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低温等离子体活化水及其复配溶液对猕猴桃溃疡病防控效果与果实品质影响的研究
刘芊辰1
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摘要
由介质阻挡放电法制得的低温等离子酸性活化水含有丰富的氮自由基，氧自由基，自由电子等活性粒子，具有良好的抗菌特性。目前，食品领域对于低温等离子体活化水的研究多集中在实验室条件下，缺乏对其在食品工业中的实际应用验证。低温等离子体活化水拥有更高的电导率、氧还原电位和更低的pH值等优良特性，使其成为铜离子存在的理想环境。因此，本论文采取低温等离子活化水和春雷王铜可湿性粉剂单独和复配溶液的喷雾处理方式，验证两者能否作为提升猕猴桃果实品质的采前处理方式。初步探讨了低温等离子体活化水对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种的杀灭机理，旨在扩大低温等离子体活化水在食品工业中的应用。并测定喷雾处理后猕猴桃果实的品质，验证此方法在高效控制猕猴桃细菌性溃疡病的前提下提升果实品质的能力。这将为开发更安全、有效的猕猴桃果实品质提升方法提供重要的参考和指导。 研究结果如下： （1）考察了低温等离子体活化水与春雷王铜的单独和复配溶液对“瑞玉”植株细菌性溃疡病的控制效果以及处理前后“瑞玉”植株所结果实外在品质变化规律。通过16S rDNA序列鉴定，确定了引起武功县佰瑞猕猴桃研究所试验基地内“瑞玉”品种猕猴桃细菌性溃疡病的病原菌为丁香假单胞菌猕猴桃致病变种。低温等离子体活化水与春雷王铜的单独和复配喷施处理对低病级植株有更优异的防控效果，喷施复配溶液的病害指数降低率最高（63.64%）。与对照组相比，喷施复配溶液可以有效防止病原菌引起的植株结果量减少、植株树势衰弱。喷施复配溶液组的果实重量更高、果形整齐、具有“瑞玉”品种独特的扁椭圆形，这类果实的果皮具有高硬度、高脆度和高厚度的特点。 （2）探究低温等离子体活化水对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种的抗菌活性和潜在机制。结果表明，低温等离子体活化水对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种的杀灭效果与激活时间呈依赖性，与对照相比，活化水处理120 s后病原菌显著减少了4.38 lg (CFU/mL)。扫描电子显微镜结果清楚地表明，由于活化水的处理，细胞发生了明显的质壁分离。荧光染色结果显示，细胞 DNA、膜渗透屏障被破坏程度、内容物泄漏量和活性氧积累量与激活时间表现为正相关关系。因此推测低温等离子体活化水由于自身酸性pH值、较高的氧化还原电位，以及水性活性物质导致细胞的氧化损伤，这可能是杀灭丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种的主要原因。 （3）分析了低温等离子体活化水与春雷王铜的单独和复配溶液处理前后低病级组“瑞玉”植株所结果实内在品质的变化规律。病株的果实软化现象更明显因而有更高的可溶性固形物含量，可滴定酸、干物质含量之间没有显著性差异。单独喷施春雷王铜可有效控制果实可溶性固形物含量，延缓病果的成熟。在果肉颜色方面，复配溶液处理的病果与健康果实的色差最小。测定果实挥发性有机化合物的结果表明，气相色谱质谱联用仪在所有猕猴桃样品中共检测到 61 种挥发性有机化合物，与电子鼻检测结果具有高度相关性，复配溶液可以有效控制猕猴桃果实因细菌性溃疡病造成的挥发性物质种类和浓度损失。在抗氧化性质方面，复配溶液有效防止了病果总酚、总黄酮、原花青素的含量和 DPPH 自由基清除能力的损失，在 ABTS＋自由基清除能力之间未观察到显著差异。综合来看，复配溶液是高效控制猕猴桃细菌性溃疡病的同时，最能维持果实品质的处理方式。
关键词
猕猴桃/细菌性溃疡病/低温等离子体活化水/可湿性粉剂/丁香假单胞菌猕猴桃致病变种/杀灭机理/果实品质引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
食品工程导师
江昊/梁玉梅学位年度
2024学位授予单位
西北农林科技大学语种
中文中图分类号
S4