脱氢醋酸钠抑制指状青霉的作用机制

2023/2/9 14:03:44 作者:小满

指状青霉(Penicillium digitatum)引起的绿霉病是全球最棘手和最具破坏性的柑橘病害之一,约占柑橘采后病害的60%~90%。目前控制柑橘绿霉病的商业化防治手段主要是采用常规化学杀菌剂(如噻苯咪唑、抑霉唑、咪酰胺、咯菌腈和嘧霉胺等),这些药物虽然对病原菌有较好的防治效果,但也具有毒性大、高残留、污染环境以及作用位点单一导致病菌易产生耐药性等缺点。

作为新一代的盐类食品防腐剂,脱氢醋酸钠(SD)对多种病原菌具有极强的抑制作用,目前已广泛应用于食品、饲料、化妆品、医药等行业的防腐保鲜。湘潭大学化工学院的谭小丽、龙春燕、陶能国等通过研究不同质量浓度SD对P. digitatum菌丝体细胞壁、细胞膜、线粒体功能以及柑橘绿霉病等的影响,分析SD抑制P. digitatum的可能作用机制,以期为柑橘采后绿霉病的持续防治和新型防腐保鲜技术的开发提供理论依据。

1、SD处理对P. digitatum菌丝体胞内和胞外SD水平的影响

SD处理对P. digitatum菌丝体胞内和胞外SD水平的影响.png

如图1A所示,与对照相比,1/2 MIC SD和MIC SD处理菌丝体后,胞内SD质量浓度迅速升高,且分别在处理60 min和30 min时达到峰值,之后有所下降但仍维持较高水平,在整个处理期间SD处理组胞内SD质量浓度均显著高于同时期对照,结果表明SD在处理30 min时已进入胞内,致使胞内SD质量浓度增加。胞外SD质量浓度主要受SD处理质量浓度的影响,在整个处理期间维持稳定,且处理组胞外SD质量浓度均高于同时期对照(图1B)。

2、SD处理对P. digitatum菌丝体细胞膜完整性的影响

SD处理对P. digitatum菌丝体细胞膜完整性的影响.png

PI染料染色结果如图所示,1/2 MIC SD处理菌丝体30 min时,出现微弱的红色荧光,且随处理时间的延长,红色荧光增强;处理120 min时,相对荧光强度显著高于对照,为对照组的1.36 倍。MIC SD处理组在30 min即出现明显的红色荧光,且随处理时间的延长,红色荧光和相对荧光强度均增加,均高于同期1/2 MIC SD处理组和对照组。

结论

综上,脱氢醋酸钠(SD)可通过主动运输进入P. digitatum菌丝体细胞,直接损伤细胞膜,导致胞内离子泄漏和胞外pH值升高,最终影响线粒体的能量供应,引起菌丝体的凋亡,从而发挥其抑菌活性,减少柑橘绿霉病的发生。对SD是否还有其他作用靶标及其抑菌的分子机制仍有待进一步研究。

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