双乙酸钠通过诱导胶孢炭疽菌脂滴积累抑制柑橘采后炭疽病的机制研究

推荐：本研究针对柑橘采后炭疽病造成的重大经济损失，探究了双乙酸钠（SDA）对胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）的抑制作用机制。通过体外和体内实验结合转录组分析，发现SDA通过破坏菌体细胞膜/壁完整性、诱导脂滴（LDs）积累及激活抗氧化酶活性显著抑制病原菌生长，为开发安全高效的柑橘保鲜剂提供了理论依据。

　　

柑橘是全球最具经济价值的水果之一，但采后炭疽病导致的腐烂问题每年造成巨大损失。传统化学杀菌剂虽见效快，但长期使用易引发病原菌抗药性，且存在食品安全和环境隐患。面对这一产业痛点，Hu Xiaomei团队在《Journal of Future Foods》发表研究，探索了被美国FDA列为GRAS（公认安全）物质的双乙酸钠（Sodium diacetate, SDA）的创新应用。

研究团队采用多学科交叉方法：通过体外抑菌实验测定EC₅₀/EC₉₅值；结合光学/扫描/透射电镜观察菌体超微结构；利用钙荧光白（CFW）和碘化丙啶（PI）染色评估细胞壁/膜完整性；采用尼罗红（NR）染色和转录组测序分析脂滴积累机制；并通过柑橘果实贮藏实验验证实际保鲜效果。所有实验均以华中农业大学果园的'Valencia'柑橘为材料。

3.1 体外体内抑菌效果

1.8 g/L SDA可完全抑制胶孢炭疽菌菌丝生长，36 g/L处理使果实病斑直径抑制率达72.73%。电镜显示菌丝严重皱缩变形，孢子萌发率降低67.69%。

3.2 细胞结构破坏

PI染色显示SDA处理组出现剂量依赖性红色荧光，表明细胞膜通透性改变；CFW染色显示蓝色荧光减弱，伴随几丁质酶（CHI）活性异常波动，证实细胞壁结构受损。

3.3 脂滴代谢异常

透射电镜发现白色球状脂滴（LDs）积累和疑似自噬的空泡结构。转录组鉴定出CgPlpp4、CgPprp1等5个脂代谢相关差异基因，其中4个膜脂代谢基因显著下调，导致脂滴异常堆积。

3.4 抗氧化系统激活

SDA处理组过氧化氢（H₂O₂）含量和过氧化物酶（POD）活性持续升高，表明氧化应激反应增强。

3.5 保鲜应用价值

3个月贮藏实验显示，2 g/L SDA处理组果实失重率显著低于化学药剂组，且可溶性固形物、维生素C等品质指标无负面影响。

该研究首次揭示SDA通过"三重打击"机制抑制胶孢炭疽菌：物理破坏细胞结构、干扰脂代谢稳态、诱发氧化应激。特别值得注意的是，脂滴积累现象为真菌防控提供了新靶点。相比传统杀菌剂，SDA具有安全无毒（代谢终产物为CO₂和H₂O）、成本低廉（约为化学药剂1/10）等优势，在柑橘采后保鲜领域展现出重要应用前景。研究不仅为GRAS物质在园艺病害防控中的创新应用提供范例，也为开发基于脂代谢调控的新型抗真菌策略奠定了理论基础。