采后保鲜与贮运岗位

朱志强 张平 高凯 集贤 王世军

  研究表明， 引起葡萄采后腐烂的病害主要有灰霉（Botrytiscinerea ）、链格孢霉（Alternariasp. ）、青霉（Penicillium sp. ）、黑曲霉（Aspergillusuiger ）、根霉（Rhizopus stolorif er ）、拟茎点霉（Phomopsis sp. ）等6个属的真菌。其中灰霉是造成葡萄贮运过程腐烂最主要的致病菌，但链格孢霉是灰霉之外另一种造成葡萄贮运过程腐烂重要致病菌，近年来有加重葡萄采后发病的趋势，是一种全球普遍存在的病原体和腐生菌，具有种类繁多、寄主范围广、适应性强等特点，在采后需进一步重视对该病害的防控技术研发与应用。

  1　链格孢霉及其致病机制

  1.1　链格孢霉及其对葡萄的危害

  研究发现，95%以上的链格孢霉种能兼性寄生于植物上，可引起多种植物尤其是农作物发生病害，。其症状多为圆形或近圆形病斑，常有轮纹，深色，具暗色霉层，一般被称为黑斑病，病害的发生和流行常给全世界范围内的农业生产和农产品采后贮藏造成重大损失。笔者研究得出，引起保尔加尔、克瑞森无核等品种葡萄果实表面黑斑症状病害为链格孢霉，病害后期可在果实表面形成黑色素厚层和菌丝。从致病力和发生情况来看，链格孢霉虽不及灰葡萄孢霉严重，但浸染后导致葡萄果实的黑斑病害也严重影响着贮藏期葡萄果实的感官品质和食用安全。此外，该菌也会引起贮藏的甜瓜、板栗、番茄、枣、芒果等农作物果实腐烂，能使梨产生黑斑病，马铃薯产生早疫病，烟草产生赤星病等。2003年，美国在中国出口的鸭梨上分离到一种 Alternaria 真菌，导致其无限期暂停进口中国鸭梨，给中国果业经济带来巨大损失。

  1.2　链格孢霉致病机制

  研究显示，病原真菌链格孢霉的致病过程主要包括如下几个步骤：体表附着阶段、细胞壁穿透阶段、体内定植阶段及病斑产生阶段。（1）附着胞 附着胞在病原真菌致病中发挥了关键作用。基本机制是链格孢霉孢子在寄主表皮上发芽后，附着胞形成类似吸盘的特殊形态结构，然而菌丝侵入寄主内部组织；浸染过程中，附着胞首先分泌黏状物使其能牢固地黏附在寄主表面，然后在胞内不断积累甘油产生巨大膨胀压，寄主表皮和细胞壁在巨大膨压作用下受到破坏，菌丝穿透进入寄主组织。温嘉伟对葱紫斑病菌的致病性做了分析，发现其分生孢子的侵入率与附着胞的形成率呈高度正相关，说明附着胞在链格孢霉真菌侵染过程中起着重要作用。（2）降解酶 降解酶是具有催化降解作用一类酶的总称。基本机制是致病过程中，降解酶可以降解寄主组织并从中获取能量，并且是致病菌成功侵染并定植于植物内的重要因子。病原真菌最常见的降解酶有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、多酚氧化酶以及部分蛋白酶。其中纤维素酶和果胶酶是链格孢霉真菌产生的主要降解酶。于丽娜通过诱导以及活性测定等方法对冬枣致病菌中的链格孢霉菌群致病性进行了探究，发现链格孢霉真菌产生的主要降解酶是纤维素酶和果胶酶，而且分别受寄主底物诱导产生（纤维素诱导纤维素酶、果胶诱导果胶酶），这些酶会损害寄主细胞壁，从而帮助链格孢霉真菌顺利侵入寄主并造成病害发生。

  2　链格孢霉毒素及其致病机制

  2.1　链格孢霉毒素概述

  真菌毒素是丝状真菌产生的有毒化合物，是具有多种结构的次级代谢产物，是继农药残留、重金属污染后，影响果品质量安全的又一类关键风险因子，具有毒性。包括葡萄在内的水果及其加工产品中常见的真菌毒素主要有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、展青霉素和链格孢霉毒素等。近年来，链格孢霉毒素污染食品事件常有发生。张晓男调查了205份未出现腐烂病斑的苹果中均未检测出真菌毒素，带有腐烂病斑的苹果检测出受真菌毒素污染较严重，检出浓度及其所占比例均随病斑外延距离增加呈逐渐下降趋势。欧洲食品安全局对食品中链格孢毒素的潜在风险进行了评估，研究结果表明，随膳食摄入的链格孢毒素对公众健康存在潜在风险，目前已开始着手制定链格孢毒素的最大残留限量标准。链格孢霉菌具有腐生寄生以及植物致病性，可通过葡萄等果蔬类作物的自然孔口侵入而导致果蔬发生腐烂，也可以通过贮藏和运输过程中产生的机械损伤侵入，健康果蔬与腐烂果蔬相互接触也会发生霉变。

  2.2　链格孢菌寄主选择性毒素的作用机理

  根据链格孢菌毒素致病的特异性，可把链格孢菌真菌毒素分为寄主特异性毒素（HST）和非寄主特异性毒素（NHST）两类。其中HST是主要的致病因素，NHST则作为辅助因子参与致病过程。病原菌毒素对寄主的作用是一个复杂的程序化过程，链格孢菌寄主选择性毒素的最初作用位点有原生质膜、线粒体、叶绿体等。致病机理为，首先，导致其寄主过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性下降，说明毒素可能通过破坏寄主细胞的活性氧自由基（ROS）清除系统中的酶系，从而导致ROS过量累积，造成细胞损伤以及对链格孢菌抗性的下降，最终表现出病害症状；其次，毒素能够引起寄主细胞膜通透性的改变，导致其电解质渗透，还能通过引起膜电位变化以影响寄主正常代谢；此外，毒素还能损害寄主细胞免疫系统，从而导致寄主细胞损伤。

  链格孢毒素对动植物的毒性作用机制研究表明，人和动物食用被其污染的食物和饲料会面临急性、慢性毒性、致畸、致突变性、致癌性和致死性等风险。不同种类的链格孢霉毒素、毒性及毒理机制存在差异。

  3　链格孢病原真菌及其致病性分子机制

  链格孢霉真菌附着孢以及分泌的细胞壁降解酶可降解寄主细胞壁等组织，有利于病原真菌的侵入、定植与扩展，在链格孢霉真菌致病过程中发挥了重要作用。链格孢霉真菌对寄主的致病浸染是一个十分复杂的过程，浸染阶段中，涉及多种基因的参与，不同基因在不同程度上影响着真菌的发育及致病，找到并分析参与致病过程的组分（如致病基因）是明确植物病原真菌致病性分子机制的关键。

  4　链格孢霉及其毒素的采后防控技术

  如何有效地削减和控制链格孢霉及其毒素的污染，保障其质量安全是包括葡萄在内的农业和食品加工领域亟待解决的重要问题。链格孢霉及其毒素的控制应包括霉菌生长预防（控制）、菌株产毒预防（控制）和毒素消减（降解）3个层面。预防（控制）链格孢霉及其毒素产生和消减技术通常可采用化学、物理或生物学的方法，无论何种方法，对包括葡萄在内的果品中的真菌毒素应首先注重“防”而非“除”，采用多种保鲜处理技术措施进行真菌病害及其毒素的预防（控制）对进行包括葡萄在内的果蔬安全贮藏具有积极的意义，也是今后的研究方向。

  在链格孢霉及其真菌毒素的生长或消减控制中，采用杀菌剂、防腐剂、添加剂、抗氧化剂等化学物质来抑制的化学方法，仍为葡萄贮藏中控制的主要方法，仍是今后一段时间内控制（预防）的重要手段。在化学保鲜剂方面，田静等研究显示，采后SO2气体处理可明显降低葡萄果实表面微生物总量，抑制病害的发生；张路研究显示，初始500μL/L*1.0ｈ和每隔15d300μL/L*0.5ｈSO2气体相结合的处理方式，对红地球灰葡萄孢霉、交链孢霉、青霉和黑曲霉有明显的抑制作用。在生物防腐剂方面，集贤等研究显示，适宜浓度的纳他霉素对葡萄采后链格孢菌的抑制效果明显，对菌丝生长及孢子萌发的抑菌中浓度（EC50）分别为83.48 和89.47mg /L；浓度为200mg /L 时对菌丝生长和孢子萌发的抑制率均达到80%以上，可显著抑制葡萄采后链格孢菌引起的霉烂变质。

  综上所述，链格孢霉及其真菌毒素是影响鲜食葡萄采后贮运期间品质劣变的重要因素，目前的多种技术措施在预防葡萄果实链格孢霉病害的发生方面效果明显，而对链格孢霉毒素的抑制或降解技术措施研究还存在不足，这方面将是链格孢霉毒素及其致病机理和控制技术今后重要的研究方向。