CN108522647B - 植物乳杆菌mg-1在葡萄采后保鲜中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种植物乳杆菌MG‑1在葡萄采后保鲜中的应用，该植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)MG‑1的保藏编号为CCTCC NO：M2018029。本发明从发酸白菜中筛选对细菌和霉菌具有明显抑制作用的菌株MG‑1，该菌株及其发酵液对细菌和霉菌具有明显抑制作用，能有效抑制葡萄灰霉病菌和葡萄白腐病菌。经保鲜试验表明，采后葡萄经本菌株MG‑1发酵上清液处理后，在整个贮藏期间，相对于对照组，发酵上清液组的腐烂率和失重率明显降低，葡萄的Vc、可滴定酸、可溶性固形物分别提高，并且能有效提高POD酶的活性，为进一步研究开发果蔬保鲜剂提供了有价值的菌种资源，有望开发出一种新型、安全、稳定、环保的生物果蔬保鲜剂。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬保鲜，具体涉及一种植物乳杆菌MG-1在葡萄采后保鲜中的应用。
背景技术
在葡萄采后病害中，由灰霉病菌引起的灰霉病是最为常见且最具有毁灭性的。葡萄灰霉菌主要通过在采后葡萄表面潜伏和进入机械伤口对果实进行侵染，另外也可在缺失水分发生萎缩且对其失去抵抗能力的果梗部位快速生长繁殖，于果梗与果实衔接部位直接进入果实内部侵染果实，从而导致果实的腐败变质。因葡萄本身对葡萄灰霉菌的抵抗能力较弱，而葡萄灰霉菌耐低温，在果实合适的储藏温度4℃仍能生长，所以一经感染很难控制，感病后的果实表面出现白色菌丝并快速扩散到相邻的果实上，导致周围果实被侵染而腐烂。
目前，使用SO2保鲜剂是目前葡萄贮藏保鲜中必不可少的手段。葡萄对SO2非常敏感，使用剂量过小，葡萄容易干梗、褐变、霉烂；使用剂量过大，虽然葡萄果梗鲜绿、腐烂率低，但果粒极易漂白，且残留量过高，食后对人体有害；使用剂量稍不适合，严重影响葡萄的商品价值和食用价值。因此，研究既能有效地防止葡萄在贮藏保鲜中的伤害，又能控制其腐烂和褐变，已成为葡萄保鲜技术的重要课题。
乳酸菌作为益生菌，能产生一些可抑制其他微生物生长的代谢产物。近年来，生物防腐的相关研究较多，但乳酸菌对霉菌抑制作用的研究相对较少。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术的不足，提供一株对细菌和霉菌具有明显抑制作用的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum MG-1)MG-1在葡萄采后保鲜中的应用。
上述提及的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum MG-1)MG-1，于2018年1月12日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2018029，保藏地址为中国武汉武汉大学。
本发明菌株MG-1是利用牛津杯双层平板法从发酵酸白菜中筛选分离得到。该菌株MG-1在MRS固体平板上培养24h呈乳白色、圆形、表面光滑、湿润、边缘整齐、隆起菌落。显微镜下观察，菌株菌体圆短直杆状、成对。液体培养浑浊度大，革兰氏染色阳性，无芽孢，荚膜和鞭毛。
本发明菌株MG-1的常规生理生化实验鉴定结果如下表1所示(表中，+呈阳性，-呈阴性)。
表1 本发明菌株MG-1常规生理生化实验鉴定结果
根据细菌基因组提取试剂盒的说明提取本菌株基因组DNA，以基因组DNA为模板，PCR扩增16S rDNA片段，PCR产物纯化后委托上海美吉生物医药科技有限公司测序。所得16SrDNA序列在Gene Bank数据库中进行Blast比对，本菌株MG-1与Lactobacillus plantarumMF966541.1有99％的同源性。结合形态学特征及生理生化实验结果，鉴定菌株MG-1为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，命名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)MG-1。
本发明从发酸白菜中筛选对细菌和霉菌具有明显抑制作用的菌株MG-1，该菌株及其发酵液对细菌和霉菌具有明显抑制作用，能有效抑制葡萄灰霉病菌和葡萄白腐病菌。经保鲜试验表明，采后葡萄经本菌株MG-1发酵上清液处理后，在整个贮藏期间，相对于对照组，发酵上清液组的腐烂率和失重率明显降低，葡萄的Vc、可滴定酸、可溶性固形物分别提高，并且能有效提高POD酶的活性，为进一步研究开发果蔬保鲜剂提供了有价值的菌种资源，有望开发出一种新型、安全、稳定、环保的生物果蔬(如葡萄)保鲜剂。
附图说明
图1是本发明菌株对葡萄贮藏期间腐烂率的影响。
图2是本发明菌株对葡萄贮藏期间失重率的影响。
图3是本发明菌株对葡萄贮藏期间Vc含量的影响。
图4是本发明菌株对葡萄贮藏期间可滴定酸含量的影响。
图5是本发明菌株对葡萄贮藏期间可溶性固形物含量的影响。
图6是本发明菌株对葡萄贮藏期间POD活力的影响。
具体实施方式
下面实施例中提及的培养基如无特别说明皆为常规培养基。
实施例1 本菌株MG-1的分离筛选
取长沙市自制的自然发酵白菜10g，用无菌生理盐水梯度稀释与含碳酸钙的50℃MRS琼脂培养基混合倒平板，38℃恒温培养，48h后挑选溶钙圈大单菌落反复纯化。
采用牛津杯双层平板法：1.5％琼脂10mL为培养基下层，上层含葡萄灰霉病菌孢子的半固体PDA培养基；上层均匀放置2个牛津杯(直径1cm)，晾干，取出牛津杯，每孔加入60μL无菌发酵上清液(制备同实施例2中所述，采用的菌株为前述纯化得到的菌株)，放置2h，37℃恒温培养16h，测量抑菌圈直径，取抑菌直径最大的乳酸菌菌株斜面保存。
实施例2 对葡萄白腐病菌和葡萄灰霉病菌的抑制作用
发酵上清液的制备：将保存的菌株活化后接种2％到MRS液体培养基，37℃静置培养18h，12000r/min离心20min，上清液经0.22μm滤膜过滤除菌，4℃保存。
方法：按照牛津杯双层平板方法，制作含不同指示菌的指示平板，上层半固体培养基中细菌终浓度为106CFU/mL，真菌、酵母菌细胞或孢子10 4个/mL，取菌株发酵上清液60μL加入孔内，于各指示菌最适生长温度条件下培养，以无菌水为阴性对照，以恶霉灵(使用时稀释1000倍作为原液)为阳性对照，待阴性对照长到孔径边缘时，测量抑菌圈直径，每组3次重复。
上述提及的指示菌为：葡萄白腐病菌(Coniothyriumdiplodiella)、葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)，均由湖南农业大学实验室提供。
结果显示，抑菌圈直径＞10mm，表明本菌株MG-1的发酵上清液对葡萄灰霉病菌和葡萄白腐病菌有明显的抑制作用。
实施例3 对葡萄采后的保鲜效果
实验设本菌株MG-1发酵上清液组(以下简称发酵上清液组)、NW20保鲜剂组和无菌水对照组(CK组)3个处理。NW20保鲜剂稀释成体积分数为10％再使用。将采后新鲜葡萄清洗晾干之后，分别在3个处理组的处理液中浸泡3min，自然晾干后，装入保鲜袋内，封口，5℃、75％的湿度下恒温培养，每隔3d检测指标。每个处理20个果实，3次重复。实验数据以
表示，采用Excel和SPSS软件进行数据处理和差异显著性分析，p＜0.05表示差异性显著，p＜0.01表示差异极显著。
对葡萄腐烂率的影响：由图1可知，贮藏第4d的时候，CK组最先出现腐烂，发酵上清液组直到第8d才出现腐烂，腐烂率为3.4％(此时对照组的腐烂率为10.6％)。在整个贮藏期间，CK组腐烂率上升显著(p<0.05)，贮藏第28d与第4d相比腐烂率上升了13倍，而发酵上清液组与保鲜剂组上升较为缓慢，发酵上清液组的保鲜效果略低于保鲜剂组，二者差异不显著(p>0.05)。贮藏28d时发酵上清液组的腐烂率为20.2％，与CK组的54.6％和保鲜剂组的24.3％相比，分别降低了65.5％和18.2％，均存在显著性差异(p<0.05)，说明发酵上清液对引起葡萄腐烂的微生物有良好的抑菌作用，明显减少葡萄腐烂。
对葡萄失重率的影响：由图2可知，贮藏过程中三个组的失重率均上升，但CK组失重率上升速率显著高于保鲜剂组和发酵上清液组(p<0.05)。贮藏28d时，发酵上清液组失重率为9.63％，与保鲜液组的10.54％、CK组的15.88％，分别低了10.21％、40.06％，差异显著(p<0.05)。结果表明发酵上清液能有效降低葡萄采后失重率。
对葡萄Vc含量的影响：由图3可知，贮藏过程中各组Vc含量都在下降，但发酵上清液组和保鲜剂组下降速度相比CK组较缓。贮藏第28d时，CK组的Vc含量为1.98mg/100g,比初始时降低了40.4％。发酵上清液组和保鲜剂组分别下降了31.4％和27.8％。结果表明贮藏过程中发酵上清液能有效抑制Vc含量降低。
对葡萄可滴定酸含量的影响：由图4可知，CK组可滴定酸下降的最快。贮藏4d时其可滴定酸下降了13.5％，发酵上清液组和保鲜剂组分别下降了11.8％和10.3％。贮藏第28d时，CK组可滴定酸比初始下降了79.2％；发酵上清液组和保鲜剂组也有所下降，分别下降了62.1％和58.8％；发酵上清液组和保鲜剂组的可滴定酸含量显著高于CK组，保鲜剂组可滴定酸含量略高于发酵上清液组，但二者差异不显著。因此，发酵上清液可有效抑制果蔬呼吸作用使有机酸被消耗，从而保持了葡萄的风味。
对葡萄可溶性固形物含量的影响：由图5可知，贮藏期间各组的可溶性固形物的含量均有所下降，CK组的可溶性固形物的含量下降速率最快。贮藏第28d时，CK组的可溶性固形物含量与初始的17.88％相比下降了28.2％，发酵上清液组和保鲜剂组与初始相比下降了21.1％和18.2％。二者可溶性固形物高于CK组25.2％和35.5％，显著差异(p<0.05)。
对葡萄POD活力的影响：由图6可知，各组的变化趋势基本相同呈先上升后下降的趋势。贮藏到第16d时，各组的POD活性达到最高峰，发酵上清液组的POD活性上升了62.2％，保鲜剂组上升了57.9％，而CK组上升了47.0％。发酵上清液组和保鲜剂组POD活性显著高于CK(p<0.05)。在贮藏28d时，POD活性开始下降，CK组POD活性20.98U/(min·g)，发酵上清液组和保鲜剂组分别为26.43U/(min·g)、25.49U/(min·g)，与CK组差异显著(p<0.05)。表明发酵上清液能有效提高葡萄POD酶活性，增强细胞防御力，减少腐烂。
上述保鲜试验表明，葡萄经本菌株MG-1发酵上清液处理后，整个贮藏期间，其腐烂率、失重率相比CK组显著降低。贮藏28d时，发酵上清液组的腐烂率为20.2％，相比CK组降低了65.5％，此时，发酵上清液组的失重率为9.63％，比CK组(15.88％)降低了40.06％，二者差异显著。此时经过发酵上清液处理葡萄的Vc、可滴定酸、可溶性固形物分别高出了23.6％，21.6％，25.2％，并且能有效的提高POD酶的活性。
Claims (2)
1.保藏号为CCTCC NO：M2018029的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)MG-1在葡萄采后保鲜中的应用，其中，保鲜中抑制的是葡萄灰霉病菌和葡萄白腐病菌。
2.保藏号为CCTCC NO：M2018029的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)MG-1在制备葡萄保鲜剂中的应用。
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