解淀粉芽孢杆菌对非洲菊切花保鲜效应的研究

郭凤献，郭伟建，程大川，伍琴丽，陈景凡，孔 芳

（安徽工程大学 生物与化学工程学院，安徽 芜湖 241000）

非洲菊（Gerbera jamesonii）为菊科扶郎花属宿根多年生草本花卉，是世界第五大鲜切花［1］.近年来非洲菊在花卉市场中所占比重逐渐加大，有关非洲菊切花保鲜研究文献也逐渐增多［2］.非洲菊在采后易出现花枝下垂，茎杆萎蔫弯折等现象［3］.目前有关非洲菊切花保鲜液配制及研究已有不少相关报道，但少有对非洲菊进行生物保鲜效果的报道.生物保鲜剂直接来源于生物体代谢产物或其组成成分，具有无味、无毒、可生物降解等特点，不会造成二次污染［4］.本试验所用的解淀粉芽孢杆菌来自蝴蝶兰中筛选分离的植物内生菌，利用其发酵液对非洲菊鲜切花进行生物保鲜，旨在为解淀粉芽孢杆菌运用于切花保鲜提供实验依据，也为具环保功效的生物保鲜剂的研制奠定基础.

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试非洲菊鲜花购自安徽省芜湖市花卉市场.挑选健壮新鲜，花茎硬挺粗细均一，外层舌状花开放程度基本一致，无机械损伤无病虫的鲜花作为切花材料.供试菌株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus Amyloliquefaciens）分离于蝴蝶兰茎组织内部，并对腐烂病菌有抑制作用.

1.2 试验方法

（1）保鲜浓度的筛选.菌株发酵液的制备：从斜面菌种中挑取1环保存的解淀粉芽孢杆菌，转接至新鲜牛肉膏蛋白胨（NB）液体培养基活化，置于28℃下培养24h，同样方法再活化1次.吸取1mL活化后的菌液接种于灭菌的NB液体培养基，28℃下150r/min振荡培养2d、4d、6d，分别将发酵液于6 000r/min离心10min，收集上清液，即为解淀粉芽孢杆菌发酵待试保鲜液.鲜花处理：将鲜花以75%乙醇处理1min→2.5%NaClO溶液处理15min→75%乙醇处理1min→清水冲洗2～3次后备用.保鲜液浓度筛选：上述2d与4d的发酵液分别配置成质量百分比为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%、1.0%的瓶插液（定容至200mL）.瓶口用塑料薄膜紧封以减少水分蒸发.将处理好的花材插入三角瓶中，每瓶1枝，每处理重复3次.以灭菌水瓶插液为对照.试验花材置于室内通风，阳光充足但无直射光处，试验期间室温控制在室温25℃，相对湿度55%～75%.选用蒸馏水作对照（CK）.

（2）指标测定.切花的瓶插寿命：从切花瓶插之日开始作为寿命起点，以整朵花50%花瓣出现严重萎蔫、枯斑、弯茎折断、失去观赏价值作为瓶插寿命终止判断标准.花青素含量：取15片等直径的花瓣圆片放于烧杯中，加入0.1mol/L 16mL盐酸，浸泡6h后，用分光光度计在530nm处测定OD值，每个处理重复3次.花瓣的可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法，丙二醛（MDA 含量采用硫代巴比妥酸法测定，过氧过物酶（POD）活性采用愈创木酚法［5－6］.

2 结果与分析

2.1 保鲜液对非洲菊最佳处理浓度的确定

用解淀粉芽孢杆菌制备生物保鲜制剂，经培养条件优化及浓度配比，确定2d保鲜的最佳质量百分比为发酵原液的0.6%（A处理），4d（B处理）与6d（C处理）的最佳质量百分比为0.5%.不同配方保鲜对非洲菊瓶插寿命的影响如表1所示，在这些浓度保鲜作用下均能有效延长非洲菊切花的观赏期限.从表1可知，本试验条件下，CK对照组非洲菊鲜切花瓶插寿命为6d，而不同发酵稀释液A处理、B处理与C处理非洲菊的保鲜寿命分别达到了16.50d、10.33d、14.50d，分别比CK延长了9d、7d、2.83d，A处理效果最显著.F测验表明，这3种保鲜液能有效延长非洲菊平均寿命，且差异显著.

表1 不同配方保鲜对非洲菊瓶插寿命的影响

2.2 保鲜液对非洲菊切花衰老过程生理生化指标的影响

（1）对蛋白含量的影响.可溶性蛋白质含量变化是切花衰老的重要生理指标之一.蛋白质含量下降的原因主要是蛋白质合成与降解的速率不平衡所造成，即合成速度比降解速度慢［7］.不同发酵液处理对切花蛋白含量的影响如图1所示.由图1可知，非洲菊切花花瓣中可溶性蛋白质含量先上升后下降，发酵液处理的蛋白含量相对较高，而CK组中可溶性蛋白质含量在10d后下降至最低.瓶插6d时，2d发酵液的0.6%质量百分比，及4d与6d发酵液的0.5%质量百分比的可溶性蛋白质含量分别比对照高14.7%、8.5%和11%.说明3个处理均能减缓瓶插后期蛋白质降解速度，一定程度有利于延缓非洲菊切花衰老.

（2）对花青素含量的影响.发酵处理液对切花花青素含量的影响如图2所示.由图2可知，非洲菊切花瓶插期花瓣花青素含量先升后降，前4d含量波动变化不大.对照（CK）蒸馏水处理4d后达最大值，随后一直呈下降趋势.2d发酵液的0.6%及4d与6d发酵液的0.5%处理于瓶插第6d达到最大值后，随之缓慢下降，下降幅度明显低于CK，且经发酵液处理的鲜切花中花青素含量在整个瓶插期间均高于CK的花青素含量.原因可能是发酵液中所含的营养成分有助于维持花瓣中花青素含量稳定的功效，可以明显延缓非洲菊花色变淡，抑制其花青素分解速率，减少营养消耗，从而提高非洲菊切花观赏品质.其中2d发酵液的0.6%对花青素含量的维持要略高于4d与6d发酵液的0.5%质量百分比处理.

（3）对MDA含量的影响.不同发酵液处理对切花MDA含量的影响如图3所示.由图3可知，保鲜处理对非洲菊花瓣MDA有着显著影响.3种发酵液与CK对照组的MDA含量变化规律基本一致，非洲菊切花花瓣中的MDA含量随着瓶插天数的增加均呈上升趋势，且CK对照组的MDA含量在整个瓶插期间均高于3种发酵液处理，6d后差异明显，10d时CK的MDA含量分别比发酵处理液2d的0.6%、4d与6d的0.5%高10.4、3.6和6.6nmol/g.说明3种保鲜液在后期均具有抑制非洲菊切花MDA含量增加的作用，特别是2d发酵液的抑制效果最佳，能有效减缓膜脂过氧化作用伤害，维持细胞膜结构的稳定性，对切花保鲜有一定的促进作用.

（4）对POD活性的影响.POD作为自由基清除酶系统的重要组成部分之一，可以清除植物体内产生的自由基，从而减免自由基对组织的伤害［8］.不同发酵液处理对切花POD含量的影响如图4所示.由图4可知，在非洲菊切花瓶插天数的POD活性分析中，发酵液与CK花瓣POD活性均呈先上升后下降再上升趋势，但变化幅度明显不同，POD活性均在第4d时上升到最高值.这是由于切花刚脱离母体，正常营养、水分供给被阻断，切花自动提高其保护酶活性，如使切花体内的过氧化物酶保持较高水平，有利于清除超氧阴离子自由基，从而缓解不利因素的影响.而瓶插后期POD活性略有升高，可能是切花体内自由基积累对细胞膜产生伤害，切花逐渐失水衰老引起代谢失调，3种发酵液处理液POD活性总体水平高于在CK对照，即发酵液2d＞发酵液6d＞发酵液4d＞CK.

试验表明，发酵液成分能在一定程度上增加非洲菊花瓣POD活性，增加非洲菊切花清除自由基的能力，这与保鲜成分能显著延长切花的瓶插寿命相符合.

图1 不同发酵液处理对切花蛋白含量的影响

图2 发酵处理液对切花花青素含量的影响

图3 不同发酵液处理对切花MDA含量的影响

图4 不同发酵液处理对切花POD含量的影响

3 结论

通过比较解淀粉芽孢杆菌生物发酵液处理的非洲菊切花在切花瓶插寿命与各项生理指标，发现解淀粉芽孢杆菌发酵液2d的稀释质量百分比0.6%的综合保鲜效果最佳，这与文献报道的低浓度保鲜液对切花保鲜具一定促生作用，而高浓度保鲜液会促进切花的衰老萎蔫的研究结果相符.非洲菊切花的色泽也是判断切花质量的标准，因此采用测定其花瓣花青素含量是检验保鲜的指标之一.本试验中非洲菊开花期花青素含量呈上升趋势，随之含量达到最大值后开始下降，并且发酵液处理组花瓣花青素含量均高于CK对照，说明解淀粉芽孢杆菌液处理后，对于提高花瓣花青素的含量有明显作用.此外，POD、MDA作为反映植物体内自由基伤害与膜脂过氧化程度的常用生理指标，试验中用解淀粉芽孢杆菌发酵液处理的POD活性高于CK对照，而MDA活性低于对照，可以看出生物保鲜剂可增强POD酶活，延缓MDA含量增加，从而减缓膜脂过氧化过程，减少对细胞膜的损伤，延迟切花的衰老，提高了非洲菊的观赏价值.

［1］ 吴迪，程聪，杨阳.抗生素对非洲菊切花衰老的影响［J］.安徽农业科学，2008，36（25）：10 768－10 770.

［2］ 陈晨甜，吕长平，陈建.非洲菊保鲜技术及其弯茎影响因子研究进展［J］.现代园艺，2009（6）：7－10.

［3］ 张楠，谢玉华，李兴霞.几种无机盐对非洲菊切花保鲜的影响［J］.成都工业学院学报，2013，16（2）：6－9.

［4］ 熊涛，乐易林.生物保鲜技术的研究进展［J］.食品与发酵工业，2004，30（2）：111－114.

［5］ 陈建勋，王晓峰.植物生理学实验指导［M］.广州：华南理工大学出版社，2006.

［6］ 张志良，瞿伟著.植物生理实验指导［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［7］ 王曙文，代永刚，牛红红，等.国内外果蔬生物保鲜技术的研究进展［J］.农产品加工，2008（12）：110－113.

［8］ 廖妍俨.生物保鲜技术在果蔬贮藏保鲜中的应用［J］.贵州化工，2012，37（4）：27－29.