脂肽复合保鲜剂对龙眼的保鲜效果研究

陈燕萍 陈梅春 郑梅霞 刘波 王阶平

王階平，博士，研究员，主要从事农业微生物的资源收集与评价、系统发育学、基因组学、分子生物学研究。主持国家重点研发计划项目子课题、福建省科技计划对外合作项目、福建省科技计划——省属公益类科研院所基本科研专项等10多项，获得福建省科技进步奖一等奖（排第4），发表学术论文80多篇，其中以第一作者或通讯作者发表论文40多篇。2010年6月获厦门大学生命科学学院动物学专业理学博士学位，2010年7月至2014年5月，先后在华中农业大学和美国加州大学圣迭戈分校从事博士后研究;2014年6月作为福建省紧缺急需人才被引进到福建省农业科学院。现任福建省农业科学院农业生物资源研究所副所长，福建省农业科学院重点科技创新团队（农业微生物创新团队）首席专家。

摘 要：以龙眼好果率为指标，利用贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽处理龙眼，分析脂肽的保鲜效果，明确脂肽保鲜的最佳浓度，探究脂肽分别与甘油、石蜡、明胶、琼脂复配后对龙眼的保鲜效果，筛选出最佳的复配剂，评估该复合保鲜剂对龙眼的保鲜效果。结果表明：贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽对龙眼具有良好的保鲜效果，储存第5 d，好果率为51.11%，高于清水对照组（2.08%）;脂肽浓度越高，龙眼保鲜效果越好，当浓度为4 mg·mL-1时，好果率比清水对照提高61.47%;脂肽/甘油和脂肽/石蜡处理组的龙眼好果率最高，分别为70.90%和74.89%，二者无显著性差异（P<0.05）;脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（5%）/石蜡（5%）三者复配后，可使龙眼好果率达到82.83%，保鲜效果最佳。因此，将脂肽/甘油/石蜡复合剂应用于龙眼保鲜，能够有效延长龙眼的货架期。

关键词：龙眼;复合保鲜剂;脂肽;好果率

中图分类号：S 667.2   文献标志码：A   文章编号：0253-2301（2022）01-0001-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.01.001

Study on the Preservation Effect of Lipopeptide Compound Preservatives on Longan

CHEN Yan-ping， CHEN Mei-chun， ZHENG Mei-xia， LIU Bo， WANG Jie-ping*

（Institute of Agricultural Biological Resources， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： By taking the healthy fruit rate as the evaluating indicator， the longan fruits were treated with the lipopeptides from Bacillus velezensis FJAT-45028 to analyze the preservation effect of lipopeptides and determine the optimal concentration of lipopeptides. Then， the preservation effect of lipopeptides combined with glycerol， paraffin， gelatin and agar on longan was explored to screen out the optimal compound agent and evaluate the preservation effect of the compound preservative agent on longan. The results showed that the lipopeptides from Bacillus velezensis FJAT-45028 had good preservation effect on longan. The healthy fruit rate of the lipopeptide treatment group reached up to 51.11% on the fifth day of storage， being significantly higher than that of the water control group （2.08%）. The higher the concentration of lipopeptides， the better the preservation effect of longan. When the concentration of lipopeptides was 4.0 mg·mL-1， the healthy fruit rate was increased by 61.47% compared with the control group. The healthy fruit rate of longan in the lipopeptide/glycerol and lipopeptide/paraffin treatment groups was the highest， which was respectively 70.90% and 74.89%. with no significant difference between the two groups （P<0.05）. After the combination of lipopeptide （4.0 mg·mL-1）/glycerol （5%）/paraffin （5%）， the healthy fruit rate of longan could reach 82.83%， and the preservation effect was the best. Therefore， the application of lipopeptide/glycerol/paraffin compound carl effectively prolong the shelf-life of the longan fruits.

Key words： Longan; Compound preservative; Lipopeptide; Healthy fruit rate

龙眼是我国南方的热带亚热带特色水果，果实口感清甜爽滑，含有丰富的营养物质，具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤及免疫调整等保健功效[1-3]。龙眼果实采收后，其果皮易受病原菌侵染导致腐烂变质，产生了极大的经济损失[4-5]。目前龙眼贮藏保鲜技术包括化学杀菌剂保鲜、涂层保鲜、熏硫保鲜、气调保鲜、低温保鲜等，但因方法自身的特点使得它们在龙眼保鲜领域的应用受到了限定，如杀菌剂残留、SO2残留、成本高，工艺烦琐等[6]。生物保鲜具有安全无毒、价格低、操作简单等优点，能够延缓水果采后腐烂，有助于水果保持较好的品质，是一种重要的保鲜手段[7]。

芽胞杆菌脂肽是一类具有广谱抗菌活性、稳定性好、不易产生耐药性、无毒且对环境友好的生物活性物质，可有效抑制水果采后病原菌的生长，作为生物保鲜剂应用于水果保鲜。例如，解淀粉芽孢杆菌LZ-5脂肽伊枯草菌素A用于櫻桃番茄保鲜，可显著降低果实腐烂率55%[8];枯草芽胞杆菌fmbJ脂肽处理桃子，可有效延缓桃子腐烂，降低腐烂率76.5%[9];贝莱斯芽孢杆菌ZSY-1脂肽可有效降低番茄采后病果率至3.5%，且可提高番茄硬度1.55倍，有效提高番茄采后贮藏周期[10]。也有研究发现，抗菌物质与石蜡、甘油或壳聚糖复配后形成保鲜剂，能进一步有效提高抗菌物质的保鲜效果[11-13]。本研究在明确脂肽对龙眼保鲜效果的基础上，将脂肽与石蜡、甘油等复配形成复合保鲜剂应用于龙眼保鲜，为延长龙眼货架期提供高效环保的保鲜剂。

1 材料与方法

1.1 供试材料

菌株：贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezia）FJAT-45028，由福建省农业科学院农业生物资源研究所实验室分离、保存。

供试龙眼品种：早春六号，产地：福清。

蔗糖、酵母浸膏和牛肉浸膏均购于北京奥博星生物技术有限责任公司;MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O、甘油和石蜡均购买于国药集团。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵液及上清液的制备 挑取贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028单菌落接种于发酵培养基（蔗糖20 g·L-1、酵母浸膏20 g·L-1、牛肉浸膏15 g·L-1、MgSO4·7H2O 0.6 g·L-1、FeSO4·7H2O 9.0 mg·L-1）中，180 r·min-1、30℃培养48 h后，取部分发酵液于4℃、10000 r·min-1离心10 min，上清液再经0.22 μm微孔滤膜除菌，获得发酵上清液，与发酵液一同置于4℃下备用。

1.2.2 脂肽的制备 在制备好的发酵上清液中加2 mol·L-1盐酸至pH<2，4℃静置24 h，离心得沉淀，加入磷酸盐缓冲溶液（PBS）溶解后，经低温真空冷冻干燥后，即为粗脂肽粉末。

1.2.3 龙眼保鲜试验 挑选无污染、无损伤、颗粒饱满、成熟度及大小基本一致的龙眼，置于保鲜剂溶液中浸泡3 min后，取出并于室温下自然晾干，装入保鲜盒中，置于温度28℃、湿度70%～80%条件下储藏，每个处理组重复3次，每日观察龙眼腐烂情况。参考文献[14-15]，将腐烂指数定义如下：0级，新鲜完好，表面无褐变及发霉;1级，褐变或发霉表面积小于20%;2级，褐变或发霉表面积为20%～50%;3级，褐变或发霉表面积为50%～75%;4级，褐变或发霉表面积在75%以上。5 d后进行腐烂数和好果数统计，腐烂率=（发病数/总数）×100%，腐烂指数=[∑（各级病数×相应级数）/调查总数×最高级别值]×100%，好果率=100%-腐烂率。

不同试验组的保鲜剂溶液如下：（1）贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028发酵液、发酵上清液、脂肽（浓度为2.0 mg·mL-1）;（2）不同浓度的脂肽（0.05、0.1、0.2、2.0、4.0 mg·mL-1）溶液;（3）脂肽（4.0 mg·mL-1）分别与10%甘油、10%石蜡、1%琼脂、1%明胶复配形成的保鲜剂;（4）脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（5%）/石蜡（5%）三者复配形成的脂肽复合保鲜剂、脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（10%）、脂肽（4.0 mg·mL-1）/石蜡（10%）、10%甘油、10%石蜡。以上均以清水为对照。

1.2.4 数据分析 采用DPS 18.10软件进行数据统计分析，以Duncan氏新复极差法进行差异显著性（P=0.05）检验。

2 结果与分析

2.1 贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽对龙眼保鲜的影响

由表1可知，与清水对照组比，发酵液、上清液、脂肽处理龙眼后，均能显著降低龙眼的腐烂率和腐烂指数，提高好果率，三者差异显著（P<0.05）。其中脂肽处理保鲜效果最佳，腐烂率和腐烂指数分别为48.89%和28.89，显著低于清水对照（97.92%和58.92）（P<0.05），储存第5 d，好果率达51.11%，比清水对照好果率提高49.03%;其次为发酵上清液处理，腐烂率、腐烂指数和好果率分别为69.44%、41.67和30.56%，比清水对照好果率提高28.48%;而发酵液处理的效果最差，龙眼腐烂率、腐烂指数和好果率分别为86.67%、54.44和13.33%，比清水对照好果率仅提高11.25%。可见，贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽对龙眼具有良好的保鲜效果。

2.2 贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽浓度对龙眼保鲜的影响

由表2可知，脂肽浓度越高，龙眼的腐烂率和腐烂指数越低，好果率越高;当脂肽浓度为0.05～0.2 mg·mL-1 时，龙眼腐烂率达77.79%～95.48%，腐烂指数为77.79～85.47，好果率仅4.52%～22.21%，保鲜效果不佳;脂肽浓度为2.0 mg·mL-1 时，龙眼保鲜效果则有显著提升，腐烂率、腐烂指数和好果率分别为47.78%、31.94和52.22%，比清水对照好果率提高50.14%;当脂肽浓度提高至4.0 mg·mL-1 时，龙眼保鲜效果更佳，腐烂率降至36.45%，腐烂指数低为26.94，好果率则达63.55%，比清水对照好果率提高61.47%。因此，确定4.0 mg·mL-1作为脂肽龙眼保鲜的最佳浓度。

2.3 贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽复配剂主要成分对龙眼保鲜的影响

由表3可知，脂肽/甘油和脂肽/石蜡处理组的龙眼腐烂率和腐烂指数显著低于其他处理组，分别为25.11%、29.10%和21.69、32.14，好果率显著高于其他处理组，分别为74.89%和70.90%，比清水对照好果率提高68.89%和64.90%，二者无显著性差异（P>0.05）;其次为脂肽/明胶处理组，腐烂率、腐烂指数和好果率分别为66.57%、36.59和33.43%，比清水对照好果率提高27.43%;脂肽/琼脂处理组保鲜效果最差，其腐烂率、腐烂指数和好果率分别为87.38%、74.44和12.62%，比清水对照好果率仅提高6.62%。因此，筛选甘油和石蜡为脂肽复合保鲜剂的最佳复配成分。

2.4 脂肽复合保鲜剂对龙眼保鲜的影响

由表4可知，脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（5%）/石蜡（5%）三者复配后处理龙眼，储存5 d，可使龙眼腐烂率和腐烂指数降低至17.17%和3.79，好果率高达到82.83%，比清水对照好果率提高77.12%，保鲜效果最佳;其次为脂肽/甘油和脂肽/石蜡处理组，腐烂率为28.89%和34.53%，好果率为71.11%和65.47%，二者间无显著差异（P>0.05）;甘油和石蜡处理组保鲜效果较差，龙眼腐烂率（52.78%和54.88%）和腐烂指数（28.47和46.77）均显著高于含脂肽复配的3个处理组（P<0.05），好果率（45.12%和47.22%）均显著低于含脂肽复配的3个处理组（P<0.05）。因此，采用脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（5%）/石蜡（5%）复合剂应用于龙眼保鲜，能够有效延长龙眼的货架期。

3 结论与讨论

龙眼采后正值夏季高温季节，28℃常温贮藏，真菌病害的发病率极高，7 d发病率可达60.8%～100%，极易导致龙眼腐烂变质，从而造成严重经济损失[16]。曾志红等[17]研究采用丁香提取液抑制龙眼拟茎点霉菌生长，进行龙眼保鲜;陈佳阳等[18]采用壳聚糖双胍盐酸盐抑制龙眼炭疽菌和龙眼焦腐病菌菌生长，从而达到龙眼保鲜效果。本研究采用贝莱斯芽胞杆菌FJAT-45028脂肽进行龙眼保鲜处理，可显著降低龙眼腐烂率，提高好果率，可能原因是脂肽通过抑制龙眼采后病原菌的生长起保鲜效果。研究表明，脂肽具有和化学农药相当的生物活性，能显著抑制水果采后病原菌的生长。如解淀粉芽胞杆菌BUZ-14脂肽对桃子褐腐病原菌具有强抑菌作用[19];贝莱斯芽胞杆菌HN-2所产的脂肽能抑制芒果炭疽病原菌，从而对芒果起到保鲜作用[20];解淀粉芽孢杆菌B15生产的脂肽伊枯草菌素A、丰原素对葡萄灰霉病菌有较好的抑菌效果[21]，脂肽通过抑菌起保鲜效果的推测与前人研究相符。

虽然脂肽具有强抑菌效果，但单独用于龙眼保鲜还存着诸多不足，如无法缓解龙眼的失水、生理褐变及附着力差等问题，为此，可借鉴前人研究，通过与其他材料复配，增加保水性及附着力。例如，肉桂醛作为一种抗菌物质，单独用于荔枝保鲜，处理荔枝常溫贮藏8 d时，商品果实率提高至80%，但与壳聚糖、玉米醇溶蛋白及甘油复配后进行保鲜，商品果实率则可提高至92.3%[22];壳聚糖作为一种抑菌保鲜剂，与10%的ε-PL复配后进行龙眼保鲜，比单独使用壳聚糖保鲜，好果率可提高33.3%[14];本研究单独使用浓度为4.0 mg·mL-1的脂肽进行龙眼保鲜，好果率为63.55%，而将脂肽（4.0 mg·mL-1）/甘油（5%）/石蜡（5%）三者复配使用，好果率则提高至82.83%，保鲜效果更佳，结果与前人研究一致。因此，将脂肽/甘油/石蜡复合剂应用于龙眼保鲜，能够有效延长龙眼的货架期。

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（责任编辑：柯文辉）

收稿日期：2021-12-25

作者简介：陈燕萍，女，1985年生，硕士，助理研究员，主要从事生物防治研究。

通信作者：王阶平，男，1973年生，博士，研究员，主要从事微生物生物技术与农业生物药物研究（E-mail：781063449@qq.com）。

基金项目：福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项（2019R1034-5）;福建省农业科学院对外合作项目（DEC2020-06）。

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