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甜樱桃采后及贮藏期易受微生物侵袭。本研究探讨发酵乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)MQ10 的作用,发现其可改变果实表面菌群,增有益菌(如Limosilactobacillus、Rhizobacter)、减腐败菌,还能增强 C4H、4CL、PAL、CAD 酶活性,促进酚类等合成,可作安全生物防治剂。
甜樱桃作为一种营养丰富的水果,富含维生素、花青素、类胡萝卜素和酚类化合物等多种生物活性成分,在抗氧化、抗癌和预防心血管疾病等方面对人体健康有潜在价值。然而,其在采收和贮藏过程中极易受到病原真菌的侵袭,导致腐烂和品质下降,造成巨大的经济损失,同时真菌感染还可能导致果实及其产品中霉菌毒素的积累,对人类健康构成威胁。尽管化学和物理技术已被广泛用于管理甜樱桃的病害,如 1 - 甲基环丙烯(1-MCP)与 ClO?联合处理可有效改善甜樱桃的贮藏品质,热空气处理可诱导甜樱桃果实对扩展青霉引起的蓝霉病的抗性,但由于耐药性和残留、高成本以及环境污染等问题,迫切需要探索经济高效且环保的替代方法来保鲜甜樱桃。
在此背景下,甘肃的研究人员开展了关于发酵乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)MQ10 对甜樱桃贮藏期腐烂控制作用的研究。该研究成果发表在《Food Control》上,为甜樱桃的保鲜提供了新的思路和方法。
研究主要采用了以下关键技术方法:选取甘肃天水当地果园的‘Bing Ku’甜樱桃果实,经处理后用于实验;对从传统发酵酸奶中分离出的L. fermentum MQ10 进行生物安全评估,包括抗生素敏感性测试和溶血特性检测;通过微生物组分析评估 MQ10 处理后甜樱桃表面微生物群落的变化;测定甜樱桃中与苯丙烷代谢相关的酶活性和代谢物含量;进行相关性分析以揭示微生物群落与苯丙烷代谢之间的关系。
生物安全评估
抗生素敏感性测试表明,MQ10 对四环素、氯霉素、头孢曲松、庆大霉素、林可霉素、氨苄青霉素、青霉素和红霉素敏感,但对复方新诺明和环丙沙星具有抗性。与金黄色葡萄球菌(S. aureus)相比,在 MQ10 菌落周围未观察到溶血环,表明 MQ10 属于 γ- 溶血(无溶血),说明其具有生物安全性。
对甜樱桃表面微生物群落的影响
MQ10 处理改变了甜樱桃表面的细菌和真菌群落,增加了包括乳杆菌属(Limosilactobacillus)和根杆菌属(Rhizobacter)等有益微生物的丰度,降低了葡萄球菌属(Staphylococcus)、内孢霉属(Byssochlamys)、葡萄孢盘菌属(Botryotinia)、黑孢菌属(Nigrospora)、单端孢菌属(Trichothecium)、附球菌属(Epicoccum)和枝孢菌属(Cladosporium)等腐败微生物的丰度。
对苯丙烷代谢的影响
MQ10 处理增强了肉桂酸 - 4 - 羟化酶(C4H)、4 - 香豆酸 - CoA 连接酶(4CL)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂醇脱氢酶(CAD)的活性,促进了甜樱桃中总酚(TP)、总黄酮(TF)、总花青素(TAC)和木质素的合成。此外,MQ10 与苯丙烷代谢呈显著正相关。
研究结论表明,L. fermentum MQ10 具有生物安全性,能够在甜樱桃贮藏期间持续定殖在果实表面,促进有益微生物的生长,抑制腐败微生物,从而减少甜樱桃的腐烂。同时,通过增强苯丙烷代谢相关酶的活性和促进代谢物的积累,提高了甜樱桃的抗病能力。该研究为采后水果的保鲜提供了一种新的替代方法,有助于生物防腐剂在食品工业中的开发和应用,为解决甜樱桃贮藏期腐烂问题、减少化学保鲜剂的使用以及保障食品安全和人类健康具有重要意义。