大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病抑菌作用及贮藏品质的影响

祁高展 高丹丹

摘要 以新鲜大蒜鳞茎为原料，采用水匀浆法制备粗提物，通过室内抑菌试验及喷涂处理后测定其对苹果炭蛆病菌的抑菌作用及对苹果贮藏品质的影响。结果表明，大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌丝生长和孢子萌发均有显著抑制作用，抑制孢子萌发和菌丝生长的最低有效质量浓度为0.781 mg/mL，当质量浓度达到12.500 mg/mL时，其对孢子萌发和菌丝生长的抑制率分别达到98.48%和87.06%。另外，用大蒜鳞茎粗提物对苹果喷涂处理，可以有效减缓苹果硬度、总酸度及VC含量的下降幅度，能够更好地保持其贮藏品质。

关键词 大蒜鳞茎；粗提物；苹果炭蛆病；抑菌作用；贮藏品质

中图分类号 TS255.3；S436.611.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0116-03

Abstract The garlic bulb was ground with water in mortar and pestle to prepare the crude extracts，the inhibitive effects of garlic bulb crude extracts on pathogen were tested in lab dish and the storage qualities were tested after spraying with the crude extracts.The results showed that the garlic bulb crude extracts had significant inhibitive effects on pathogen mycelia growth and spore germination，the inhibitive effects on pathogen mycelia growth and spore germination increased with the rise of garlic extracts concentration the lowest inhibitory concentration was 0.781 mg/mL to pathogen mycelia growth and spore germination，the inhibitive rate to spore germination and pathogen mycelia growth reached 98.37% and 87.06% when the concentration of garlic bulb extracts increased to 12.500 mg/mL. In addition，spraying apples with the garlic bulb crude extracts could effectively slow down the range of the apple hardness，total acidity and VC content to maintain its storage qualities better.

Key words garlic bulb；crude extracts；collectotrichum gloeosporioides；inhibition；storage qualities

蘋果是我国北方第一大水果品种。目前，以苹果为原料的产品开发已具有相当规模和效益，对促进地方经济的发展和提高农民的收入有着积极的意义[1-2]。但苹果水分含量高，呼吸作用强，采收后容易受到病菌的影响发生炭蛆病、轮纹病、褐腐病、青霉病、黑腐病和褐斑病等多种贮藏病害，导致其商品价值下降，尤以炭蛆病发病广、危害大，给工厂和果农造成了较大的经济损失[3]。目前，苹果炭蛆病（Collectotrichum gloeosporioides）的防治主要采用冷藏和化学药剂处理2种方法[4]，但冷藏投资成本较高，而化学药剂处理又会造成毒性残留。因此，就需要有一种简单、安全、经济的技术用于苹果炭蛆病的防治。据报道，大蒜油中含有29种含硫化学物质，其对3个芽孢杆菌专化小种和3个念珠菌专化小种都具有抑制活性[5]。另外，大蒜（Allium sativum L.）植株浸出液和大蒜挥发性物质对多种人类致病真菌有抑制和杀灭作用，高浓度的大蒜提取物可完全杀死真菌，低浓度时则主要抑制真菌生长[6-7]。但是，关于大蒜鳞茎粗提物对果蔬贮藏病害的抑菌作用及贮藏品质影响的研究却未见公开报道。笔者通过研究大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病的抑菌作用和贮藏品质的影响，为将大蒜鳞茎粗提物用于苹果炭蛆病防治技术的开发做一些基础性的工作。

1 材料与方法

1.1 供试材料

病原菌培养基采用马铃薯蔗糖琼脂培养基（PSA），病原菌孢子的悬浮培养采用水琼胶培养基。供试大蒜购于甘肃兰州，为市售紫皮新鲜大蒜鳞茎。苹果炭蛆病菌由甘肃省农业科学院提供。苹果为新采摘的天水“白娃娃”红富士苹果。

1.2 仪器与设备

SW-CJ-1FDSW-CJ-2FD型无菌操作台，苏州江东紧密一起有限公司；YX-280B+型手提式高压灭菌锅，北京维欣仪奥科技有限公司；YP1201N型电子天平，上海紧密仪器有限公司；HY-4型摇床，广州市科讯实验器材有限公司；HV-1000Z型台式硬度计，上海联尔实验设备有限公司；MZB-85手持折光仪，上海精密科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 大蒜鳞茎粗提物制备。无菌操作台上，准确称量10.0 g剥皮去除茎盘的新鲜大蒜鳞茎，加入100 mL无菌水研磨，过滤，滤液用无菌过滤器过滤，配制成质量浓度为100 mg/mL的母液，采用倍半稀释法[8]将母液稀释成所需要的质量浓度。剩余母液置于4 ℃冰箱内储藏备用。所用器具均经高温高压灭菌。

1.3.2 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌抑菌效果的测定。采用滤纸片法测定[9]。用打孔器（Φ8 mm）打取圆滤纸片，灭菌，置于配制好的不同浓度（0～25.000 mg/mL）的大蒜鳞茎粗提物溶液中浸泡60 min。取出滤纸片沥干，放在涂布病菌的平板PSA上，每皿2个滤纸片，每个处理3皿。26 ℃黑暗培养，3 d后量取抑菌圈直径。

1.3.3 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌菌丝生长抑制活性的测定。将PSA培养基灭菌，将不同浓度（0～50.000 mg/mL）大蒜鳞茎粗提物与等体积的培养基混匀，分别配制成含大蒜鳞茎粗提物0、0.195、0.391、0.781、1.560、3.130、6.250、12.500、25.000 mg/mL的培养基，倒平板。将活化好的病原菌用无菌水配制成104～105个/mL的菌悬液，吸取一定量的菌悬液于PSA平板中，26 ℃下黑暗培养。采用生长速率法测定抑菌活性[10]。用打孔器（Φ8 mm）从长满菌落的平板上打取菌片，置于不同浓度（0～25.000 mg/mL）大蒜鳞茎粗提物的PSA平板中央，每皿1片，每个处理3皿，置于26 ℃下黑暗培养，3 d后测量菌落扩展直径，并计算抑菌率。

菌丝生长抑制率（%）=[（对照皿菌落直径-处理皿菌落直径）/对照皿菌落直径]×100

1.3.4 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌孢子萌发抑制活性测定。采用悬滴法测定[11]。将病原菌培养一段时间后，使其产孢子，加入无菌水稀释到40倍物镜下每个视野20个孢子左右的菌悬液。分别吸取50 μL菌悬液，与50 μL不同浓度（0～25.000 mg/mL）的大蒜鳞茎粗提物混匀，在铺有滤纸的培养皿中放入载玻片，打孔器（Φ15 mm）打取水琼胶培养基置于载玻片上，每皿2片水琼胶培养基。吸取混合液20 μL于水琼胶培养基上，26℃黑暗培养12 h后，40倍物镜下镜检病原菌孢子萌发情况，以孢子芽管的长度超过孢子直径的1/2为已萌发孢子。计算公式[12-14]如下：

孢子萌发率（%）=（孢子萌发数/总孢子数）×100

孢子萌发抑制率（%）=[（对照孢子萌发数-处理孢子萌发数）/对照孢子萌发数]×100

试验所获数据采用DPS软件进行统计分析，Tukey新复极差法进行多重比较[15-17]。

1.3.5 大蒜鳞茎粗提物对苹果贮藏品质的影响。在室温条件下，将新采摘的苹果清洗后晾干，用质量浓度分别为0、0.195、0.391、0.781、1.560、3.130、6.250、12.500、25.000 mg/mL的大蒜鳞茎粗提液均匀喷涂在苹果表面，晾干后，分别放入有均匀通气孔的保鲜袋中标号储藏，分别在5、10、15 d取样测定其硬度、总酸度及VC含量，并与空白对照比较。

2 结果与分析

2.1 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌的抑菌效果

由表1可知，抑菌圈直径随着大蒜鳞茎粗提物浓度的提高而增大；抑菌圈直径在其浓度低于0.781 mg/mL时，与对照间无显著差异；在其浓度达1.560 mg/mL时，与对照间的差异达到极显著水平；在其浓度达6.250 mg/mL时，与浓度1.560 mg/mL间差异达极显著水平；在浓度达25.000 mg/mL时，抑菌圈直径仍有增大趋势，且与浓度12.500 mg/mL间差异达极显著水平。

2.2 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌菌丝生长的抑制活性

由表2可知，大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌菌丝生长具有明显的抑制活性，随着大蒜鳞茎粗提物浓度的增加，抑制作用逐渐增强。当其浓度达到0.781 mg/mL时，对菌丝生长的抑制率达22.35%，与对照差异达到极显著水平；当其浓度分别达到1.560、3.130、6.250、12.500、25.000 mg/mL时，对菌丝生长的抑制率分别达到36.47%、57.76%、70.59%、87.06%、97.65%。

2.3 大蒜鳞茎粗提物对苹果炭蛆病菌孢子萌发的抑制活性

由表3可知，随着大蒜鳞茎粗提物浓度的提高，对苹果炭蛆病菌孢子萌发的抑制活性逐渐增强。与对照相比，当其浓度为0.391 mg/mL时，苹果炭蛆病菌孢子萌发率降低，孢子萌发抑制率为17.99%，但0、0.195、0.391 mg/mL 3个处理间差异不显著；当其浓度为0.781 mg/mL时，苹果炭蛆病菌孢子萌发率极显著降低，孢子萌发抑制率为43.79%；当其浓度为3.130 mg/mL时，苹果炭蛆病菌孢子萌发率又较0.781 mg/mL的处理极显著降低，孢子萌发抑制率为75.79%；当其浓度为6.250 mg/mL时，苹果炭蛆病菌孢子萌發率又比浓度3.130 mg/mL处理极显著降低，孢子萌发抑制率为96.24%；在其浓度为25.000 mg/mL时，对苹果炭蛆病菌孢子萌发的抑制率达100%，但与12.500 mg/mL的处理间差异不显著。

2.4 大蒜鳞茎粗提物对苹果贮藏品质的影响

2.4.1 感官评定。试验用果是新鲜采摘，处理后储藏15 d，食用前进行清洗，观察其感官品质，发现颜色几乎没有变化，食用时，香气浓郁，没有闻到蒜臭味，这表明大蒜鳞茎粗提物处理不会对苹果的风味产生不良影响。

2.4.2 大蒜鳞茎粗提物对苹果硬度的影响。由图1可知，用不同浓度大蒜鳞茎粗提物处理过的苹果，其硬度均随贮藏期的延长呈下降趋势，但与空白对照相比，下降幅度变小，这表明用大蒜鳞茎粗提物进行喷涂处理可以减缓苹果硬度下降幅度，能够更好地保持其贮藏品质。就不同处理浓度的变化幅度来看，用浓度1.560 mg/mL的大蒜鳞茎粗提物溶液进行喷涂处理其硬度下降幅度最小。

2.4.3 大蒜鳞茎粗提物对苹果总酸度的影响。由图2可知，在贮藏期间，由于苹果后熟，其总酸度呈逐渐下降的趋势，但与空白对照相比，处理过的苹果可滴定酸含量下降较为缓慢，这表明用大蒜鳞茎粗提物对苹果进行喷涂处理能够减缓可滴定酸含量下降的幅度，就不同处理浓度的变化幅度来看，用1.560 mg/mL的大蒜鳞茎粗提物溶液进行喷涂处理其总酸度下降幅度最小。

2.4.4 大蒜鳞茎粗提物对苹果VC含量的影响。由图3可知，用不同浓度大蒜鳞茎粗提物处理过的苹果，其VC含量均随贮藏期的延长呈下降趋势，但与空白对照相比，其下降幅度变小，这表明用大蒜鳞茎粗提物进行喷涂处理可以减缓VC的流失，能够更好地保持其贮藏品质。就不同处理浓度的变化幅度来看，用1.560 mg/mL的大蒜鳞茎粗提物溶液进行喷涂处理其VC含量最为缓慢。

3 结论与讨论

试验结果表明，大蒜鳞茎粗提物抑制苹果炭蛆病菌菌丝生长和孢子萌发的最低有效浓度为0.781 mg/mL；随着浓度的提高，其对病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制作用增强；当浓度达到12.500 mg/mL时，其对病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制率分别达到98.48%和87.06%。感官评定表明，大蒜鳞茎粗提物喷涂处理不会对苹果的风味产生不良影响。另外，用大蒜鳞茎粗提物对苹果进行喷涂处理可以有效减缓苹果硬度、总酸度及VC含量下降幅度，利于提高其贮藏品质。用大蒜鳞茎粗提物对苹果喷涂处理，并对各项品质指标进行检测，发现结果并没有与所用大蒜鳞茎粗提物浓度成比例关系，这可能是粗提物在苹果表面成膜时，其厚度与粗提物浓度关系密切。成膜过厚可能会导致果实厌氧呼吸，影响果实自身代谢，反而不利于苹果的储藏，因此对大蒜鳞茎粗提物溶液浓度的选择需进一步的筛选。随着绿色、无公害和有机农产品生产的发展，植物源杀菌剂的研究越来越多，但关于大蒜活性物质用于果蔬贮藏病害防治方面的研究却报道不多。本研究为将大蒜鳞茎粗提物直接用于苹果炭蛆病防治的无公害、简易防病技术奠定了基础。关于大蒜鳞茎粗提物防病技术还有待进一步研究。

4 参考文献

[1] 王金政，薛晓敏，路超.我国苹果生产现状与发展对策[J].山东农业科学，2010（6）：117-119.

[2] 翟衡，史大川，束怀瑞.我国苹果产业发展现状与趋势[J].果树学报，2007（3）：355-360.

[3] 束怀瑞.果树学[M].北京：中国农业出版社，2002.

[4] 馮明祥.苹果病虫害防治研究建议[J].中国果树，2009（3）：65-67.

[5] AVATO P，MICCOLIS V，TURSI F.Agroncmic evaluation ang essentialoil content of garlic（Allium sativum L.）ecotypes grown in southem Italy[J].Advances in Horticultural Science，1999，12（4）：201-204.

[6] BARONE F E，TANSEY M R.Isolation，purification，synthesis，and kinetics of the anticandidal component of Allium sativumand hypothesis for its mode of action[J].Mycologia，1997，69（4）：793-825.

[7] 于新蕊，丛月珠.大蒜的化学成分及其药理作用研究进展[J].中草药，1994，25（3）：158-160.

[8] 马绪荣，苏德模.药品微生物检测手册[M].北京：科学出版社，2000.

[9] 王玲，张富宝.中药大黄提取色素的抑菌作用研究[J].食品工业科技，2000，21（6）：27-28.

[10] 吴文君.植物化学保护实验技术导论[M].西安：陕西科学技术出版社，1988：123-157.

[11] 陈洪生，孔保华，刁静静.大蒜素提取条件的优化及其抑菌活力的研究[J].食品工业科技，2007（4）：20.

[12] LIU S H，LIU S Q，ZHANG Z K，et al.Influence of garlic continuous cropping on rhizosphere soil microorganisms and enzyme activities[J].Scientia Agricultura Sinica，2010，43（5）：1000-1006.

[13] 张淑香，高子勤，刘海玲.连作障碍与根际微生态研究Ⅲ.土壤酚酸物质及其生物学效应[J].应用生态学报，2000，11（5）：741-744.

[14] 蔡秋锦，罗婉珍，陈长雄.等.植物渗出物和植物杀虫剂效应的研究[J].福建林学院学报，1998，18（4）：291-293.

[15] 杨顺义.苍耳、狼毒等植物提取物抑菌活性的初步研究[D].兰州：甘肃农业大学，2003.

[16] 赵纯森，黄俊斌，周茂繁.厚扑叶中抑菌活性成分鉴别及其防病效果[J].华中农业大学学报，1994，13（4）：373-377.

[17] 吴光旭，何庭玉.植物中抗病原真菌的活性物质[J].植物学通报，2004，21（3）：367-375.