌的二羥基萘（Dihydroxynaphtalene，DHN）-黑色素能通過(guò)破壞宿主防御系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)其致病能力［43］。灰葡萄孢霉主要通過(guò)Botrydial毒素致病，使宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引發(fā)宿主軟腐，組織壞死［26］。馬鈴薯立枯絲核菌產(chǎn)生的毒素可使馬鈴薯幼苗細(xì)胞膜透性增加，電解質(zhì)外滲［44］。蓮子草假隔鏈格胞毒素可作用于空心蓮子草細(xì)胞葉綠體基粒片層，使葉綠體基粒片層腫脹甚至發(fā)生紊亂［45］。

2.3 分泌輔助因子

致病菌入侵果實(shí)時(shí)，果實(shí)通過(guò)激發(fā)自身的先天免疫系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行防御。一方面，果實(shí)可以識(shí)別致病菌的一些分子，然后通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)激活相關(guān)的分子模式（PAMP）觸發(fā)免疫反應(yīng)（PTI）［46］。另一方面，當(dāng)致病菌入侵時(shí)會(huì)分泌一些效應(yīng)因子來(lái)抑制宿主的防御［46］。比如，核盤(pán)菌可以分泌草酸降低宿主的pH，以確保其細(xì)胞壁降解酶PG等的活性表達(dá)，同時(shí)宿主抗病相關(guān)酶活性降低，加速入侵。此外，草酸還可與植物細(xì)胞壁的Ca2+螯合，而Ca2+可以參與信號(hào)傳導(dǎo)和防御反應(yīng)，從而阻礙宿主正常代謝。而螯合的產(chǎn)物草酸鈣，可形成堵塞導(dǎo)管和維管束的晶體，宿主的水分代謝也受影響，從而加速發(fā)?。?7］。

2.4 pH調(diào)節(jié)

致病菌在入侵宿主過(guò)程中，會(huì)分泌一些酸堿物質(zhì)來(lái)調(diào)整pH，以此來(lái)增強(qiáng)致病菌入侵能力，確保完成入侵［48］。比如，擴(kuò)展青霉和指狀青霉等產(chǎn)酸菌在入侵蘋(píng)果時(shí)分泌葡萄糖酸和檸檬酸等有機(jī)酸改變環(huán)境pH，在適宜pH條件下會(huì)促進(jìn)霉菌毒素和果膠酶的產(chǎn)生和表達(dá)［49-50］?；ジ艚绘滄撸ˋltenaria alternata）通過(guò)分泌氨類(lèi)物質(zhì)將pH值由酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，會(huì)使纖維素酶關(guān)鍵基因AaKl激活，加速了A.alternata對(duì)在柿子體內(nèi)的入侵［51］。

3 拮抗酵母的生防機(jī)制

3.1 營(yíng)養(yǎng)和空間競(jìng)爭(zhēng)

拮抗酵母常以二糖和單糖的碳水化合物和氮源為養(yǎng)料［52］，大量繁殖后在傷口處聚集形成生物膜，空間上阻斷了致病菌的侵染［7，53］。Klein等［54］發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中加入0.5%蔗糖和1%硫酸銨有利于酵母菌生長(zhǎng)，可刺激生物膜產(chǎn)生，提高對(duì)柑桔酸腐病的抑制效力。此外，酵母中抑制性化合物的合成通過(guò)原位或非原位吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而增加，提高了它們對(duì)植物病害的生物防治能力。如李僑飛［55］等發(fā)現(xiàn)擬粉紅鎖擲孢酵母Y16（Sporidiobolus pararoseus）能在短時(shí)間內(nèi)快速生長(zhǎng)繁殖，以此來(lái)構(gòu)成一個(gè)完整的菌膜，阻隔致病菌入侵，抑制葡萄黑曲霉（Aspergillus niger）的生長(zhǎng)。田亞琴［56］發(fā)現(xiàn)將葡萄糖作為外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加到傷口處時(shí)，與單獨(dú)加美極梅奇酵母相比抑制率更高，且越早接種效果越好。

3.2 殺手毒素

殺手毒素通常是由不同品種的酵母產(chǎn)生的糖基化蛋白質(zhì)，可以破壞特定的細(xì)胞壁成分，包括β-1，3-d-葡聚糖，β-1，6-d-葡聚糖，甘露蛋白和幾丁質(zhì)等，從而導(dǎo)致病原真菌細(xì)胞死亡［57］。所有毒素都是在酸性條件下產(chǎn)生的，它們的活性在一定范圍內(nèi)隨著培養(yǎng)基的pH和溫度的增加而降低［58］。殺手毒素附著在細(xì)胞膜上，在細(xì)胞膜上它們與導(dǎo)致細(xì)胞變化的次級(jí)受體相互作用、DNA合成抑制、細(xì)胞周期破壞和RNA片段化［59］。如膜醭畢赤酵母（Pichia membranifaciens）可以產(chǎn)生兩種殺手毒素PMKT1和PMKT2，這兩種毒素對(duì)腐敗酵母和病原菌均有殺傷作用。

3.3 溶解酶

酵母可以通過(guò)產(chǎn)生葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶和蛋白酶等溶解酶對(duì)病原菌產(chǎn)生拮抗作用，其能夠?qū)⒅虏【?xì)胞壁分解，破壞其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞溶解和死亡［60］。田亞琴［56］發(fā)現(xiàn)在特殊培養(yǎng)基上接種美極梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）后，該酵母能夠分泌胞外幾丁質(zhì)酶和胞外葡聚糖酶。李僑飛［55］試驗(yàn)表明擬粉紅鎖擲孢酵母Y16（S. pararoseus）能降解青霉菌的幾丁質(zhì)成分，會(huì)使霉菌菌絲發(fā)生壞死并抑制霉菌生長(zhǎng)繁殖。楊其亞［61］發(fā)現(xiàn)膠紅酵母（Rhodotorula mucilaginosa）能提高β-1，3-葡聚糖酶和幾丁質(zhì)酶活性，從而延緩蘋(píng)果青霉病。

3.4 誘導(dǎo)宿主抗性

酵母細(xì)胞壁的一些物質(zhì)可以誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生抗性，加速果實(shí)傷口愈合過(guò)程，從而達(dá)到生防作用［62］。美極梅奇酵母（M. pulcherrima）可以誘導(dǎo)蘋(píng)果果實(shí)中的細(xì)胞壁相關(guān)酶類(lèi)，并能夠提高芒果PPO、POD活性，降低了芒果炭疽病的發(fā)病率［63］。試驗(yàn)表明，將膜醭畢赤酵母（P. membranifaciens）接種于桃果實(shí)時(shí)，可以使果實(shí)產(chǎn)生多種抗性蛋白酶，這些酶可以使果實(shí)由于氧化造成的傷害得到緩解，延緩果實(shí)腐爛［64］。

誘導(dǎo)寄主抗性的兩種基本形式包括系統(tǒng)獲得性抗性（SAR）和系統(tǒng)誘導(dǎo)抗性（ISR）［65］。SAR是多種病程相關(guān)蛋白（PR）共同作用的結(jié)果，拮抗酵母作為一種生物刺激因子，可以激發(fā)果實(shí)中多種病程相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而增強(qiáng)果實(shí)對(duì)病害的抗性。如梅奇酵母屬（Metschnikowia sp.）可以有效控制采后檸檬的藍(lán)色和綠色青霉病，而且酵母菌的濃度越高，檸檬的腐爛率和病斑直徑就越低，同時(shí)能夠顯著提高檸檬果實(shí)中抗病相關(guān)酶幾丁質(zhì)酶（CHT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性［66］。紅東孢酵母（Rhodosporidium kratochvilovae）可以增強(qiáng)果實(shí)病程中蛋白基因的表達(dá)，提高梨果體內(nèi)多種防御酶活性，同時(shí)果實(shí)發(fā)病率也降低［67］。

3.5 揮發(fā)性代謝物質(zhì)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多研究表明，拮抗菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)可以用于防治果實(shí)病害［68］。由于揮發(fā)性物質(zhì)分子小、易揮發(fā)擴(kuò)散，殺菌范圍廣等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用［69］。如郭虹娜等［70］發(fā)現(xiàn)有孢漢遜酵母（Hanseniaspora uvarum）揮發(fā)代謝物的主要抑菌成分是桂皮醛，并通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)使用62.5 μL/L的桂皮醛對(duì)草莓進(jìn)行熏蒸處理能有效保持草莓品質(zhì)，延緩品質(zhì)下降，對(duì)草莓采后灰霉病抑制效果明顯，能抑制貯藏期間草莓MDA含量的升高，有效誘導(dǎo)草莓CAT、PPO、APX相關(guān)抗性酶活，延緩S(chǎng)OD酶活的下降，對(duì)草莓相關(guān)抗性基因表達(dá)的影響與上述酶活類(lèi)似。陳瑩瑩等［71］研究發(fā)現(xiàn)膜醭畢赤酵母（P. membranifaciens）產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)可以有效抑制灰葡萄孢菌，且熏蒸第2天就抑菌率超過(guò)70%，同時(shí)驗(yàn)證了揮發(fā)性物質(zhì)可破壞菌絲細(xì)胞膜使細(xì)胞內(nèi)容物大量外泄，同時(shí)分生孢子數(shù)量也大大減少。

3.6 活性氧作用

植物遭受致病菌脅迫時(shí)，首先會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧（ROS），包括超氧陰離子（Superoxideanion，O2-）和過(guò)氧化氫（Chydrogen peroxide，H2O2）。超氧化物歧化酶（SOD）可以催化超氧陰離子自由基歧化為H2O2和O2，并且在Fe2+或Cu2+離子存在下，H2O2通過(guò)Fenton反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為·OH自由基［72］，從而達(dá)到清除O2-的目的?；钚匝醯那宄复俜磻?yīng)和非酶促反應(yīng)，其中酶促反應(yīng)包括過(guò)氧化物酶（POD）和抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）等，而非酶途經(jīng)包括植物自身含有的的抗氧化物質(zhì)如谷胱甘肽（GSH）和谷胱甘肽還原酶（GR）等。Castoria等［73］發(fā)現(xiàn)羅倫隱球酵母（C.laurentii）對(duì)果實(shí)病害的抑制能力與其對(duì)ROS的耐受能力呈正相關(guān)，也說(shuō)明了氧化應(yīng)激反應(yīng)在生防機(jī)制中的作用。Macarisin D［74］研究發(fā)現(xiàn)將兩種拮抗酵母（梅奇酵母和絲酵母）接種于不含營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)基或蘋(píng)果表面（置于無(wú)營(yíng)養(yǎng)空間），會(huì)產(chǎn)生大量超氧陰離子，而接種于果實(shí)傷口處則導(dǎo)致果實(shí)組織中產(chǎn)生大量H2O2，在傷口處收集的酵母中也會(huì)含有許多H2O2，說(shuō)明ROS是酵母提高其拮抗能力的其中一個(gè)原因。

4 結(jié)論

這些病原菌入侵果實(shí)后會(huì)分泌細(xì)胞壁降解酶，毒素，輔助因子以及改變pH來(lái)使水果腐爛變質(zhì)。同時(shí)拮抗酵母可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)空間和營(yíng)養(yǎng)，分泌溶解酶，殺手毒素，誘導(dǎo)宿主抗性等方式來(lái)抵御致病菌，以維持果實(shí)正常品質(zhì)并保障食品安全。拮抗酵母具有來(lái)源廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖能力強(qiáng)、代謝產(chǎn)物無(wú)毒且無(wú)致敏性的特點(diǎn)，逐步應(yīng)用于有害微生物的防控領(lǐng)域。未來(lái)可繼續(xù)從體內(nèi)外兩個(gè)方向篩選種類(lèi)更多，效果更強(qiáng)的拮抗酵母菌株，并進(jìn)行食品安全驗(yàn)證。同時(shí)對(duì)酵母菌在分子水平上的代謝機(jī)制進(jìn)行深入的研究分析，系統(tǒng)性地總結(jié)和歸納拮抗酵母在分子水平上的最新研究進(jìn)展，進(jìn)一步研究拮抗酵母的拮抗機(jī)制并為基因工程改性高活性拮抗酵母提供科學(xué)參考。

中文致謝

參考文獻(xiàn)

［1］ VALCKE M，BOURGAULT M H，ROCHETTE L，et al.Human health risk assessment on the consumption of fruits and vegetables containing residual pesticides： A cancer and non-cancer risk/benefit perspective［J］.Environment international，2017，108：63-74.

［2］ GRAMISCI B R，LUTZ M C，LOPES C A，et al.Enhancing the efficacy of yeast biocontrol agents against postharvest pathogens through nutrient profiling and the use of other additives［J］.Biological Control，2018，121：151-158.

［3］ 張紅印，蔣益虹，鄭曉冬，等. 酵母菌對(duì)果蔬采后病害防治的研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，19 （4）：23-27.

［4］ 羅楊.膜醭畢赤酵母對(duì)柑橘采后青綠霉病害的生物防治及機(jī)理研究［D］.西南大學(xué)， 2011.

［5］ 卞文怡.微膠囊化水楊酸對(duì)蘋(píng)果采后青霉病的誘導(dǎo)抗病研究［D］.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)， 2019.

［6］ 王利平，王麗霞，劉保友，等.蘋(píng)果及其制品中展青霉素研究進(jìn)展［J］.落葉果樹(shù)，2022（54）：39-43.

［7］ 蔡亞文，張暄，陳鷗，等.Pichia galeiformis對(duì)李果實(shí)褐腐病的生防效果及誘導(dǎo)抗病性的機(jī)制研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2021，47（2）：87-94.

［8］ 何方濤.茉莉酸甲酯誘導(dǎo)季也蒙畢赤酵母對(duì)蘋(píng)果采后青霉病的控制及其機(jī)制研究［D］.江蘇大學(xué)，2020.

［9］ AGATHOKLEOUS E，CALABRESE E J.Fungicide-Induced Hormesis in Phytopathogenic Fungi： A Critical Determinant of Successful Agriculture and Environmental Sustainability［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2021，69：4561-4563.

［10］ SARE A R，JIJAKLI M H，MASSART S.Microbial ecology to support integrative efficacy improvement of biocontrol agents for postharvest diseases management［J］.Postharvest Biology and Technology，2021，179：111572.

［11］ 路來(lái)風(fēng).海洋拮抗酵母Rhodosporidium paludigenum對(duì)柑橘果實(shí)抗性的增強(qiáng)效應(yīng)及其生物學(xué)機(jī)理研究［D］. 浙江大學(xué)，2015.

［12］ HASSAN，E.A.，MOSTAFA，Y.A.，SAAD，A.，et al. Biosafe management of Botrytis grey mold of strawberry fruit by novel bioagents. Plants.2021（10）：2737-2737.

［13］ LU SE，NOVAK J，AUSTIN FW，et al.Occidiofungin， a unique antifungal glycopeptide produced by a strain of Burkholderia contaminans. Biochemistry，2009，48：8312-8321.

［14］ LUTZ M C，LOPES C A，SOSA M C，et al.Semi-commercial testing of regional yeasts selected from North Patagonia Argentina for the biocontrol of pear postharvest decays［J］.Biological Control，2020：150.

［15］ 張奇儒.異常威克漢姆酵母控制梨果采后病害及其誘導(dǎo)梨果抗性相關(guān)機(jī)制研究［D］.江蘇大學(xué)，2019.

［16］ 王淑培.桔梅奇酵母Metschnikowia citriensis對(duì)柑橘果實(shí)采后酸腐病的控制效果及作用機(jī)制研究［D］.西南大學(xué)，2020.

［17］ 胡倩玨，喬楠楨，于雷雷，等.擴(kuò)展青霉和展青霉素的生物防治研究進(jìn)展［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2020，46（21）：292-298.

［18］ 李海明，袁萌萌，邵新紅，等.低溫等離子體對(duì)擴(kuò)展青霉殺菌作用及滅菌機(jī)理研究綜述［J］.山東化工，2021，50（14）：88-90.

［19］ ZHU Y，YU J，BRECHT J K，et al.Pre-harvest application of oxalic acid increases quality and resistance to Penicillium expansum in kiwifruit during postharvest storage［J］.Food Chemistry，2016：190.

［20］ 劉青，鄒志飛，余煬煬，等.食品中真菌毒素法規(guī)限量標(biāo)準(zhǔn)概述［J］.中國(guó)釀造，2017，36（1）：12-18.

［21］ 黃晴雯.真菌毒素的分析方法及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究［D］.浙江大學(xué)， 2021.

［22］ 王瑞虎，李萌萌，關(guān)二旗，等.小麥儲(chǔ)藏過(guò)程中真菌毒素變化趨勢(shì)及預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)展［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2022，37（11）：1-8.

［23］ HE L，CUI K，LI T，et al.Evolution of the Resistance of Botrytis cinerea to Carbendazim and the Current Efficacy of Carbendazim Against Gray Mold After Long-Term Discontinuation［J］.Plant Dis，2020，104：1647-1653.

［24］ 慈志娟，黃麗，張?zhí)煊ⅲ?草莓灰霉病的發(fā)生與防治［J］.煙臺(tái)果樹(shù)，2022（2）：43.

［25］ KERSSIES A，BOSKER-VAN ZESSEN A I，WAGEMAKERS C A M，et al.Variation in Pathogenicity and DNA Polymorphism Among Botrytis cinerea Isolates Sampled Inside and Outside a Glasshouse［J］.Plant Dis，1997，81：781-786.

［26］ 王勇，張春祥，高葦，等.產(chǎn)后蒜薹灰霉病菌產(chǎn)毒條件研究［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，49（7）：116-119.

［27］ MEENA M， SAMAL S.Alternaria host-specific （HSTs） toxins： An overview of chemical characterization， target sites， regulation and their toxic effects［J］.Toxicology Reports，2019（6）：745-758.

［28］ 張?zhí)煊?中國(guó)菊科植物上鏈格孢屬真菌的種［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（4），320-324.

［29］ 邢來(lái)君，李明春，喻其林.普通真菌學(xué)（第3版）［J］.生命世界，2021（3）：2.

［30］ 王鵬程.細(xì)胞壁降解酶和毒素在鏈格孢菌侵染棗果過(guò)程中的作用機(jī)制研究［D］.塔里木大學(xué)，2019.

［31］ 李嬌.鏈格孢菌侵染對(duì)芒果貯藏品質(zhì)及生理的影響［D］.福建農(nóng)林大學(xué)，2016.

［32］ PINTO V E F，PATRIARCA A.Mycotoxigenic Fungi：Methods and Protocols，Springer New York，New York［J］.NY，2017：13-32.

［33］ PATRIARCA A，DA CRUZ CABRAL L，PAVICICH M A，et al.Secondary metabolite profiles of small-spored Alternaria support the new phylogenetic organization of the genus［J］.International Journal of Food Microbiology，2019，291：135-143.

［34］ 何國(guó)鑫，鄧青芳，周欣.鏈格孢霉毒素的分析方法及其毒理機(jī)制研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2018，39（4）：342-346，352.

［35］ 張夢(mèng)可.黑曲霉cpeB和catA基因?qū)ρ趸瘧?yīng)激和果實(shí)致病性的調(diào)控機(jī)制研究［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2019.

［36］ 安培培.茶樹(shù)精油對(duì)采后葡萄黑曲霉和赭曲霉的抑制效果及作用機(jī)理研究［D］.陜西師范大學(xué)，2019.

［37］ 解利平.毛霉菌處理水中鉻的主要影響因素研究［J］.電鍍與精飾，2018，40（10）：43-46.

［38］ 葉磊.桑葚果實(shí)冷藏品質(zhì)變化及AITC對(duì)其貯藏性的影響［D］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

［39］ KUBICEK C P，STARR T L，GLASS N L.Plant Cell Wall-Degrading Enzymes and Their Secretion in Plant-Pathogenic Fungi［J］.Annual Review of Phytopathology，2014，52：427-451.

［40］ 盧晶晶，趙津，申童，等.作物菌核病病原菌致病機(jī)制及菌核病防治研究進(jìn)展［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022（8）：128-133.

［41］ BEN-DANIEL B-H，BAR-ZVI D，TSROR L.Pectate lyase affects pathogenicity in natural isolates of Colletotrichum coccodes and in pelA gene-disrupted and gene-overexpressing mutant lines［J］.Molecular Plant Pathology，2012，13：187-197.

［42］ KIMBER A，SZE H.Helminthosporium maydis T Toxin Decreased Calcium Transport into Mitochondria of Susceptible Corn 1［J］.Plant Physiology，1984，74：804-809.

［43］ LANGFELDER K，JAHN B，GEHRINGER H，et al.Identification of a polyketide synthase gene （pksP） of Aspergillus fumigatus involved in conidial pigment biosynthesis and virulence［J］.Medical Microbiology and Immunology，1998，187：79-89.

［44］ 賈蕊鴻.馬鈴薯立枯絲核菌毒素對(duì)植株細(xì)胞膜傷害機(jī)理的研究［D］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

［45］ 張?jiān)葡迹短m蘭，施祖榮，等.蓮子草假隔鏈格孢毒素對(duì)空心蓮子草葉片和根尖組織超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30（1）：84-88.

［46］ KOECK M，HARDHAM A R，DODDS P N.The role of effectors of biotrophic and hemibiotrophic fungi in infection［J］，Cellular Microbiology，2011（13）：1849-1857.

［47］ FAGUNDES-NACARATH I R F，DEBONA D，RODRIGUES F A.Oxalic acid-mediated biochemical and physiological changes in the common bean-Sclerotinia sclerotiorum interaction［J］.Plant Physiology and Biochemistry，2018，129：109-121.

［48］ 李有媛，鄒華英，焦文曉，等.不同環(huán)境因子對(duì)擴(kuò)展青霉和指狀青霉生長(zhǎng)和產(chǎn)酸的影響［J］.食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2022，13（15）：5044-5052.

［49］ 王凱利.基于轉(zhuǎn)錄組的擴(kuò)展青霉侵染蘋(píng)果的分子機(jī)制研究［D］.江蘇大學(xué)，2020.

［50］ HADAS Y，GOLDBERG I，PINES O，et al.Involvement of Gluconic Acid and Glucose Oxidase in the Pathogenicity of Penicillium expansum in Apples［J］.Phytopathology，2007，97：384-390.

［51］ ESHEL D，MIYARA I，AILING T，et al.pH Regulates Endoglucanase Expression and Virulence of Alternaria alternata in Persimmon Fruit［J］.Molecular Plant-Microbe Interactions，2002，15：774-779.

［52］ 曹璇.鹽脅迫下海洋季也蒙畢赤酵母對(duì)櫻桃番茄果實(shí)采后病害的抑制作用及機(jī)理初探［D］.浙江大學(xué)，2020.

［53］ 張婕.兩種酵母拮抗菌對(duì)采后李果實(shí)褐腐病的生物防治效果及機(jī)理研究［D］.西南大學(xué)，2017.

［54］ KLEIN M N，KUPPER K C.Biofilm production by Aureobasidium pullulans improves biocontrol against sour rot in citrus［J］.Food Microbiology，2018，69：1-10.

［55］ 李僑飛.擬粉紅鎖擲孢酵母Y16控制葡萄采后病害及其機(jī)制和制劑化研究［D］.江蘇大學(xué)，2017.

［56］ 田亞琴.美極梅奇酵母對(duì)芒果采后炭疽病的抑菌效果及相關(guān)機(jī)理研究［D］.海南大學(xué)，2018.

［57］ 張?jiān)?，楊俊穎，王旭東，等.2株淺白隱球酵母對(duì)葡萄灰霉病和柑橘青霉病采后防治效果的研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（2）：96-100.

［58］ CRABTREE A M，KIZER E A，HUNTER S S，et al. A Rapid Method for Sequencing Double-Stranded RNAs Purified from Yeasts and the Identification of a Potent K1 Killer Toxin Isolated from Saccharomyces cerevisiae［J］.Viruses，2019，11：70.

［59］ VILLALBA M L，MAZZUCCO M B，LOPES C A，et al.Purification and characterization of Saccharomyces eubayanus killer toxin：Biocontrol effectiveness against wine spoilage yeasts［J］. International Journal of Food Microbiology，2020：331.

［60］ PAWLIKOWSKA E，JAMES S A，BREIEROVA E，et al.Biocontrol capability of local Metschnikowia sp. isolates［J］.Antonie van Leeuwenhoek，2019，112：1425-1445.

［61］ 楊其亞.膠紅酵母控制蘋(píng)果展青霉素及降解的應(yīng)答調(diào)控機(jī)制［D］.江蘇大學(xué)，2017.

［62］ CASTORIA R，DE CURTIS F，LIMA G，et al.Aureobasidium pullulans （LS-30） an antagonist of postharvest pathogens offruits： study on its modes of action［J］.Postharvest Biology and Technology，2001，22：7-17.

［63］ SHAO Y-Z，ZENG J-K，TANG H，et al.The chemical treatments combined with antagonistic yeast control anthracnose andmaintain the quality of postharvest mango fruit［J］.Journal of Integrative Agriculture，2019，18：1159-1169.

［64］ 范青.兩種拮抗菌β-1，3-葡聚糖酶和幾丁酶的產(chǎn)生及其抑菌的可能機(jī)理［Z］.北京：中國(guó)科學(xué)院植物研究所，2009-01-01.

［65］ 產(chǎn)祝龍.果實(shí)對(duì)酵母拮抗菌和外源水楊酸誘導(dǎo)的抗病性應(yīng)答機(jī)理［D］.中國(guó)科學(xué)院研究生院（植物研究所），2006.

［66］ OZTEKIN S，KARBANCIOGLU-GULER F.Bioprospection of Metschnikowia sp.isolates as biocontrol agents against postharvest fungal decays on lemons with their potential modes of action［J］.Postharvest Biology and Technology，2021，181：111634.

［67］ SUN C，LIN M，F(xiàn)U D，et al.Yeast cell wall induces disease resistance against Penicillium expansum in pear fruit and the possible mechanisms involved［J］.Food Chemistry，2018，241：301-307.

［68］ 王美艷.解脂亞羅酵母對(duì)葡萄采后病害的生物防治及其誘導(dǎo)葡萄抗性相關(guān)機(jī)制研究［D］.江蘇大學(xué)，2019.

［69］ ZHANG X，GAO Z，ZHANG X，et al.Control effects of Bacillus siamensis G-3 volatile compounds on raspberry postharvest diseases caused by Botrytis cinerea and Rhizopus stolonifer［J］.Biological Control，2020，141：104135.

［70］ 郭虹娜.葡萄汁有孢漢遜酵母揮發(fā)物抑制草莓采后灰霉病生防機(jī)理研究［D］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

［71］ 陳瑩瑩，張亞敏，郭紅蓮.膜醭畢赤酵母揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)灰葡萄孢菌的抑菌活性及組分分析［J/OL］.食品與發(fā)酵工業(yè)，［2022-10-13］.https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033373 1-9.

［72］ 張曉茹.在發(fā)酵過(guò)程中，植物乳桿菌對(duì)釀酒酵母氧化代謝的調(diào)控［D］.北京化工大學(xué)，2020.

［73］ CASTORIA R，CAPUTO L，DE CURTIS F，et al.Resistance of Postharvest Biocontrol Yeasts to Oxidative Stress： A Possible New Mechanism of Action［J］.Phytopathology，2003，93：564-572.

［74］ GREEN DOUGLAS R，LEVINE B.To Be or Not to Be？ How Selective Autophagy and Cell Death Govern Cell Fate［J］.Cell，2014，157：65-75.

收稿日期：中文收稿日期2023-04-20

基金項(xiàng)目：山西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（面上）（20210302123422）；山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)（202102140601017）；山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（果樹(shù)）建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金（SXFRS-2022）。

第一作者簡(jiǎn)介：中文作者簡(jiǎn)介藺 楠（1998-），女，碩士在讀，主要從事果蔬采后病害和生物防治研究。

通信作者：施俊鳳（1977-），研究員，主要從事果蔬采后病害和生物防治研究。E-mail：sjfty@126.com

張立新（1966-），研究員，主要從事果蔬貯藏保鮮技術(shù)研究。E-mail：13934600160@139.com中文通信作者