不同保鲜剂混配对锦橙采后病菌的毒性及其贮藏效果

2014-03-08 06:33:35刘浩强李鸿筠向可海胡军华姚廷山陈洪明王邦祥
食品科学 2014年22期
关键词:配剂单剂咪鲜胺

刘浩强,李鸿筠,向可海,冉 春,胡军华,姚廷山,向 琴,杨 华,陈洪明,王邦祥*

(1.西南大学柑桔研究所,中国农业科学院柑桔研究所,重庆 400712;2.国家柑桔工程技术研究中心,重庆 400712;3.重庆开县南门镇人民政府,重庆 405403;4.重庆万州三峡职业技术学院,重庆 405403;

5.辽宁省果树科学研究所,辽宁 营口 115009;6.重庆生产力促进中心,重庆 401147)

不同保鲜剂混配对锦橙采后病菌的毒性及其贮藏效果

刘浩强1,2,李鸿筠1,向可海3,冉 春1,胡军华1,姚廷山1,向 琴4,杨 华5,陈洪明1,王邦祥6,*

(1.西南大学柑桔研究所,中国农业科学院柑桔研究所,重庆 400712;2.国家柑桔工程技术研究中心,重庆 400712;3.重庆开县南门镇人民政府,重庆 405403;4.重庆万州三峡职业技术学院,重庆 405403;

5.辽宁省果树科学研究所,辽宁 营口 115009;6.重庆生产力促进中心,重庆 401147)

研究了2 种保鲜 剂的混配剂对柑橘采后 主要病菌的毒性及对锦橙果实的贮藏保鲜效果,结果表明:混配剂333.3 g/L抑·咪乳油对青霉菌、绿霉病和炭疽病的毒力均最大,半数有效质量浓度(median effective concentration,EC50)值分别 为0.47 3 6、0.241 9 øg/mL和10.12 1 7 øg/mL, 毒性均高于单剂500 g/L抑 霉唑乳油和250 g/L咪鲜胺乳油。混配剂333.3 g/L抑·咪乳油的共毒系数分别为273.485 4、293.900 9和207.017 2,均大于170,表现出明显的增效作用。根据保鲜 效果来看,混配剂333.3g/L抑·咪乳油在30 d时保鲜效果和5 00 g/L抑 霉唑乳油相当,为96.15%,45 d的保鲜效果在90%以上,60 d的保鲜效果在8 5%以上,保鲜效果均好于对照 的单剂250 g/ L咪鲜胺乳油和500 g/L抑霉唑乳油。根据实验筛选到的最佳的混配剂为333.3g/L抑·咪乳油。

保鲜剂;混配剂;柑橘果实;致病菌;保鲜效果

柑橘是世界上最重要的水果之一,亦是我国南方最广泛种植的水果品种之一,全球有多个国家和地区种植柑橘,但地球上柑橘主要分布在南北纬40°区域内具有适宜土壤和气候条件的热带和亚热带地区。近年来,我国柑橘产业发展势头迅猛,产量显著提高,柑橘的年生产量已达3 000多万 t,超过苹果而成为水果之首,已经成为柑橘主产区农业经济的支柱产业之一[1-3],为促进农村经济社会发展、有效改善生态环境做出了积极贡献,尤其对我国三峡库区生态建设起到了不可磨灭的作用。柑橘贮藏保鲜的方法很多,如留树贮藏、臭氧保鲜、中药保鲜,但最常用的还是化学保鲜,由于柑橘果实在运输、贮藏过程中容易受到青霉、绿霉和炭疽菌等传染性的病害的侵染而造成腐烂损失[4-11],目前控制柑橘采后病害的主要手段是使用化学保鲜剂,大致可 归为3 类:苯并咪唑类,代表品种有多菌灵、苯菌灵、甲基托布津、特可多等;咪唑类,代表品种有万里得、抑霉唑、施保克等;双胍盐类,代表品种有百可得等。但在我国广大柑橘产区,长期单一使用一种单剂,并且连续多年使用,病菌已经对其产生了抗药性 ,防治效果大幅下降,并且存在农残问题,对人类健康有潜在危险,现在已陆续被禁止使用,如双胍盐、多菌灵等保鲜剂[8]。因此,迫切需要筛选一些新的、低毒高效的保鲜剂,以及不同保鲜剂之间的混配剂在采后柑橘上的使用,本研究采用2 种低毒的单剂和5 种混配剂作为试验对象,以期获得较好实验结果,为应用开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

柑橘品种为锦橙,采摘自中国农业科学院柑桔研究所试验果园。

青霉菌(Penicillium italicum Wehmer)、绿霉菌(Penicillium digitatum Saccardo)、炭疽杆菌(Colletotrichum gloeosporiorides Penz)由实验室培育得到。

500 g/L抑霉唑(imazalil,I)乳油(emulsifiable concentrates,EC)(A剂) 北京燕化永乐农药有限公司;250 g/L咪鲜胺(prochloraz,P)EC(B剂) 江苏省扬州市苏灵农药 化工有限公司。

供试混配保鲜剂:312.5 g/L抑·咪EC(I和P质量比1∶3)、333.3 g/L抑·咪EC(I和P质量比1∶2)、375 g/L抑·咪EC(I和P质量比1∶1)、416.7 g/L抑·咪EC(I和P质量比2∶1)、437.5 g/L抑·咪EC(I和P质量比3∶1)。

马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基配方(1 000 mL水):马铃薯200 g、葡萄糖10~20 g、琼脂17~20 g。

1.2 仪器与设备

GL-10高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂;S212搅拌器 上海予华仪器公司;FA2004电子天平上海方瑞仪器有限公司;MLR-351H智能人工气候箱日本三洋公司;PYX-DHS隔水式电热恒温培养箱 上海跃进医疗器械厂;DK-S26电热恒温水浴锅 上海一科仪器公司;UV1800PC分光光度计 上海奥析仪器有限公司。

无水乙醇、氢氧化钠、氯化钡、葸酮、L-甲硫氨酸、抗坏血酸、邻苯二甲酸氢钾、四氮唑蓝、冰乙酸(分析纯) 上海试剂厂。

1.3 方法

1.3.1 室内毒力测定

采用菌丝生长速率测定法[12-15]。在预实验的基础上将各单个单剂和混配剂分别设置为5 个质量浓度梯度,先将各保鲜剂分别制成有效成分含量为1、5、10、50、100 øg/mL(其中炭疽病为5、10、50、100、200 øg/mL)的系列质量浓度PDA培养基平面,每种保鲜剂的每个质量浓度均设3 次重复。另设加入无菌水的PDA培养基平板作对照。然后用直径6 mm的打孔器在病原菌菌落边缘切取生长力一致的菌块,分别移植于各含药PDA培养基平板中央,然后置于(26±0.5) ℃恒温培养箱内培养。培养一定时间后,用游标卡尺测量菌落直径(以十字交叉法测量),由菌落直径平均值计算菌丝生长抑制率。用质量浓度对数值(X)与抑制百分率的几率值(Y)进行直线回归分析,检验相关系数的显著性,并求出直线回归方程Y=a +bX。根据回归方程求出药剂的半数 有效质量浓度(median effectiv e concentration,EC50)值及相关系数R、标准误差等值。比较2 种不同保鲜剂复 配后对3 种病原菌的毒力大小和增效作用,混剂的评价依据为共毒系数(co-toxicity coefficient,CTC),本实验以250 g/L咪鲜胺EC为标准药剂,各混剂毒力指数(toxicity index,TI)、混剂的实际毒力指数(actuak toxicity index,ATI)、理论毒力指数(theroretical toxicity index,TTI)和CTC计算方法参照文献[16]。CTC≥170为明显增效,120≤CTC<170为略有增效,70≤CTC<120为相加作用,CTC <120为拮抗作用[17-19]。

1.3.2 贮藏保鲜效果

在重庆市北碚区中国农业科学院柑桔研究所通风贮藏库(防空洞)内进行,库房内设置有3 层的铁架和砖架,果箱采用塑料制成的柑橘专用贮藏箱,实验前10 d对库房内的铁架、果箱以及房间进行消毒。实验柑橘挂果期间尚未喷过任何保鲜剂。库房内的温度为自然室温,适当利用开关通风窗的自然换气方法来调节室温。各处理的贮藏条件一致。实验期间,贮藏库内 的平均温度12.5 ℃、极端最高温度15.0 ℃、极端最低温度11.0 ℃、平均相对湿度77.0%。每个重复用果100 个,每处理4 次重复,每处理共用果400 个,共计14 个处理,5 600 个果实。使用浸渍法,将不同处理分别完全浸渍于该药液1 min捞起晾干(对照用清水浸渍)。处理后每个重复的果实装进一个塑料果箱,置于通风贮藏库内的铁架上,完全随机排列,常温贮藏,3 d后用薄膜果袋单果套袋。贮藏30、45 d和60 d分别调察各指标的变化。每次分别调查记录柑橘青霉病、绿霉病、炭疽病和其他病果数,并将病果取出,然后分别计算病果率和防治效果。

2 结果与分析

2.1 2 种保鲜剂混配剂对柑橘不同病菌的抑制效果

2.1.1 2 种保鲜剂混配剂对柑橘青霉菌抑制效果

333.3 g/L抑·咪EC对青霉菌的抑制效果最好,EC50值为0.306 9 øg/mL,ATI高于单剂500 g/L抑霉唑EC和250 g/L咪鲜胺EC;其次为单剂250g/L咪鲜胺EC, EC50值为0.429 3 øg/mL;再次为37 5 g/L抑·咪EC,EC50值为0.473 6 øg/mL;最差的为437.5g/L抑·咪EC,EC50值为1.571 7 øg/mL。CTC只有333.3g/L抑·咪EC为273.485 4,大于170,表现明显的增效作用;其他4 个混配剂CTC均小于70,表现为拮抗作用(表1、图1)。

图1 5 种混配剂对柑橘青霉菌抑菌效果Fig.1 Antibacterial effects of five preservative mixtures on Penicillium italicum Wehmer

表1 2 种保鲜剂复配对柑橘青霉菌的毒力回归分析Table 1 Regression analysis for the toxicity of individual and combined preservatives to Penicillium italicum Wehmer

2.1.2 2 种保鲜剂混配剂对柑橘绿霉菌抑制效果

绿霉菌在培养8 d后进行观察测量和数据统计。333.3 g/L抑·咪EC对绿霉菌的抑制效果最好,EC50值为0.241 9 øg/mL;其次为375 g/L抑·咪EC,EC50值为0.465 0 øg/mL;单剂250 g/L咪鲜胺EC的抑制效果次之,EC50值为0.532 9øg/mL ;437.5 g/L抑·咪EC的效果相对最差,EC50值4.562 0 øg/mL。333.3g/L抑·咪EC和375g/L抑·咪EC的CTC分别为293.900 9和183.555 4,大于170,表现明显的增效作用;其他3 个混配剂小于70,表现为拮抗作用(表2)。

表2 2 种保鲜剂复配对柑橘绿霉菌的毒力回归分析Table 2 Regression analysis for the toxicity of individual and combined preservatives to Penicillium digitatum Saccardo

2.1.3 2 种保鲜剂混配剂对柑橘炭疽杆菌抑制效果

图2 5 种混剂对柑橘炭疽杆菌抑菌效果Fig.2 Antibacterial effects of five mixtures on Colletotrichum gloeosporiorides Penz

炭疽病在培养8 d后进行观察测量和数据统计。333.3 g/L抑·咪EC对炭疽杆菌的抑制效果最好,EC50值为10.121 7 øg/mL;其次为375 g/L咪鲜胺EC,EC50值为12.865 0 øg/mL;再次为单剂250 g/L咪鲜胺EC,EC50值为15.294 2 øg/mL;最差的为437.5 g/L抑·咪EC,EC50值为84.635 2 øg/mL;和绿霉菌结果基本一致。333.3 g/L抑·咪EC和375 g/L抑·咪EC的CTC大于170,表现明显增效作用;416.7 g/L抑·咪EC的CTC大于120,但小于170,略有增效;312.5 g/L抑·咪EC的CTC大于70,但小于120,表现为相加作用;437.5 g/L抑·咪EC的CTC小于70, 表现出拮抗作用(表3、图2)。

表3 2 种保鲜剂复配对柑橘炭疽病的毒力回归分析Table 3 Regression analysis for the toxicity of individual and combined preservatives to Colletotrichum gloeosporiorides Penz

2.2 保鲜剂的室内保鲜效果

表4 2 种保鲜剂复配对锦橙的室内保鲜效果Table 4 Preservative effect of individual and combined preservatives oonn ‘Jincchheenngg’ oraannggee

通过在贮藏库内用单剂250 g/L咪鲜胺EC、单剂500 g/L抑霉唑EC以及两种保鲜剂的混配剂对柑橘果实进行防治贮藏病害实验,结果表明333.3 g/L抑·咪EC稀释至质量浓度333.3 øg/m L对柑橘青、绿霉病和炭疽病均具有较好的防治效果,比稀释至333 øg/mL的500 g/L抑霉唑EC和稀释至375 øg/mL的250 g/L咪鲜胺EC单剂效果好,和毒力测定结果比较 一致;效果最差的为437.5 g/L抑·咪EC,对柑橘青、绿霉病和炭疽病均防治效果都较差,在贮藏30、45、60 d时效果均比其他混配剂及单剂差。若在生 产上大量使用,推荐使用稀释至333.3 øg/mL的333.3 g/L抑·咪EC,结果如表4所示。

3 讨论与结论

本实验研究结果表明,混配剂 333.3 g/L抑·咪乳油对青霉菌、绿霉病和炭疽病的毒性最大,EC50值分别为0.473 6、0.241 9 øg/mL和10.121 7 øg/mL,毒力均高于单剂250 g/L咪鲜胺乳油和500 g/L抑霉唑乳油。其CTC分别为273.485 4、293.900 9和207.017 2,均大于170,有明显的增效作用。根据保鲜效果来看:混配剂333.3g/L抑·咪乳油在30 d时保鲜效果和500 g/L抑霉唑乳油相当,为96.15%,45 d的保鲜效果在90%以上,60 d的保鲜效果在85%以上,保鲜效果均好于对照的单剂250 g/L咪鲜胺乳油和500 g/L抑霉唑乳油。根据实验筛选到的最佳的混配剂为333.3 g/L抑·咪乳油。

咪鲜胺作为高效、广谱、低毒型杀菌保鲜剂,具有预防保护治疗等多重作用。对于真菌引起的多种病害防效极佳,速效性好,持效期长,具有内吸作用。咪鲜胺是咪唑类杀菌剂中的重要品种。在我国使用的咪 唑类保鲜剂还有本实验采用的抑霉唑,这类保鲜剂主要是干扰病原菌细胞壁和抑制甾醇的生物合成而起作用。本研究对市场上常用的两种保鲜剂进行复配,5 个混配剂进行了贮藏实验,根据结果混配剂333.3 g/L抑·咪乳油对柑橘青霉菌、绿霉病和炭疽病的毒力最大,明显大于单剂, CTC大于170,表现出明显的增效作用,并且对柑橘的贮藏保鲜效果也最好。在今后研究中,可以把混配剂333.3 g/L抑·咪乳油连续使用几年或者使用在不同品种的柑橘上,看看贮藏保鲜效果是否稳定和一致,这些都还需要进一步的探讨研究[20-26]。

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Toxicity of Different Preservative Mixtures to Post harvest Pathogens and Their Efficacy on ‘Jincheng’ Orange (Citrus sinensis Osbeck. cv. Jincheng)

LIU Hao-qiang1,2, LI Hong-jun1, XIANG Ke-hai3, RAN Chun1, HU Jun-hua1, YAO Ting-shan1, XIANG Qin4, YANG Hua5, CHEN Hong-ming1, WANG Bang-xiang6,*
(1. Citrus Research Institute, Southwestern University, Citrus Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400 712, China; 2. National Citrus Eng ineering Research Center, Chongqing 400712, China; 3. Nanmen Government of Chongqing Kaixian, Chongqing 405403, China; 4. Chongqing Three Gorges Vocational College, Chongqing 405403, China; 5. Liaoning Provincial Institute of Fruit Tree Science, Yingkou 115009, China; 6. Chongqing Productivity Promotion Center, Chongqing 401147, China)

In this study, the toxicity of mixtures of two food preservatives, imazalil and prochloraz, to major postharvest pathogens of ‘Jincheng’ orange (Citrus sinensis Osbeck. cv. Jincheng) and their efficacy in preserving the quality of‘Jincheng’ orange was investigated. The results showed that 333.3 g/L preservative mixture at an imazalil/prochloraz mass ratio of 1:2 had the highest toxicity to Penicillium italicum Wehmer, Penicillium digit atum Saccardo and Colletotrichum gloeosporiorides Penz with median effective concentrations (EC50) of 0.473 6, 0.241 9 and 10.121 7 øg/mL, respectively. The antibacterial activities of 500 g/L imazalil and 250 g/L prochloraz were weaker when used separately. The cotoxicity coeffic ients of the mixture for Penicillium italicum Wehmer, Penicillium digitatum Saccardo and Co lletotrichum gloeosporiorides Penz were 273.485 4, 293.900 9 and 207.017 2, respectively, which were all higher than 170, showing significant synergism. Furthermore, our results demonstrated that this p reservative mixture was as effective as 500 g/L imazalil in preserving ‘Jincheng’ orange after 30 days of storage, both showing a preservation eff iciency of 96.15%. The preservation efficiency of the mixed preservatives was over 90% after 45 days and over 85% after 60 days, which was better than that of 25 0 g/L prochloraz alone and 500 g/L imazalil alone. This study has indicated that imazalil plus prochloraz EC at 333. 3 g/L could be the best preservative mixture.

preservative; mixtures; citrus fruit; pathogens; preservation effect

TS201.3

A

1002-6630(2014)22-0260-05

10.7506/spkx1002-6630-201422051

2014-04-04

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD19B06);公益性行业(农业)科研专项(201203034);重庆市自然科学基金项目(cstc2011jjA80025)

刘浩强(1978—),男,助理研究员,硕士,主要从事柑橘贮藏病害研究。E-mail:liuhaoqiang@cric.cn

*通信作者:王邦祥(1978—),男,助理研究员,硕士,主要从事农业技术研究与推广。E-mail:swau5228@163.com

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