2結果與分析
2.1孢子萌發(fā)率和芽管長度分析
真菌侵染花生、玉米等主要通過如下途經孢子附著在其表面、在適當的環(huán)境下萌發(fā)、菌絲不斷擴張,從而導致食物污染。抑制孢子萌發(fā)率和芽管長度是抑制真菌污染的重要指標。
姜黃素連續(xù)處理對黃曲霉的孢子萌發(fā)率和芽管長度抑制情況如圖1所示。
圖1姜黃素對黃曲霉孢子萌發(fā)率和芽管長度的抑制作用
由圖1可知:與污染陽性對照組相比,姜黃素處理組的黃曲霉孢子萌發(fā)率和芽管長度降低;污染陽性對照組的黃曲霉孢子萌發(fā)率為92.7%,姜黃素處理組的黃曲霉孢子萌發(fā)率為81.3%,降低了11.4%;黃曲霉孢子芽管長度實驗中污染陽性對照組長度為45.8μm,姜黃素處理組為32.6μm,芽管長度降低了28.8%。結果表明,姜黃素連續(xù)處理可以在一定程度上抑制黃曲霉孢子萌發(fā)率和芽管長度(P<0.05)。
2.2抑菌劑對病原菌抑制效果
為了探究姜黃素對黃曲霉是否抑制,首先在體外實驗中,通過平板實驗,在培養(yǎng)基中加入姜黃素觀察其對黃曲霉菌落的生長情況。
姜黃素對黃曲霉的抑制情況如圖2所示。從圖2可以看出:姜黃素處理后明顯地抑制了黃曲霉菌落的生長;相對于污染陽性對照組,黃曲霉正常生長直徑平均為14 cm,而姜黃素處理組的黃曲霉生長直徑為11 cm,抑制生長率為21.4%。可以看出,加入姜黃素對黃曲霉的生長具有抑制作用(P<0.05)。
圖2姜黃素對黃曲霉生長抑制情況
2.3姜黃素對AFB1產生量的抑制作用
農產品遭受黃曲霉的污染主要是由于其能夠產生致命性黃曲霉毒素B1,通過檢測黃曲霉毒素B1含量,能夠進一步評估姜黃素對黃曲霉的抑制作用。樣品經過濾處理后,通過免疫親和柱的富集,再經過三氟乙酸進行柱前衍生,樣品置于高效液相色譜(high performance liquid chromatogrphy,HPLC)熒光檢測器檢測。黃曲霉毒素B1產量如圖3所示。
圖3姜黃素對AFB1產生量的抑制作用
由圖3可知:姜黃素處理組的黃曲霉毒素B1的產生量為23.8 ng/g,污染陽性對照組的產生量為47.5 ng/g;相比之下,姜黃素處理組毒素降低了46.9%。分析結果可知,姜黃素能夠顯著降低黃曲霉毒素B1的產生(P<0.05)。因此,姜黃素作為天然的抑菌劑具有極大的開發(fā)潛力。
2.4洋蔥穿透實驗結果
黃曲霉在發(fā)生侵染時,本文首先通過芽孢萌發(fā)產生菌絲,然后通過菌絲汲取生存所需要的養(yǎng)分。菌絲的活力強弱會影響黃曲霉侵染的嚴重程度。通過對菌絲做洋蔥表皮穿透實驗,測試菌絲活力。
臺盼藍染色后在顯微鏡下觀察,孢子穿透洋蔥表皮如圖4所示。從圖4可以看出,污染陽性對照組在萌發(fā)生長后,菌絲穿透洋蔥表皮進入洋蔥細胞內,這會導致在洋蔥細胞外部的菌絲會被臺盼藍染成藍色,而留在內部的菌絲未被染色。姜黃素處理組的黃曲霉菌絲大都被染上了藍色,黃曲霉的菌絲活性降低,說明姜黃素降低了黃曲霉菌絲的穿透能力。
圖4姜黃素對黃曲霉菌絲穿透力的影響
2.5侵染花生實驗結果
因為花生易受黃曲霉的侵染,所以在之前平板抑制實驗的基礎上,進一步評估姜黃素對黃曲霉的防控效果。黃曲霉侵染花生情況如圖5所示。
圖5姜黃素對花生黃曲霉病的抑制作用
從圖5可以看出,培養(yǎng)7 d后,污染陽性對照組花生全部發(fā)病,而姜黃素處理組的花生僅是輕微感染,發(fā)病情況明顯低于污染陽性對照組,因此姜黃素具有開發(fā)為新型抑菌劑控制食品和飼料原料中黃曲霉污染的前景。
2.6花生感官評價結果
花生感官評價結果見表2所列。由表2可知,濃度為0.3 mmol/L姜黃素的加入并不會顯著影響花生的口感和氣味(P>0.05),但是對于花生的色澤產生了顯著性的影響(P<0.05),使用清水清洗后會顯著減少姜黃素對花生色澤的影響(P<0.05)。結果表明,姜黃素的加入并不會影響花生的氣味和口感,對姜黃素應用具有重要的意義。
表2花生感官評價結果
2.7抑菌劑對病原菌形態(tài)學的影響
通過實驗發(fā)現,姜黃素連續(xù)處理3代對黃曲霉形態(tài)的影響如圖6所示。由圖6可知,在添加抑菌劑的黃曲霉中,姜黃素處理組連續(xù)處理3代孢子的顏色呈現出乳白色,而污染陽性對照組培養(yǎng)連續(xù)3代仍然呈現黃綠色。結果表明,姜黃素會抑制黃曲霉孢子色素的合成。
圖6姜黃素連續(xù)處理3代對黃曲霉形態(tài)的影響
2.8黃曲霉對姜黃素的耐受性
為了探究黃曲霉對姜黃素的耐受性,通過對黃曲霉3代的不斷培養(yǎng),第3代孢子感染花生情況如圖7所示。
圖7姜黃素平板連續(xù)培養(yǎng)3代黃曲霉侵染花生發(fā)病情況
從圖7可以看出,在污染陽性對照組中花生全部發(fā)病,而在姜黃素處理組中,花生僅部分感染。這說明經過姜黃素處理3代后的黃曲霉孢子侵染能力明顯下降。結果表明,經過姜黃素處理后產生的黃曲霉孢子的活性同樣受到一定的抑制作用,黃曲霉對姜黃素并沒有產生耐受性,因此姜黃素具有作為一種長期抑菌劑的潛力。
3結論
本文主要研究了姜黃素對黃曲霉的抗真菌效果。通過姜黃素對黃曲霉抑制效果、形態(tài)學影響、菌絲的活力檢驗、毒素產量檢測、侵染花生實驗以及黃曲霉對姜黃素的耐受性實驗,初步證明姜黃素對黃曲霉具有抑制作用。下一步實驗將對相關抑制機理進行研究,以期對黃曲霉抑制提供新的思路。
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