趙一潔，王建軍，鄧麗莉，2，曾凱芳，2，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶　　400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶　　400715）

己醛熏蒸對臍橙果實侵染性病害和生理性病害的影響

趙一潔1，王建軍1，鄧麗莉1，2，曾凱芳1，2，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶400715）

以臍橙為原料，研究了不同劑量的己醛熏蒸對采后臍橙果實常見侵染性病害和生理性病害的影響。果實損傷接種的實驗結果表明，與對照組相比，先己醛熏蒸后接種病原菌對臍橙果實采后侵染性病害的控病效果不顯著；而先接種病原菌后己醛熏蒸對侵染性病害的控制效果與己醛劑量有關。50、100 μL/L己醛熏蒸能顯著降低果實青霉病、綠霉病、炭疽病的發(fā)病率和病斑直徑，其中100 μL/L的己醛效果最好。同時100 μL/L的己醛也可以顯著抑制臍橙果實自然發(fā)病率的上升。果實生理性病害的研究表明，低劑量（50、100 μL/L）己醛熏蒸與對照相比差異不顯著，而高劑量（150 μL/L）的己醛熏蒸會促進酚類物質的氧化，造成果皮的褐變和塌陷，加重果實生理性病害的發(fā)生。

己醛；侵染性病害；生理性病害；貯藏

柑橘是世界上產量最多的水果之一，也是我國最有競爭力的優(yōu)勢農產品。但是在柑橘貯藏的過程中會發(fā)生侵染性病害和生理性病害，不僅會損害果實的食用價值，也嚴重降低果實的經濟價值。柑橘果實侵染性病害主要是由病原微生物的侵染引起，常見的有青霉病（Penicillium italicum）、綠霉病（Penicillium digitatum）和炭疽?。–olletotrichum gloeosporides），這幾種病害造成的損失約占貯藏期間果實總腐爛率的70%～80%［1-6］；而生理性病害主要由 不良貯藏條件引起，主要有褐斑病、油胞病、枯水病，會影響果實的外觀形態(tài)，其中塌陷指數和變色指數可以很好地反映生理病害的發(fā)病情況。同時，生理病害的發(fā)生也使果實更容易受到病原菌的侵染。因此在柑橘貯藏過程中控制果實的侵染性病害和生理性病害十分重要［7］。

柑橘采后病害的防治主要有物理防治、生物防治和化學防治。物理方法主要是調節(jié)貯藏的環(huán)境條件，如濕度、溫度、氣體組成等［8-12］，但成本一般過高［13-14］。生物方法方面利用拮抗微生物控制采后病害逐漸成為近幾年的熱點。目前主要的拮抗微生物有：細菌、酵母和小型絲狀真菌［15-19］，但是生物方法的效果受多方面的因素限制，且商業(yè)化應用不夠成熟［20］?；瘜W方法作為目前最主要的病害控制方法，具有高效、迅速、經濟、方便使用等優(yōu)點［21-23］，但隨著化學殺菌劑的長期大量使用，病原菌產生抗藥性，同時也造成果實農殘超標、環(huán)境污染等問題［24-27］。因此，研究新型、安全的化學抑菌劑是十分有必要的。

科研人員已經尋找了許多代替化學殺菌劑來控制不同果蔬采后腐爛的方法，例如熱處理、臭氧處理、電暈放電、高CO2處理、伽瑪射線、生物防治劑［28-33］。使用具有生物活性的自然揮發(fā)物控制真菌生長也引起了研究人員的興趣，若干可以減少采后果蔬腐爛的揮發(fā)物已有報道，如乙醛、乙酸、（E）2-己烯醛、茉莉酸甲酯［34-36］。研究發(fā)現己醛對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有較強的抑制作用［37］。而且亞致死劑量己醛能夠顯著改變4 種病原細菌細胞膜及其揮發(fā)性物質的組成。還有研究發(fā)現12.5 μL/L的己醛熏蒸24 h可有效抑制蘋果青霉菌（Penicillium expansum），并降低蘋果和梨中棒曲霉素含量。也有研究發(fā)現己醛對大豆病原真菌刺盤孢（Colletotrichum truncatum）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）和齊整小核菌（Sclerotium rolfsii）的生長有抑制作用［38］。Song等［39］研究發(fā)現己醛熏蒸對真菌病原體灰霉病、褐腐病菌、油菜菌核病菌、鏈格孢和炭疽病菌具有抑制效果。Fan等［40］發(fā)現經40 μmol/L的己醛熏蒸24 h可減少94%擴展青霉的孢子活力。己醛已經通過美國食品和藥物管理局批準作為食品添加劑使用［41］，但是己醛熏蒸對不同種類果蔬貯藏品質的影響有較大差異，較大用量的己醛熏蒸會造成果實的植物毒性癥狀，引起果實的生理性病害。

本實驗主要研究了己醛熏蒸對臍橙貯藏期常見侵染性病害和生理性病害的控制效果，并通過改變病原菌接種順序，探討其控病機理，為柑橘采后保鮮及病害控制的應用提供理論依據。

1　　材料與方法

1.1材料

材料所用臍橙果實材料購于2012年11月，產地為重慶璧山縣，果實為成熟果實，色澤為黃色，剔除病、傷果，挑選大小均勻，成熟度相對一致，無病蟲害、機械傷以及無病斑的果實。果實采收后立即運回實驗室。

己醛（98%純度）成都格雷西亞化學技術有限公司。

1.2儀器與設備

SW-CJ-1F超凈工作臺蘇凈集團安泰有限公司；DHP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱上海齊欣科學儀器有限公司；PSX-280A手提式高壓滅菌鍋上海申安醫(yī)療器械廠；UV1000單光束紫外-可見分光光度計上海天美科學儀器有限公司；HunterLab UltraScan PRO色差儀上海信聯創(chuàng)作電子有限公司。

1.3方法

1.3.1己醛熏蒸對臍橙果實常見侵染性病害的控制效果

1.3.1.1先己醛熏蒸后接種病原菌對臍橙青綠霉病以及炭疽病的控制效果

參照Song等［39］的方法進行。經表面消毒后的果實被隨機的分成4 組：A：蒸餾水；B：50 μL/L己醛；C：100 μL/L己醛；D：150 μL/L己醛，熏蒸24 h；己醛熏蒸后用滅菌打孔器在果實赤道部位等距離刺2 個孔（深4 mm，直徑4 mm）。傷口分別接種30 μL，1×108CFU /L青綠霉、炭疽孢子懸浮液；待菌液吸收后，將果實用厚度0.015 mm的聚乙烯袋單果包裝，貯藏在20 ℃，相對濕度85%～90%的恒溫貯藏箱中，每天統計發(fā)病率和病斑直徑，發(fā)病率計算式（1）。每個處理9 個果實，重復3 次。

1.3.1.2先接種病原菌后己醛熏蒸對臍橙青綠霉病以及炭疽病的控制效果

參照Gardini等［42］的方法進行并作修改。經表面消毒后的果實被隨機的分成4 組，用滅菌打孔器在果實赤道部位等距離刺2 個孔（深4 mm，直徑4 mm）。傷口分別接種30 μL，1×108CFU /L青綠霉、炭疽孢子懸浮液，待菌液吸收后，各組分別用A：蒸餾水（對照）；B：50 μL/L己醛；C：100 μL/L己醛；D：150 μL/L己醛，熏蒸24 h；之后將果實用厚度0.015 mm的聚乙烯袋單果包裝，貯藏在20 ℃，相對濕度85%～90%的恒溫貯藏箱中，每天統計發(fā)病率和病斑直徑。每個處理9 個果實，重復3 次。發(fā)病率和病斑直徑方法同1.3.1.1節(jié)。

1.3.2己醛熏蒸對臍橙果實自然發(fā)病率的控制效果

經表面消毒后的果實被隨機的分成4 組： A：蒸餾水；B：50 μL/L己醛；C：100 μL/L己醛；D：150 μL/L己醛，熏蒸24 h；己醛熏蒸后，將果實用厚度0.015 mm的聚乙烯袋單果包裝，貯藏在20 ℃，相對濕度85%～90%的恒溫貯藏箱中30 d，并每隔5 d進行觀察并記錄貯藏果實的自然發(fā)病率。每個處理12 個果實，重復3 次。自然發(fā)病率計算方法見式（2）：1.3.3己醛熏蒸對臍橙果實常見生理性病害的控制效果

經表面消毒后的果實被隨機的分成4 組：A：蒸餾水；B：50 μL/L己醛；C：100 μL/L己醛；D：150 μL/L己醛，熏蒸24 h；熏蒸后，將果實用厚度0.015 mm的聚乙烯袋單果包裝，在20 ℃，相對濕度85%～90%的恒溫貯藏箱中貯藏30 d，每隔5 d進行觀察。取樣時切取果實赤道部的中果皮置于液氮中速凍，于－80 ℃低溫冰箱中保存。

1.3.3.1果皮塌陷指數和褐變指數的測定

參照Knight等［43］的評定方法進行評價，評價標準如表1所示，計算見式（3）、（4）：

表1　果皮塌陷指數和變色指數評分標準Taabbllee 11 　　EEvvaalluuaattiioonn ccrriitteerriiaa ffoorr ccoollllaappssee aanndd ddiissccoolloorraattiioonn ooff ppeeeell rriinndd

1.3.3.2臍橙果實果皮色差值的測定

參照Mcguire［44］的方法，采用色差儀測定果皮顏色，每處理組取10 個臍橙，在每個臍橙赤道部位測定3 次，以L、a、b值表示果實顏色，H值表示色度角，H=arctanb*/ a*×180o/π。H值為評價果實顏色的綜合指標（H從0～180依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、藍綠色，其中H=0，紫紅色；H=90，黃色；H=180，藍綠色）。

1.3.3.3臍橙果實果皮總酚含量和類黃酮含量測定

參照Pirie等［45］的方法并改進。準確稱取1.0 g樣品，立即加入5 mL經4 ℃預冷的1% HCl-甲醇溶液，冰浴條件下研磨勻漿后，轉入離心管中于12 000×g，4 ℃條件下離心20 min，上清液直接用于比色。重復3 次?？偡雍恳設D280 nm/g表示，類黃酮含量以OD325 nm/g表示

1.3.3.4臍橙果實果皮多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性測定

稱取1.0 g新鮮樣品于研缽中，立即加6 mL 0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH 6.8）和0.2 g聚乙烯吡咯烷酮，冰浴條件下迅速研磨，勻漿液以12 000×g，4 ℃條件下離心30 min，上清液為酶提取液。PPO活性測定參照Srivastava等［46］的方法并改進。加入2 mL 0.1 mol/L、pH 6.8磷酸緩沖液、0.9 mL 50 mmol/L鄰苯二酚和0.1 mL酶提取液。測定室溫條件下420 nm波長處反應液10 min內吸光度的變化。以每分鐘吸光度變化0.01為一個酶活力單位（U）。

1.4數據分析

Excel 2003統計分析所有數據，計算標準誤差并制圖；應用SPSS 11.5軟件進行方差分析（ANOVA），利用鄧肯式多重比較對差異顯著性進行分析。P＜0.05表示有顯著性差異。

2　　結果與分析

2.1己醛熏蒸對臍橙果實常見侵染性病害的控制效果

2.1.1先己醛熏蒸后接種病原菌對臍橙果實青綠霉病、炭疽病的控制效果

如圖1所示，先己醛熏蒸再接種病原菌的臍橙在貯藏期間，果實發(fā)病率和病斑直徑隨著時間的延長而增加。在貯藏過程中，己醛處理后臍橙果實的青綠霉病及炭疽病發(fā)病率和病斑直徑與對照相比均無顯著性差異（P＞0.05），說明先進行己醛處理對后接種的侵染性病害無控制作用。

圖 1　先己醛熏蒸后接種病原菌對接種青霉菌（AA1、AA2）、綠霉菌（BB1、BB2）、炭疽菌（CC1、CC2）臍橙果實發(fā)病率和病斑直徑的影響Fig.1　Effect of hexanal vapour treatment before artifi cial inoculation with P. italicum （A1， AA2）， P. digitatum （B1， BB2） and C. gloeosporioides （C1， CC2）on disease incidence and lesion diameter of navel orange

2.1.2先接種病原菌后己醛熏蒸對臍橙果實青綠霉病、炭疽病的控制效果

圖 2　先接種病原菌后己醛熏蒸對接種青霉菌（AA1、AA2）、綠霉菌（BB1、BB2）、炭疽菌（CC1、CC2）的臍橙果實發(fā)病率和病斑直徑的影響Fig.2　Effect of hexanal vapour treatment after artifi cial inoculation with P. italicum （A1， AA2）， P. digitatum （B1， BB2）， and C. gloeosporioides （C1， CC2） on disease incidence and lesion diameter of navel orange

如圖2所示，先接種病原菌后己醛熏蒸的臍橙在貯藏期間，果實發(fā)病率和病斑直徑隨著時間的延長而增加。50 μL/L和100 μL/L的己醛熏蒸能顯著抑制貯藏期間臍橙侵染性病害發(fā)病率和病斑直徑的上升（P＜0.05），150 μL/L的己醛熏蒸前期能夠控制病害發(fā)生，后期反而加速了病害的發(fā)展。接種青霉菌和綠霉菌的臍橙在高劑量己醛（150 μL/L）處理的第5天可以顯著降低發(fā)病率和病斑直徑（P＜0.05），在第9、13天與對照無顯著性差異（P＞0.05）；接種炭疽病菌的臍橙在高劑量己醛（150 μL/L）處理的第5天可以顯著降低果實發(fā)病率和病斑直徑（P＜0.05），在第9天與對照無顯著性差異，在第13、15天發(fā)病率和病斑直徑明顯增大，分別比對照組增大9.1%和9.84%。

整體來看，100 μL/L的己醛熏蒸控制侵染性病害的效果最好。在貯藏末期（接種青綠霉孢子懸浮液第13天和果實接種炭疽孢子懸浮液第15天），100 μL/L己醛熏蒸組與對照組相比明顯降低，青霉病、綠霉病和炭疽病的發(fā)病率分別比對照組降低66%、64%、58%；病斑直徑分別降低59%、60%、56%。

2.2己醛熏蒸對臍橙果實自然發(fā)病率的控制效果

圖 3　己醛熏蒸對臍橙果實自然發(fā)病率的影響Fig.3　Effect of hexanal vapour treatment on natural disease incidence of navel orange

如圖3所示，經過己醛熏蒸的臍橙在貯藏期間，果實發(fā)病率和病斑直徑隨著時間的延長而增加。在整個貯藏過程中50 、100 μL/L己醛熏蒸的臍橙果實的腐爛率明顯低于對照果實（P＜0.05），且100 μL/L明顯優(yōu)于50 μL/L，在果實貯藏第30天，經100 μL/L己醛處理的果實腐爛率比對照果實的腐爛率降低了40.58%。150 μL/L的己醛熏蒸前期具有控制病害發(fā)生，后期反而加速了病害的侵染。說明低劑量己醛熏蒸能有效控制采后果實貯藏過程中微生物、致病菌等的發(fā)生，抑制果實腐爛，起到貯藏保鮮的效果。

2.3己醛熏蒸對臍橙果實常見生理性病害的控制效果及機理

2.3.1己醛熏蒸對臍橙果皮變色指數和塌陷指數的影響如圖4所示，經過己醛熏蒸的臍橙在貯藏期間，果皮變色指數和塌陷指數隨著貯藏時間的延長而增加，50、

100 μL/L己醛熏蒸對果實變色指數、塌陷指數影響不明顯（P＞0.05）。但150 μL/L己醛熏蒸可使果皮明顯變化和塌陷，在貯藏溫度貯藏末期（第30天）果皮變色指數和塌陷指數為對照組的2.86、2.77 倍，顯著降低果實外觀品質，影響其商品價值。

圖 4　　己醛熏蒸對臍橙果皮變色指數（A）和塌陷指數（B）的影響Fig.4　　Effect of hexanal vapour treatment on rind collapse and discolouration of navel orange

2.3.2己醛熏蒸對臍橙果皮色差值的影響

圖 5　己醛熏蒸對臍橙果皮L值（AA）　　和H值（BB）的影響Fig.5　Effect of hexanal vapour treatment on L and H values of navel orange peel

如圖5所示，經過己醛熏蒸的臍橙在貯藏期間，果實的L值和H值隨著貯藏時間的延長而下降。其中50、100 μL/L己醛熏蒸果實L值和H值與對照無顯著性差異（P＞0.05），150 μL/L己醛熏蒸會顯著降低果實的L值和H值，在貯藏末期，較對照組分別降低了7.19%和2.49%，表明常溫貯藏下，150 μL/L己醛熏蒸顯著降低果實外觀品質，使果實失去光澤，并導致果皮褐變。所以高劑量的己醛處理會加大生理性病害發(fā)病的幾率。

2.3.3己醛熏蒸對臍橙果皮總酚、類黃酮含量和PPO活性的影響

圖 6　己醛熏蒸對臍橙果皮總酚（A）和類黃酮（B）含量的影響Fig.6　Effect of hexanal vapour treatment on total phenolic andfl avonoid contents of navel orange peel

如圖6A所示，經過己醛熏蒸的臍橙在貯藏期間，果皮中總酚含量呈現先下降后上升再下降的趨勢，且對照組果皮總酚含量高于所有處理組，在貯藏末期50 μL/L己醛熏蒸與對照組無顯著性差異（P＞0.05），而100 μL/L和150 μL/L己醛熏蒸與對照組有顯著性差異（P＜0.05），其中150 μL/L能明顯降低果皮總酚的含量，在貯藏末期（第30天），150 μL/L己醛處理組的總酚含量比對照組低8.25%。

由圖6B可知，在貯藏過程中，柑橘果皮中類黃酮類物質含量與總酚含量具有基本一致的變化趨勢，即貯藏過程中柑橘果實中類黃酮含量亦呈現先下降后上升再下降的趨勢，且對照組的果皮類黃酮含量高于所有處理組。其中150 μL/L能明顯降低果皮類黃酮的含量，在貯藏第5、10、15、20天，150 μL/L己醛熏蒸與對照有顯著性差異（P＜0.05），分別比對照組低10.37%、10.89%、13.26% 和15.93%，但到貯藏末期，其果皮類黃酮含量和對照組無顯著性差異（P＞0.05）。

如圖7所示，經過己醛熏蒸的臍橙在20 ℃貯藏溫度條件下貯藏期間，臍橙果皮PPO活性呈現出先升高后降低再升高的趨勢。經己醛熏蒸的果實果皮PPO活性要高于對照組，且隨著己醛劑量的增加這種效應更為明顯。150 μL/L己醛熏蒸在貯藏前期，即貯藏第5、10、15天時與對照組有顯著性差異（P＜0.05），而到貯藏后期果皮的PPO含量與對照組無顯著性差異（P＞0.05）。

圖 7　　己醛熏蒸對臍橙果皮PPO活性的影響Fig.7　　Effect of hexanal vapour treatment on PPO activity of navel orange peel

3　　討 論

果蔬在貯藏中因腐爛所造成的損失占20%～25%，其中最主要的是由病原菌侵染引起的腐爛［1］。近年來，許多研究發(fā)現果實本身自然揮發(fā)物可以有效控制采后由致病微生物所引起的果蔬腐爛。研究發(fā)現，（E）-2-己烯醛在抑制無核鮮食葡萄灰霉病方面具有很好的效果［47］，25 μL/L和125 μL/L甲醛可完全抑制灰霉病菌和褐腐菌的孢子萌發(fā)［48-49］，利用含有低劑量乙醇氣體的緩釋劑處理草莓，能夠有效防止其在室溫貯藏條件下的果實軟化及由病原微生物引起的腐爛［50］。本實驗中先接種病原菌再進行100 μL/L的己醛熏蒸可以顯著抑制青綠霉病和炭疽病，與Song等［39］和Fan等［40］研究結果一致。先接種病原菌后己醛熏蒸處理 果實侵染性病害的發(fā)病率和病斑直徑與對照組相比有顯著性差異，說明己醛對病原菌有直接抑制作用，而先己醛熏蒸處理后接種病原菌與對照組相比無顯著性差異，說明己醛對臍橙果實無抗病誘導性。本實驗中150 μL/L己醛熏蒸處理抑制病原菌發(fā)病率和病斑直徑的效果效果不及1 00 μL/L己醛熏蒸處理，是因為己醛用量過高，會造成果實的植物毒性傷害，從而加重侵染性病害的發(fā)生。

近年來，研究發(fā)現己醛處理對不同的果實貯藏品質的影響是不同的，目前尚無統一結論。有的研究表明己醛可以增加果蔬品質，如Paz等［51］研究表明己醛處理可增強藍莓、番茄、梨等果實的感官品質。有些研究表明己醛會對果蔬產生不利影響，如Avissar等［47］研究發(fā)現己醛會誘導果實產生植物毒性癥狀并降低果實感官品質。目前的研究并無具體的反應機理。本實驗發(fā)現高劑量的己醛（150 μL/L）熏蒸24 h會造成臍橙果皮塌陷指數和變色指數的升高，亮度和色度的降低，PPO活性的升高，以及總酚和類黃酮的降解從而導致臍橙果實果皮的褐變并引發(fā)生理性病害，而低劑量的己醛（50、100 μL/L）熏蒸24 h與對照無顯著性差異。與Paligath等［52］的研究結果一致。

4　　結 論

以上實驗結果表明，與對照相比，先己醛熏蒸后接種對臍橙果實的控病效果差異不顯著；而先接種后進行己醛熏蒸則表現出對病害的控制或促進作用，50、

100 μL/L己醛處理控制侵染性病害效果顯著，100 μL/L己醛熏蒸效果最好，而150 μL/L己醛熏蒸在臍橙貯藏后期加重了侵染性病害的發(fā)生；100 μL/L己醛熏蒸也可以顯著抑制常溫條件下臍橙果實的自然發(fā)病率。另外，關于對臍橙果皮生理性病害的影響，50、100 μL/L的己醛熏蒸與對照相比差異不顯著，而高劑量（150 μL/L）的己醛熏蒸會促進酚類物質的氧化，造成果皮的褐變和塌陷，加重果實生理性病害的發(fā)生。說明低劑量的己醛能顯著抑制臍橙侵染性病害的發(fā)生，又不會引發(fā)生理性病害，故在柑橘果實保鮮上有著良好的應用前景。

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Effect of Hexanal Fumigation on Infectious Diseases and Physiological Disorders of Navel Orange

ZHAO Yijie1， WANG Jianjun1， DENG Lili1， 2， ZENG Kaifang1，2，*
（1. College of Food Science， Southwest University， Chongqing400715， China；2. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food， Chongqing400715， China）

We designed this study to examine the effect of hexanal fumigation on postharvest infectious diseases and physiological disorders of navel oranges. For infectious diseases， the effect of hexanal vapour treatment before artifi cial inoculation of navel oranges with Penicillium italicum， Penicillium digitatum and Colletotrichum gloeosporides was not significant while the effect of hexanal vapour treatment after artificial inoculation with pathogens was related to its concentration. The incidence of infectious diseases was decreased by hexanal vapour treatment at 50 and 100 μL/L，especially at 100 μL/L. Meanwhile， 100 μL/L hexanal vapour also signifi cantly inhibited the increase in the natural incidence of diseases. The effect of hexanal vapor treatment at low concentrations （50 and 100 μL/L） on physiological disorders was not signifi cant， but hexanal vapor treatment at high concentration （150 μL/L） promoted the oxidation of total phenolics，caused rind collapse and then accelerated the occurrence of the physiological disorders.

hexanal； infectious diseases； physiological disorders； storage

TS255.3

A

1002-6630（2015）24-0290-07

10.7506/spkx1002-6630-201524054

2015-04-25

國家自然科學基金面上項目（31471631）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2015BAD16B07）；重慶市科技攻關（應用技術研發(fā)類/重點）項目（cstc2012gg-yyjsB80003）

趙一潔（1993—），女，碩士研究生，研究方向為農產品貯藏工程。E-mail：zhaoyijie1993@163.com

曾凱芳（1972—），女，教授，博士，研究方向為農產品貯藏工程。E-mail：zengkaifang@163.com