張 慜，馮彥君

（江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫214122）

果蔬生物保鮮新技術(shù)及其研究進(jìn)展

張 慜，馮彥君

（江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫214122）

在果蔬保鮮中應(yīng)用生物技術(shù)，有污染小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的保鮮技術(shù)有較大優(yōu)勢(shì)。本文主要討論了幾種常見(jiàn)的生物保鮮技術(shù)：一是拮抗菌保鮮技術(shù)，介紹了其保鮮作用原理以及在果蔬保鮮中的應(yīng)用；二是基因工程保鮮技術(shù)，主要從減少乙烯合成、控制細(xì)胞壁降解酶的活性兩個(gè)方面進(jìn)行了闡述；三是酶工程保鮮技術(shù)，主要介紹了酶制劑在果蔬保鮮中的應(yīng)用。

果蔬保鮮；拮抗菌；基因工程；酶工程

我國(guó)是果蔬生產(chǎn)大國(guó)，果蔬產(chǎn)量長(zhǎng)年位居世界第一。但是，我國(guó)在果蔬保鮮方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段我國(guó)新鮮果蔬的腐爛損耗率在30%～50%之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家平均7%的水平[1]。因此，我們有必要加快開(kāi)發(fā)新型果蔬保鮮技術(shù)，加強(qiáng)其應(yīng)用，這對(duì)于我國(guó)的果蔬行業(yè)有著重要的意義，也有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

現(xiàn)在，低溫貯藏和化學(xué)保藏，是我國(guó)果蔬保鮮的2個(gè)主要的技術(shù)手段，它們是傳統(tǒng)的保鮮方法，技術(shù)比較成熟，但也存在著一些明顯的缺點(diǎn)：前者成本較高，能耗相對(duì)較大，且保藏后的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；后者存在化學(xué)殘留問(wèn)題，有一定的安全隱患，而且長(zhǎng)期使用存在保藏對(duì)象有一定的產(chǎn)生抗藥性的可能[2]。因此，我們有必要開(kāi)發(fā)一些新型生物保鮮技術(shù)，以解決這些問(wèn)題。

生物技術(shù)被公認(rèn)為21世紀(jì)最具開(kāi)發(fā)潛力的高新技術(shù)之一，近年來(lái)，生物技術(shù)飛快發(fā)展，在理論和實(shí)踐上都取得了較大的成就，其研究成果在食品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有著廣泛的應(yīng)用[3]，隨著這種應(yīng)用愈加廣泛和深入，果蔬保鮮技術(shù)也必將得到飛躍式的發(fā)展。

相比傳統(tǒng)的果蔬保鮮技術(shù)，生物保鮮技術(shù)需要的貯藏空間小，條件比較容易控制，成本低，產(chǎn)生的污染少[2]，這些優(yōu)點(diǎn)意味著生物保鮮技術(shù)有著巨大的開(kāi)發(fā)潛力。生物保鮮技術(shù)總體可分為：利用拮抗菌保鮮，可以直接利用其本身與病原菌競(jìng)爭(zhēng)或寄生的關(guān)系保鮮，或者利用其產(chǎn)生的抗菌肽等次級(jí)代謝產(chǎn)物起到保鮮作用；利用從天然物質(zhì)中提取的抗菌物質(zhì)來(lái)保鮮，或者利用人工合成的放生保鮮劑保鮮；利用基因工程的技術(shù)手段改造貯藏對(duì)象來(lái)保鮮；利用酶工程的技術(shù)手段保鮮等。結(jié)合近年來(lái)生物保鮮技術(shù)的在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況，文中介紹了與其相關(guān)的研究進(jìn)展，主要介紹了拮抗菌保鮮技術(shù)、基因工程保鮮技術(shù)以及酶工程保鮮技術(shù)這幾種技術(shù)的概況及研究進(jìn)展。

1 拮抗菌保鮮技術(shù)

國(guó)外果蔬保鮮中拮抗菌的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用至今已有三十余年的歷史，在國(guó)內(nèi)則只有十余年的歷史[2]。因?yàn)檗卓咕鷮?duì)果蔬貯藏過(guò)程中一些主要的病原菌具有拮抗作用，所以可以應(yīng)用于果蔬保鮮。因?yàn)槠溲芯康臍v史較短，現(xiàn)在很多拮抗菌都處于實(shí)驗(yàn)階段，但也有一些進(jìn)入了商業(yè)應(yīng)用階段。這些研究和應(yīng)用主要集中在一些大宗商品化果蔬的保鮮中，如蘋(píng)果、柑橘、葡萄等。

1.1 拮抗菌保鮮機(jī)理

拮抗菌保鮮作用的機(jī)理十分復(fù)雜，因?yàn)樯婕暗睫卓咕?、病原菌和貯藏果蔬之間的相互作用，相關(guān)研究進(jìn)展緩慢。大體上來(lái)說(shuō)，拮抗菌保鮮作用的機(jī)理可以分為4種；1是競(jìng)爭(zhēng)作用，拮抗菌與病原菌都依靠貯藏果蔬中的營(yíng)養(yǎng)和空間生存，兩者存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；2是寄生作用，一些拮抗菌可以寄生在病原菌上，依靠病原菌提供的營(yíng)養(yǎng)生存；3是誘導(dǎo)作用，在一些拮抗菌的誘導(dǎo)下，貯藏果蔬的抗病能力會(huì)得到一定的提高；4是殺菌作用，一些拮抗菌可以產(chǎn)生殺菌物質(zhì)殺死病原菌[4]。

1.1.1 營(yíng)養(yǎng)和空間競(jìng)爭(zhēng) 拮抗菌在果蔬中和病原菌存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，主要是對(duì)于果蔬中的營(yíng)養(yǎng)成分和空間。只有當(dāng)拮抗菌的競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)力強(qiáng)于病原菌時(shí)，才能更好地達(dá)到對(duì)果蔬的保鮮的目的[4]。很多拮抗菌都具有以上特點(diǎn)。曾璐[5]通過(guò)在草莓上進(jìn)行活體試驗(yàn)，篩選出了對(duì)抑制草莓采后的灰霉病的發(fā)生有最佳拮抗效果的季也蒙畢赤氏酵母，并對(duì)其增殖培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)一步研究了它的工業(yè)制劑的制備方法，還對(duì)該拮抗菌的抑菌機(jī)理進(jìn)行了分析，并為進(jìn)一步提高該工業(yè)制劑的抑菌效能與化學(xué)防腐劑聯(lián)合施用進(jìn)行了嘗試。結(jié)果表明，該拮抗菌在草莓保鮮中最為顯著的抑菌途徑是與病原菌空間及營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，碳源是其競(jìng)爭(zhēng)的營(yíng)養(yǎng)之一。

1.1.2 直接寄生 直接寄生，是指一些拮抗菌可以寄生在病原菌上，依靠病原菌提供的營(yíng)養(yǎng)為生。拮抗菌作用的大致過(guò)程是，首先識(shí)別病原菌并對(duì)其進(jìn)行吸附，在這個(gè)作用完成后，拮抗菌內(nèi)的一些信號(hào)途徑得到激活，拮抗菌開(kāi)始合成一些相關(guān)的蛋白質(zhì)，如幾丁質(zhì)酶和β-1，3-葡聚糖酶，它們可以降解真菌類病原菌的細(xì)胞壁，作用于病原菌，達(dá)到殺滅病原菌的目的。需要指出的是，拮抗菌的寄生作用是以病原菌的存在為前提的，而且通常需要病原菌達(dá)到一定數(shù)量，此時(shí)貯藏果蔬可能已經(jīng)受到了較大的侵害，再依靠拮抗菌的寄生作用為時(shí)已晚。因此，寄生作用一般在貯藏果蔬的保鮮中起到輔助作用，但它并不是拮抗菌保鮮作用的主要作用機(jī)制[4]。

1.1.3 誘導(dǎo)抗病 果蔬采后更易受到病原菌的侵染，因其在貯藏過(guò)程中的抗病能力逐漸下降[4]。而在一些拮抗菌的誘導(dǎo)下，貯藏果蔬，如蘋(píng)果、桃、櫻桃、葡萄等，抗病能力會(huì)得到一定的提高，這一觀點(diǎn)已經(jīng)得到了證實(shí)。羅麗[6]對(duì)檸檬形克勒克酵母（Kloeckeraa Piculata）（34-9）的研究表明，該拮抗菌能在一定程度上誘導(dǎo)柑橘果實(shí)對(duì)意大利青霉產(chǎn)生抗性，這種誘導(dǎo)作用與拮抗菌處理時(shí)間長(zhǎng)短和處理位點(diǎn)遠(yuǎn)近有關(guān)。

1.1.4 產(chǎn)生殺菌物質(zhì) 有些拮抗菌本身可以產(chǎn)生高濃度的抗菌物質(zhì)，從而對(duì)在果蔬起到保鮮作用。楊振[7]從油桃果實(shí)表面和健葉上分離、篩選到對(duì)油桃綠霉病有很好抑制效果的細(xì)菌1株，證實(shí)該菌株為枯草芽抱桿菌，命名為BS-331，研究了它的一些生物學(xué)特性，初步探索了其生防效果和生防機(jī)理。結(jié)果表明1×108CFU/mL的細(xì)菌濃度就能夠很好的抑制油桃綠霉病的發(fā)生，其代謝產(chǎn)物能對(duì)指狀青霉有顯著的抑制作用，且其能夠促進(jìn)PPO、POD的分泌，提高自身的抗病能力；輔助因子如CaCl2、Na2CO3的添加對(duì)提高BS-331菌株的防治效果有一定的促進(jìn)作用。

1.2 拮抗菌保鮮技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用拮抗菌進(jìn)行果蔬保鮮，可以直接利用拮抗菌本身，也可以利用其代謝產(chǎn)物；前者還可以與其它果蔬保鮮技術(shù)結(jié)合，以增強(qiáng)其保鮮效果。

1.2.1 微生物菌體保鮮

1）單獨(dú)使用拮抗菌保鮮技術(shù)。目前，細(xì)菌、酵母菌、霉菌中均有一些菌種可以作為拮抗菌應(yīng)用于果蔬保鮮。細(xì)菌主要是芽孢桿菌屬（Bacillus spp.）和假單胞桿菌屬（Pseudomonas spp.）；酵母菌是目前應(yīng)用于果蔬保鮮中效果最好的1個(gè)菌種，且使用過(guò)程中沒(méi)有毒素產(chǎn)生，還可以和化學(xué)殺菌等方法聯(lián)用，是目前研究的熱點(diǎn)；部分小型絲狀真菌也可以用于果蔬保鮮[8]。在拮抗菌的分離篩選中，活體篩選是應(yīng)用較多的分離篩選方法。

車建美等[9]從施用濃度、貯藏方式和施用方法等角度考察了拮抗菌短短芽孢桿菌FJAT-0809-GLX對(duì)龍眼果實(shí)保鮮的最佳條件，找到1種成本低、效果好的龍眼保鮮方法。結(jié)果表明，隨著稀釋濃度的升高，龍眼果實(shí)保鮮率逐漸下降，脫粒率逐漸升高，稀釋10倍施用時(shí)，保鮮率最高，為75%。拮抗菌噴施后用紙包裹貯藏，效果顯著好于用樹(shù)葉貯藏。拮抗菌采前處理龍眼果實(shí)，其脫粒率為24.42%，明顯高于采后處理的12.96%，保鮮功能微生物FJAT-0809-GLX采后處理的保鮮率最高，保鮮率為83.33%。

耿海峰[10]篩選了1種對(duì)冬棗病害中常見(jiàn)病原菌細(xì)交鏈格孢、多隔鐮孢霉和串珠霉具有較好拮抗作用和較寬抑菌譜的拮抗菌B26，并確定了它的分類學(xué)地位、產(chǎn)生拮抗物質(zhì)的最優(yōu)條件及其穩(wěn)定性。涂起紅[11]篩選了1種對(duì)柑橘保鮮中危害最為嚴(yán)重的兩大真菌性病害（青霉病和綠霉?。┚哂袕?qiáng)烈抑制作用的拮抗菌YS-1，并結(jié)合單因子和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)其發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，該研究為后續(xù)抗菌物質(zhì)的分離純化研究提供了理論基礎(chǔ)。

鄭琪[12]篩選了對(duì)蘭州白鳳桃、大接杏保鮮中的主要致病菌篩具有防治效果的拮抗菌，并對(duì)其了分類鑒定并對(duì)和抑菌作用的研究。共鑒定出了6種主要的病原菌，得到14株拮抗菌，其中2株拮抗作用最顯著，當(dāng)濃度為107CFU/mL時(shí)，對(duì)病原菌的抑菌效果最佳。許皎姣[13]篩選了一株能夠有效防治果蔬采后灰霉病的拮抗酵母菌——CM2，CM2菌懸液為1×108CFU/mL時(shí)效果最好，SA（水楊酸）和SBC（碳酸氫鈉）能夠增強(qiáng)這種作用。

侯繼斌等[14]研究發(fā)現(xiàn)其采用的拮抗菌P1、P5能夠明顯降低葡萄還原糖、可滴定酸的降解和損失，還能明顯推遲貯藏期葡萄發(fā)病，減少質(zhì)量損失率、落粒率，降低發(fā)病率，對(duì)于葡萄保鮮效果明顯。李陽(yáng)等[15]的研究證明絲孢酵母（Trichosporon aquatile）菌液對(duì)水蜜桃有一定的保鮮效果，其最佳濃度為50mL菌液溶于1 000 mL無(wú)菌水。絲孢酵母為相對(duì)有效且無(wú)污染的生物保鮮劑，適宜推廣應(yīng)用。

徐占利[16]分離篩選了酵母菌Y20和Y21，它們對(duì)梨果灰霉病菌、桃果青霉病菌兩種病原菌表現(xiàn)出較好的抑菌效果，經(jīng)鑒定Y20為膠紅酵母，Y21為接合酵母，試驗(yàn)證明均屬無(wú)毒級(jí)；兩菌株在6個(gè)月內(nèi)可以保持在儲(chǔ)藏前75.6%以上的活性，并在保藏期內(nèi)無(wú)論凍干保藏還是液體保藏的菌體制劑都仍然對(duì)于梨果的病害具有良好的生物防治效果。該研究為菌株安全性的商品化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2）與其它果蔬保鮮技術(shù)的聯(lián)合使用。從目前的研究來(lái)看，單一的拮抗菌受環(huán)境因素影響較大，所以很難選出一個(gè)單一的、廣譜的、能夠有效作用于多種果蔬的拮抗菌株[4]。將拮抗菌與其它保鮮方法復(fù)合使用，用其它方法改變貯藏的微環(huán)境，使其更有利于拮抗菌發(fā)揮作用，是研究者們通常采用的手段。

①化學(xué)殺菌劑與拮抗菌復(fù)合使用。化學(xué)殺菌劑在果蔬保鮮中具有顯著的效果，將其與拮抗菌共同使用，僅需要較低的劑量，就可以明顯增強(qiáng)拮抗菌的作用效果。馬龍傳[17]分別采用SA（水楊酸）、MeJA（茉莉酸甲酯）和臭氧與拮抗酵母共同作用，研究其對(duì)水果保鮮的效果及其機(jī)理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SA與粘紅酵母共同作用，比單獨(dú)使用能夠更好地防治草莓采后軟腐病、灰霉病和青霉病等的發(fā)生和擴(kuò)大；MeJA的處理能顯著抑制梨果實(shí)的灰霉病和青霉病的發(fā)病率和發(fā)病直徑；臭氧處理也對(duì)羅倫隱球酵母防治灰霉病的有一定的增強(qiáng)效果。

②化學(xué)鹽類與拮抗菌復(fù)合使用。一些化學(xué)鹽類，如氯化鈣、丙酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鹽、偏亞硫酸氫鉀和鉬酸鹽等，對(duì)于拮抗菌的保鮮作用有一定的增強(qiáng)效果[4]。Cao等[18]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鉬酸銨和拮抗菌Pichia membranifaciens一起使用時(shí)，前者的存在促進(jìn)了后者的增殖，從而加強(qiáng)了后者對(duì)桃果實(shí)的保鮮作用。另一些研究者[19]發(fā)現(xiàn)四硼酸鉀對(duì)拮抗菌 Cryptococcus laurentii的保鮮作用也有類似的增強(qiáng)效果，前者增強(qiáng)了后者防治棗果實(shí)青霉病的能力。

③物理方法與拮抗菌復(fù)合使用。拮抗菌與其它物理保鮮方法共同作用，對(duì)柑橘青霉病和桃果實(shí)軟腐病等多種果蔬病害的防治效果明顯，這些物理方法包括復(fù)合熱處理、紫外處理等。

Xu等[20]發(fā)現(xiàn)，當(dāng) UV-C 與拮抗菌 Candida guilliermondii共同作用時(shí)，前者非但沒(méi)有影響后者的生長(zhǎng)和增殖，而且兩者共同作用，有效地抑制了梨果實(shí)貯藏過(guò)程中青霉和灰霉的發(fā)生。靜瑋[21]將60℃、20 s熱水噴淋處理與羅倫隱球酵母菌共同作用，發(fā)現(xiàn)其能抑制櫻桃果實(shí)的自然發(fā)病率，效果好于單獨(dú)處理。趙妍[22]也發(fā)現(xiàn)38℃熱空氣處理與酵母菌Pichia guilliermondii共同作用時(shí)，后者對(duì)櫻桃番茄果實(shí)的保鮮作用大大增強(qiáng)。

④與天然生物保鮮劑復(fù)合使用。天然生物保鮮劑，指從無(wú)毒無(wú)害的生物材料中提取的具有抑菌或抗氧化等效果的活性成分[4]。拮抗菌與天然生物保鮮劑共同作用，可以更有效地防治果蔬采后的病害。Liu等[23]發(fā)現(xiàn)，甜菜堿和 Cystofilobasidium infirmominiatum復(fù)合使用，因?yàn)樵撎幚硖岣吡宿卓咕鷮?duì)活性氧的耐受力，拮抗菌在蘋(píng)果傷口處的增殖加快，更有效抑制了青霉菌的生長(zhǎng)。Cao等[24]發(fā)現(xiàn)，BTH與 拮抗菌Pichiamembranefaciens復(fù)合使用，提高了果實(shí)中過(guò)氧化物酶、抗壞血酸氧化酶等活性酶的活性，有效降低了青霉病的病斑直徑和發(fā)病率。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，MeJA與上述拮抗菌復(fù)合使用，有效地促進(jìn)了后者的增殖，增強(qiáng)了后者對(duì)枇杷貯藏過(guò)程中一些病害的抵抗效果，加強(qiáng)了其保鮮作用[25]。

1.2.2 拮抗菌代謝產(chǎn)物保鮮 微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)，不受季節(jié)、地域和病蟲(chóng)害條件的限制，且微生物發(fā)酵生產(chǎn)周期短，有利于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，研制微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物相關(guān)的生物保鮮劑，具有廣闊的發(fā)展前景。在果蔬保鮮過(guò)程中，納他霉素、細(xì)菌素、糖類等目前都有所應(yīng)用[8]。

朱天輝等[26]研究了枯草芽孢桿菌水溶性代謝產(chǎn)物及其對(duì)血橙的防腐保鮮效果。紙層析、凝膠層析顯示Bacillus subtilis菌株可產(chǎn)生3個(gè)有效抑菌成分，B.subtilis生物制劑濃度越高，防腐效果越好，制劑稀釋一般以1～10倍效果相對(duì)較好；熱處理會(huì)降低B.subtilis的防腐效果，而阿斯匹林則有增強(qiáng)效果；處理時(shí)間在4～8 h之間效果最好；與包膜技術(shù)共同使用也可以增強(qiáng)其防腐效果。

2 基因工程保鮮技術(shù)

基因工程保鮮技術(shù)，主要通過(guò)相關(guān)基因工程手段，增加或減少有關(guān)基因的表達(dá)，從而控制果蔬成熟過(guò)程中乙烯的合成以及與細(xì)胞壁降解相關(guān)的酶的活性，達(dá)到延緩果蔬貯藏過(guò)程中的軟化的目的，最終實(shí)現(xiàn)果蔬的保鮮[1]。

2.1 基因工程技術(shù)減少果蔬貯藏中乙烯的合成

有呼吸高峰期的水果，如蘋(píng)果、桃子、香蕉等，在成熟時(shí)會(huì)有乙烯的合成和釋放，促進(jìn)自身的成熟，如不加以控制，很容易導(dǎo)致腐爛?；蚬こ瘫ｕr技術(shù)可以通過(guò)相關(guān)基因工程手段，控制有關(guān)基因的表達(dá)，從而控制果蔬成熟過(guò)程中乙烯的合成，達(dá)到延緩果蔬貯藏過(guò)程中的軟化的目的，最終實(shí)現(xiàn)果蔬的保鮮。與果實(shí)中乙烯合成相關(guān)的基因有ACC合成酶基因（ACS）、ACC氧化酶基因（ACO）和ACC脫氨酶基因（ACCD）。在乙烯的合成中，關(guān)鍵的酶是ACC合成酶；ACO需要與ACS協(xié)同表達(dá)，才能起到作用；ACCD的表達(dá)產(chǎn)物能夠降解ACC，進(jìn)而影響果實(shí)中乙烯的含量[1]。

王吉文[27]采用ADF培養(yǎng)基分離具有ACC脫氨酶活性的細(xì)菌，并且用生理生化和分子生物學(xué)方法進(jìn)行鑒定，將具有ACC脫氨酶活性的菌株在草莓中定植。分離出具有ACC脫氨酶活性的內(nèi)生細(xì)菌23株，其中CJL1菌株的ACC脫氨酶活性最高，比活力達(dá)0.142 U/mg。CJL1菌株為成團(tuán)泛菌，能夠在草莓體內(nèi)穩(wěn)定地定植。該研究成功地在草莓體內(nèi)分離得到具有高ACC脫氨酶活性并能定植的成團(tuán)泛菌，豐富了具有果蔬保鮮價(jià)值的植物內(nèi)生菌資源。

杜正順等[28]在研究熱水處理對(duì)草莓保鮮的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，熱水處理對(duì)草莓貯藏過(guò)程中ACS、ACO和乙烯受體基因的表達(dá)有較強(qiáng)的抑制作用，據(jù)此他們推測(cè)熱水處理延緩草莓果實(shí)衰老可能與其抑制乙烯合成的作用有關(guān)。齊靖等[29]研究得到了1條長(zhǎng)編碼 276個(gè)氨基酸殘基的鴨梨ACC氧化酶基因cDNA片段，構(gòu)建了鴨梨ACC氧化酶基因的反義表達(dá)載體，并在農(nóng)桿菌LBA4404的介導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)對(duì)鴨梨組培苗的遺傳轉(zhuǎn)化。該研究為將來(lái)培育出耐儲(chǔ)梨新品種及其他果樹(shù)耐儲(chǔ)新品種的培育提供了優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，也為反義RNA技術(shù)在鴨梨遺傳改良研究中的進(jìn)一步應(yīng)用提供了參考資料。

董禎[30]對(duì)ACC氧化酶的基因進(jìn)行了序列分析，建立了適合于梨果實(shí)總RNA提取的改良CTAB法，主要是在此過(guò)程中去除了多酚和多糖，試驗(yàn)結(jié)果良好；獲得了3個(gè)梨品種ACC氧化酶基因cDNA片斷；通過(guò)對(duì)得到的3種梨的ACC氧化酶基因序列的比較，證實(shí)其均屬于ACC氧化酶基因的片段。

2.2 基因工程技術(shù)控制細(xì)胞壁降解酶的活性

目前的研究證明，多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠甲酯酶（PME）和纖維素酶均與果蔬細(xì)胞壁的降解相關(guān)。一半認(rèn)為，促使果實(shí)軟化的最主要的沒(méi)是PG，它可降解果實(shí)細(xì)胞壁中的多聚半乳糖醛酸，從而使果實(shí)軟化?？梢酝ㄟ^(guò)基因工程的手段，轉(zhuǎn)入反義PG基因，從而降低PG的活性，延緩果實(shí)的軟化，該基因的轉(zhuǎn)入同時(shí)還可以減弱外源乙烯的作用，這些都有利于果蔬保鮮。PME參與了果實(shí)的細(xì)胞壁代謝，有延遲果實(shí)衰老的作用；纖維素酶則與果皮和果肉的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)[1]。

Munoz-Robredo等[31]對(duì)黃綠期的杏用甘氨酸和1-MCP處理，它們是兩種常用的乙烯抑制劑。處理后對(duì)果實(shí)中的基因表達(dá)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，在所測(cè)定的3種ACS基因中，只有ACS2基因的表達(dá)顯著下降，明顯受到了2種乙烯抑制劑的影響。據(jù)此他們推測(cè)，乙烯合成過(guò)程中最關(guān)鍵的基因是ACS2。Yin等[32]的研究乙酰水楊酸可抑制果實(shí)成熟，因?yàn)樗梢杂绊?種乙烯合成的關(guān)鍵基因的表達(dá)，從而抑制了乙烯的合成。

3 酶工程保鮮技術(shù)

酶制劑可以應(yīng)用于果蔬保鮮，主要是一些沒(méi)可以通過(guò)其自身的催化作用，減少甚至消除果蔬貯藏過(guò)程中外界因素的不良影響，從而達(dá)到保險(xiǎn)的目的。酶制劑安全、便于控制，使用的條件溫和容易達(dá)到，而且對(duì)于底物有很強(qiáng)的專一性，具有很好的應(yīng)用前景[3]。葡萄氧化酶和溶菌酶目前已經(jīng)應(yīng)用于果蔬保鮮。

蘭蓉等[33]對(duì)比了主要由葡萄氧化酶和溶菌酶組成的4種天然保鮮劑對(duì)樹(shù)莓的保鮮效果，結(jié)果表明，質(zhì)量濃度0.1 g/dL葡萄糖氧化酶+質(zhì)量濃度0.1 g/dL葡萄糖+質(zhì)量濃度0.1 g/dL殼聚糖涂膜液這種復(fù)合保鮮劑效果最好，各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于其它處理組和對(duì)照組。韓艷麗等[34]研究了常溫條件下3種濃度的溶菌酶涂膜處理對(duì)豐水梨保鮮效果的影響。結(jié)果表明，溶菌酶處理對(duì)豐水梨有著較好的保鮮效果，各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于對(duì)照組；溶菌酶處理的保鮮作用，可能與其對(duì)果實(shí)細(xì)胞膜膜透性的抑制有關(guān)，同時(shí)它還遲緩了果實(shí)中丙二醛含量的增加，在其作用下果實(shí)中超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性的降低情況也有所改善。在3種溶菌酶濃度中，以0.05%溶菌酶涂膜處理效果最好。

馮敘橋等[35]將鮮切寒富蘋(píng)果分別放入3種不同濃度溶菌酶溶液中浸泡后再瀝干，用0.11 mm厚度的PE保鮮膜包裝后置于4℃冷庫(kù)中貯藏保鮮。與對(duì)照組相比較，溶菌酶處理能有效維持鮮切蘋(píng)果的良好品質(zhì)，在一定程度上抑制了相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性及菌落總數(shù)的增加，顯著維持了過(guò)氧化物酶活性。貯藏一定時(shí)間后，溶菌酶處理鮮切蘋(píng)果的各項(xiàng)指標(biāo)都處于較高的水平，護(hù)色效果也較佳。在研究的3種溶菌酶濃度中，保鮮效果最好的是0.08%溶菌酶溶液涂膜。

邱朝坤等[36]研究了溶菌酶、殼聚糖、氯化鈣對(duì)草莓的涂膜保鮮效果。采用不同濃度的上述材料的復(fù)配保鮮液對(duì)草莓進(jìn)行處理，貯于4℃。研究結(jié)果表明，保鮮效果最好的是0.05%溶菌酶、1%殼聚糖和0.5%氯化鈣復(fù)配保鮮液，在貯藏相同時(shí)間后各項(xiàng)指標(biāo)都處于較好水準(zhǔn)。胡曉亮等[37]以海藻酸鈉和溶菌酶為保鮮劑對(duì)馬陸葡萄進(jìn)行復(fù)合涂膜保鮮，結(jié)果表明，1%海藻酸鈉和0.1%溶菌酶處理后的馬陸葡萄感官品質(zhì)最好，腐爛指數(shù)、質(zhì)量損失率、VC含量、可溶性固形物含量、呼吸強(qiáng)度等指標(biāo)顯著優(yōu)于其他處理組，保鮮效果最佳。

4 展望

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)果蔬新鮮度及食用安全性提出了越來(lái)越高的要求。在果蔬保鮮中應(yīng)用生物技術(shù)，有污染小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的保鮮技術(shù)有較大優(yōu)勢(shì)。其應(yīng)用前景十分廣闊。

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New Bio-Preservation Technology of Fruits&Vegetables and Its Research Progress

ZHANG Min， FENG Yanjun
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Thenew biologicalpreservation technology has the incomparableadvantages,such as less pollution and low cost,compared w ith the conventional fresh-keeping technology.Thispapermainly reviews several techniques frequently used in fruitsand vegetables preservation.Firstly,the principle of antagonistic bacteria preservation technology and its application are discussed.Secondly,gene engineering preservation technology ismainly discussed from aspects of reducing the generation of ethylene and regulating the activity of cell wall-degrading enzymes.Thirdly,enzyme engineering preservation technology isalso reviewed from the view ofenzyme preparation.

fruits and vegetables preservation，antagonistic bacteria，gene engineering，enzyme engineering

TS 255.44

A

1673—1689（2017）05—0449—07

2016-12-12

江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目；江蘇省基礎(chǔ)設(shè)施與建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目 （BM2014051）；廣西省科技計(jì)劃項(xiàng)目（GKH14251003）。

張 慜（1962—），男，浙江平湖人，工學(xué)博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏方面研究。E-mail：min@jiangnan.edu.cn

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