Meyerozyma caribbica BBJ酵母通过诱导抗性和降解毒素防控苹果青霉病及棒曲霉素污染的作用机制研究

本研究针对Penicillium expansum引起的苹果采后青霉病及棒曲霉素（PAT）污染问题，通过筛选获得拮抗酵母Meyerozyma caribbica BBJ，证实其能通过营养竞争、挥发性物质产生及诱导宿主抗性（上调几丁质酶基因）显著抑制病原菌生长和毒素积累，在半商业化试验中展现出作为采前生物防治剂的潜力，为水果采后病害绿色防控提供新策略。

　　

苹果作为全球广泛消费的水果，在采后贮藏过程中常遭受病原微生物侵袭，其中扩展青霉（Penicillium expansum）引起的青霉病（blue mold）不仅导致果实腐烂和严重经济损失，更因其产生致癌性真菌毒素——棒曲霉素（patulin, PAT）而构成食品安全隐患。目前主要依赖化学杀菌剂防治该病害，但耐药性及残留问题促使研究者寻求绿色替代方案。生物防治利用拮抗微生物抑制病原菌，已成为可持续农业领域的研究热点。

本研究由Tatjana Duda?、Giuseppe Celano等跨国团队开展，旨在探究从苹果果表附生微生物群体中筛选出的酵母菌株Meyerozyma caribbica BBJ对扩展青霉的抑制效果及其作用机制，成果发表于《International Journal of Food Microbiology》。

研究采用的技术方法主要包括：从苹果果实表面分离筛选具有拮抗活性的酵母菌株；通过体外对峙实验和果实接种试验（苹果、杏、甜樱桃）评估抑菌效果；利用高效液相色谱（HPLC）检测PAT含量及降解能力；采用实时定量PCR（qRT-PCR）分析宿主防御基因（如几丁质酶基因）表达水平；通过挥发性有机物检测和营养竞争实验探究拮抗机制；开展半商业化规模试验验证防治效果。

Efficacy of M. caribbica BBJ against blue mold and PAT production

研究发现，M. caribbica BBJ能显著降低苹果、杏和甜樱桃中青霉病的发生率，体外实验表明该酵母可抑制扩展青霉生长并减少PAT产生，同时展现直接降解PAT的能力。

Induction of host resistance

通过qRT-PCR分析发现，经BBJ处理的苹果组织中防御相关基因（尤其是编码几丁质酶的基因）表达显著上调，表明酵母能诱导宿主系统性抗性。

Mode of action: competition and VOCs

实验证实BBJ通过营养竞争（如铁离子和空间）及其产生的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）直接抑制病原菌生长。

Semi-commercial scale application

在半商业化试验中，BBJ作为采前处理剂可有效降低苹果腐烂率，证明其具备实际应用潜力。

研究结论表明，Meyerozyma caribbica BBJ通过多重机制（营养竞争、VOCs产生、诱导宿主抗性和毒素降解）有效抑制扩展青霉生长及PAT污染。该酵母尤其作为采前处理剂时效果显著，虽需进一步大规模验证，但为苹果及其他易感水果采后病害的生物防治提供了有前景的候选菌株，对减少化学农药使用、保障食品安全及推动农业可持续发展具有重要意义。