《Food Control》：Antifungal mechanism of slightly acidic electrolyzed water against
Phomopsis longanae Chi, the major pathogen causing fruit spoilage in postharvest longans
编辑推荐：
摘要：采后龙眼极易因真菌感染而腐烂，其中Phomopsis longanae Chi（P. longanae）是主要的致病菌。本研究评估了微酸性电解水（SAEW）对P. longanae的抑菌效果，并通过检测其对细胞完整性、活性氧以及能量代谢的影响来阐明其作用机制。实验结果表明，
摘要：
采后龙眼极易因真菌感染而腐烂，其中Phomopsis longanae Chi（P. longanae）是主要的致病菌。本研究评估了微酸性电解水（SAEW）对P. longanae的抑菌效果，并通过检测其对细胞完整性、活性氧以及能量代谢的影响来阐明其作用机制。实验结果表明，SAEW在体外对P. longanae具有强效的抑菌作用。扫描电镜和透射电镜观察显示，SAEW会引发P. longanae菌丝和分生孢子的形态及超微结构损伤，还会破坏其细胞壁和细胞膜的完整性，这一现象可从细胞壁相关酶活性的升高以及蛋白质、核酸等物质的渗出中得到证实。此外，SAEW还能抑制P. longanae中CAT、POD、SOD和APX等酶的活性，降低GSH/GSSG以及AsA/DHA的比例，进而导致MDA和H2O2的积累。同时，SAEW通过降低MDH、IDH、SDH、α-KGDH和CS等酶的活性，干扰三羧酸循环，从而阻碍ATP的生成。在体内试验中，SAEW处理能有效延缓P. longanae在龙眼果实中引发的病害发展。总体而言，这些研究结果表明，SAEW可通过破坏细胞结构、引发氧化损伤以及线粒体功能紊乱来抑制P. longanae的生长，为其作为控制采后龙眼腐烂和病害的有效且安全的方法提供了依据。
引言
龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是一种多年生木本果树，主要在中国以及越南、泰国等东南亚国家种植（Lin等，2018；Wang等，2018；Wang等，2025）。作为一种重要的园艺作物，它在农业生产及区域经济发展中发挥着不可或缺的作用（Zeng等，2024）。龙眼果实中含有多种生物活性物质，如多酚、维生素和多糖，具有较高的营养价值和药用价值（Hu等，2025；Lin等，2022）。然而，由Phomopsis longanae Chi（P. longanae）引起的采后病害给龙眼的种植和销售带来了极大挑战，严重制约了该行业的可持续发展（Chen等，2022；Dai等，2026；Lin等，2017；Lin等，2022）。尽管在农业生产中化学杀菌剂是控制龙眼病害最常用的方法，但人们对其潜在的毒性、环境影响以及残留风险越来越担忧，因此开始寻求更安全、更环保的替代方案。
微酸性电解水（SAEW）是通过电解NaCl或稀盐酸溶液制得的，其pH值在5.0到6.5之间（Sun等，2022）。在这个pH范围内，起主要作用的活性氯物质是次氯酸（HClO），正是它赋予了SAEW强大的抗菌性能（Du等，2024；Sun等，2022；Suo等，2023）。例如，已有研究表明，SAEW能够减少新鲜切分的卷心菜上Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum的数量，从而防止软腐病的发生（Song等，2021）。此外，SAEW还能抑制新鲜切分的茄子、花椰菜上的霉菌、酵母以及好氧细菌的生长（Akther等，2023；Li等，2020），同时也能用于控制杨梅、草莓、葡萄和樱桃番茄表面的微生物生长（Ding等，2015；Feng等，2024；Sun等，2022；Suo等，2023）。尽管SAEW在诸多领域展现出良好的应用前景，但其用于控制采后龙眼果实中P. longanae感染的潜力目前尚未被探索。
SAEW以其强大的抗菌性能和广谱杀菌效果而著称，这使其有望成为传统含氯消毒剂，如次氯酸钠（NaClO）的替代品（Akther等，2023；Han等，2024；Sun等，2022）。具体而言，SAEW中的主要活性氯物质HClO的杀菌能力约为次氯酸根离子（ClO-）的80倍。这是因为HClO能够穿透微生物的细胞壁和细胞膜，破坏其细胞结构，而ClO-则无法穿透微生物的细胞壁和细胞膜（Du等，2024）。除了强大的抗菌活性外，SAEW相比NaClO还具有成本更低、制备简便、无毒且无化学残留等优势（Du等，2024）。近年来，关于SAEW抗菌机制的研究越来越受到重视（Zhang, Yang等，2022）。越来越多的证据表明，SAEW的抗菌作用主要源于HClO（Du等，2024）。这种主要的活性氯物质不仅能破坏微生物的细胞壁，还会对细胞膜造成氧化损伤，形成孔洞，使其更容易进入细胞质。一旦进入细胞内部，HClO就会干扰微生物的关键代谢过程，包括核苷酸、氨基酸以及能量代谢，最终引发细胞凋亡（Du等，2024）。先前的研究显示，SAEW的抗菌机制较为复杂，且会因目标微生物的不同而有所差异。例如，SAEW可以通过破坏Pseudomonas fluorescens的细胞壁和细胞膜来发挥杀菌作用（Xuan等，2025）。用SAEW处理可通过对Pseudomonas arsenicoxydans A1施加氧化应激并损害其细胞膜，从而抑制其生长（Zhong等，2024）。Yuan等（2023）的研究表明，Salmonella enteritidis在经过SAEW处理后，其细胞结构会遭到严重破坏，细胞内的核酸和蛋白质等物质也会渗出。同一项研究还发现，SAEW会降低三磷酸腺苷（ATP）的水平，同时引发过量活性氧的积累，进而造成氧化损伤和细胞凋亡。Zhang等（2023）的研究显示，SAEW可通过多靶点机制使Staphylococcus aureus失活，这些机制包括破坏细胞膜、抑制ATP合成以及引发过量活性氧的产生。尽管在揭示SAEW的抗菌机制方面已经取得了不少进展，但其抑菌活性以及具体的作用机制仍有许多未知之处，目前大多数研究都仅集中在细菌病原体上。
因此，SAEW对P. longanae的抑菌效果及其具体作用机制都需要进一步研究。本研究旨在：（1）通过检测SAEW对P. longanae分生孢子萌发和菌丝生长的影响，评估其在体外对该病原体的抑菌效果；（2）通过观察形态和超微结构的变化、细胞壁与细胞膜的完整性、能量代谢紊乱以及活性氧的积累情况，阐明SAEW的作用机制；（3）研究SAEW控制龙眼果实中由P. longanae引发的采后病害的能力。期望这些研究结果能够加深我们对SAEW抑制P. longanae生长的机制的理解，为开发可持续、安全的措施来控制采后龙眼的病害和腐烂提供科学依据。
章节节选
材料
P. longanae的分离与鉴定基于我们之前的研究（Zhang等，2006）。具体来说，我们采用了“福安”龙眼果实，通过组织分离和传统纯培养的方法分离出导致果实腐烂的病原体，随后通过科赫法则验证了该病原体的致病性，根据其致病性特征，可以确定采后龙眼果实腐烂的主要致病菌就是Phomopsis longanae Chi（P. longanae）。
SAEW对P. longanae的体内和体外抑菌效果
图1A展示了SAEW对P. longanae分生孢子萌发的抑制作用。对照组的分生孢子（用0 mg L?1的SAEW处理5、10、15和20分钟）在PDB培养基中培养6小时后就已经开始萌发，24小时时已发育成细长的菌丝。而用20 mg L?1的SAEW处理5分钟的分生孢子，其萌发情况与对照组没有显著差异。不过，用20 mg L?1的SAEW处理10、15和20分钟的分生孢子，其萌发情况则
讨论
由P. longanae引发的果实腐烂给全球龙眼产业带来了巨大威胁，造成了严重的采后损失，这也凸显出亟需寻找有效且安全的防控方法（Chen等，2020；Feng等，2026；Li等，2023；Lin等，2025；Sun等，2023）。SAEW被认为是一种极具潜力的抗菌剂，对多种采后致病微生物都具有抑制作用（Xuan等，2025）。例如，用30 mg L的
结论
本研究证明，SAEW可通过多靶点机制有效抑制P. longanae的生长，这些机制包括破坏细胞壁和细胞膜、引发氧化应激以及干扰线粒体的能量代谢（见图8）。具体而言，SAEW通过降低β-1,3-葡聚糖、甘露糖-6-磷酸以及几丁质的含量，破坏了P. longanae菌丝的细胞壁完整性。与此同时，它还降低了细胞内麦角固醇、可溶性蛋白质以及总脂质的含量。
CRediT作者贡献说明
Yihui Chen：撰写——审阅与编辑、指导、资金获取。Hetong Lin：撰写——审阅与编辑、指导、资金获取。Yen-Con Hung：指导。Fanling Chen：实验研究。Qingqing Liu：撰写——初稿、实验研究、正式分析、数据整理。Yifen Lin：实验研究。Qin Zheng：实验研究。Ruiling Zhuo：实验研究
未引用参考文献
Chen等，2025；Zhang等，2022；Zhang等，2022。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
利益冲突声明
? 作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号为32472421、32072272和32572669）以及中国福建农林大学的科技创新基金（项目编号为KFB25069A）的支持。
Qingqing Liu|Fanling Chen|Qin Zheng|Yifen Lin|Ruiling Zhuo|Yen-Con Hung|Hetong Lin|Yihui Chen
中国福建省福州市福建农林大学食品科学学院农产品采后技术研究所，邮编350002
