【摘 要】
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柑橘采后在贮藏及运输过程中极易受到意大利青霉病菌的侵染,给生产上造成极为严重的损失。寻求一种安全有效的新型保鲜剂至关重要。前期研究发现,碳酸铵的使用对柑橘致病菌意大利青霉（Penicillium italicum）的生长产生强烈的抑制,可造成其线粒体功能的损伤,但抑制作用机理至今尚不明确。线粒体是细胞呼吸发生的主要场所,并在氧化磷酸化过程中产生ATP为细胞供能。研究P.italicum线粒体为抑菌
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柑橘采后在贮藏及运输过程中极易受到意大利青霉病菌的侵染,给生产上造成极为严重的损失。寻求一种安全有效的新型保鲜剂至关重要。前期研究发现,碳酸铵的使用对柑橘致病菌意大利青霉（Penicillium italicum）的生长产生强烈的抑制,可造成其线粒体功能的损伤,但抑制作用机理至今尚不明确。线粒体是细胞呼吸发生的主要场所,并在氧化磷酸化过程中产生ATP为细胞供能。研究P.italicum线粒体为抑菌靶点对防治柑橘采后病害及保鲜应用具有重要意义。本文探究了碳酸铵对P.italicum的体外和体内的抑制效果及对三种不同类型的柑橘贮藏品质的影响,并以P.italicum线粒体为对象,研究了碳酸铵对其结构和功能的影响。主要研究结果如下:（1）通过体外抑菌实验评价了碳酸铵对柑橘致病菌P.italicum的抑制作用,并确定了碳酸铵对P.italicum的MIC值为0.8 g/L。沃柑、脐橙、皇帝柑的自然贮藏实验发现,经碳酸铵浸泡处理后,可以有效防止接种P.italicum病菌的扩散,碳酸铵浓度为16 g/L时对病原菌的抑制效果最佳,且对皇帝柑的作用效果最显著。在贮藏期间,碳酸铵处理可以降低三种柑橘果实的自然腐烂率,16 g/L的碳酸铵将沃柑、脐橙、皇帝柑的发病率分别降低29.63%、48.02%、29.78%。碳酸铵处理对三种柑橘的Vc含量、还原糖、色泽等营养指标无不良影响,且降低沃柑、脐橙的失重率,提高了柑橘黄酮和多酚含量。（2）以P.italicum线粒体为研究对象,研究了碳酸铵对P.italicum线粒体结构及重要功能的影响,进一步分析碳酸铵的抑菌机理。Janus green B对菌丝染色发现,碳酸铵处理使P.italicum线粒体活性受到一定的损伤。用SEM和TEM观察青霉中线粒体的形态和超微结构,发现碳酸铵导致线粒体塌陷和线粒体基质透明化,1.6 g/L的碳酸铵导致线粒体外膜断裂甚至溶解。进一步研究证明,碳酸铵使线粒体膜电位（MMP）降低,线粒体膜通透性（MPTP）开放度增加,另外碳酸铵处理导致线粒体ATPase活性降低,ROS过量积累,H2O2及O2-含量增加,且导致还原型谷胱甘肽（GR）含量降低,谷胱甘肽还原酶（GR）活力下降,抗氧化酶系紊乱,从而无法及时清除体内的过氧化物,最终可能会导致细胞死亡。（3）研究碳酸铵对P.italicum的呼吸抑制作用发现:1.6 g/L碳酸铵作用下,菌丝呼吸抑制率达到87.63%,且0.8 g/L碳酸铵可完全抑制离体线粒体的呼吸。通过研究碳酸铵对P.italicum呼吸代谢途径的影响发现,碳酸铵降低了TCA循环相关酶琥珀酸脱氢酶（SDH）和苹果酸脱氢酶（MDH）的活性,且降低了其代谢产物柠檬酸含量,从而导致TCA循环紊乱。碳酸铵显著减弱了呼吸链的Ⅲ态呼吸,导致RCR值的降低,特别是对FADH2呼吸链影响最显著。分析碳酸铵与呼吸链典型抑制剂相互作用发现,碳酸铵的作用可能是阻断了细胞色素aa到氧的传递。采用BN-PAGE技术分析发现碳酸铵抑制了线粒体复合物Ⅰ和复合物Ⅱ的酶活,且对线粒体复合物Ⅱ作用更加显著,推断碳酸铵对P.italicum呼吸抑制作用的靶点较大可能为线粒体复合物Ⅱ,作用在FADH2呼吸链上。对胞内外ATP含量进行测定,发现1.6 g/L碳酸铵处理菌丝6 h后,胞内ATP含量由10.345μg/g降低至4.596μg/g,这表明碳酸铵处理导致P.italicum能量代谢障碍。综上所述,碳酸铵在体外和果实上均可以抑制P.italicum的生长,降低柑橘自然腐烂率,且对柑橘品质无不良影响。碳酸铵主要是通过影响柑橘致病菌P.italicum的线粒体结构和功能及呼吸代谢途径来发挥抗真菌活性。由此可见,碳酸铵可作为控制柑橘类水果中青霉病的常规杀菌剂的良好替代品。
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