桉树和香茅精油在不同储存温度下对番茄采后炭疽病的有效防控研究

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Food Bioscience 4.8

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  为解决番茄采后炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)造成的重大损失,研究人员通过水蒸馏法提取桉树(Eucalyptus globulus)和香茅(Cymbopogon citratus)精油(EOs),系统评估其理化特性及体外抗真菌活性,并验证其在室温和低温(8°C)储存条件下对番茄炭疽病的防控效果。结果表明,香茅精油展现出更强的抑菌能力,在室温下可将病害发生率和严重度分别降低63%和9%,而在低温储存中实现病害完全消除(0%)。该研究为开发环保型采后病害防控策略提供了重要依据。

  

番茄是全球第三大经济作物,但其采后因炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)造成的损失高达30%。传统化学杀菌剂存在环境和健康风险,而植物精油(Essential Oils, EOs)因其天然抗菌特性成为研究热点。然而,现有研究多聚焦体外抑菌效果,实际储存条件下的应用效果及与温度协同作用的研究仍不足。为此,墨西哥国立理工学院的研究团队通过系统实验,评估了桉树和香茅精油在番茄采后炭疽病防控中的潜力,相关成果发表在《Food Bioscience》。

研究采用水蒸馏法提取桉树和香茅叶精油,通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析其化学成分,测定密度、折射率等理化指标;通过平板菌丝抑制和孢子萌发实验评估体外抗真菌活性,计算半数抑制浓度(MIC50
)和90%抑制浓度(MIC90
);最后在室温和8°C条件下,以罗马番茄为模型,分析精油处理对病害发生率(DI)和严重度(DS)的影响。

3.1 精油的理化特性
桉树和香茅精油均为淡黄色透明液体,乙醇溶解度良好,密度分别为0.90和0.84 g/mL。GC-MS分析显示,桉树精油主要含桉叶油醇(51%)、γ-松油烯(16%),而香茅精油以香芹醇(43%)和反式马鞭草烯醇(39%)为主。

3.2 体外抗真菌活性
桉树精油在0.175%浓度下对菌丝生长的抑制率达94%,MIC50
和MIC90
分别为0.127%和0.194%;香茅精油的抑菌效果更显著,0.15%浓度即可完全抑制菌丝生长,MIC50
和MIC90
低至0.082%和0.097%。两者对孢子萌发的抑制率均超过79%。

3.3 体内病害防控效果
室温储存7天后,香茅精油MIC90
处理将病害发生率和严重度降至2%和1%;而在8°C储存40天时,两种浓度均实现病害完全控制(DI和DS均为0%),显著优于对照组(DI 82%,DS 27%)。

该研究首次证实香茅精油在低温储存中对番茄炭疽病的绝对防控效力,其高效性可能与香芹醇和反式马鞭草烯醇的协同作用有关。相比既往研究,本团队获得的MIC90
(0.097%)低于文献报道的0.15-0.30%,凸显了原料选择和提取工艺的优化价值。讨论指出,精油稳定性、残留风险及消费者接受度仍需进一步评估,但结合纳米封装等技术,该成果为替代化学杀菌剂提供了可行路径。研究不仅拓展了植物精油在采后病害管理的应用场景,也为实现可持续农业目标贡献了科学依据。

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