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电镜技术在浆果采后保鲜研究中的应用

廖嘉 胡文忠 龙娅 赵曼如 杨香艳 李元政 姬亚茹

廖嘉,胡文忠,龙娅,等. 电镜技术在浆果采后保鲜研究中的应用[J]. 食品工业科技,2021,42(14):356−361. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060062
引用本文: 廖嘉,胡文忠,龙娅,等. 电镜技术在浆果采后保鲜研究中的应用[J]. 食品工业科技,2021,42(14):356−361. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060062
LIAO Jia, HU Wenzhong, LONG Ya, et al. Application of Electron Microscopy in the Study of Postharvest Preservation of Berries[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 356−361. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060062
Citation: LIAO Jia, HU Wenzhong, LONG Ya, et al. Application of Electron Microscopy in the Study of Postharvest Preservation of Berries [J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 356−361. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060062

电镜技术在浆果采后保鲜研究中的应用

doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020060062
基金项目: “十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0400903);国家自然科学基金项目(31471923,31172009)
详细信息
    作者简介:

    廖嘉(1996−),女,硕士研究生,研究方向:食品质量与安全,E-mail:1060724999@qq.com

    通讯作者:

    胡文忠(1959−),男,博士,教授,研究方向:食品科学,E-mail:hwz@dlnu.edu.cn

  • 中图分类号: TS255.3

Application of Electron Microscopy in the Study of Postharvest Preservation of Berries

  • 摘要: 电子显微镜是利用电子与物质相互作用所产生的信息对各类样品进行形貌观察、成分分析和结构测定,已广泛应用于生物、材料、食品等研究领域。近年来,在采后浆果贮藏的研究中,电子显微镜已逐渐应用于观察贮藏过程中浆果组织、细胞形态以及表面病原菌的形态、细胞结构等变化的研究。本文论述了电子显微镜技术的发展及应用,尤其是在采后浆果贮藏过程中组织结构变化的研究现状,并对其应用前景进行了展望,以期电子显微镜技术在浆果保鲜研究中能得到更广泛的应用。
  • 表  1  电镜对几种常见浆果采后贮藏期内微观结构的观察

    Table  1.   Observation of microstructure of several common berries during postharvest storage by EM

    常见浆果电镜类型贮藏初期贮藏中期贮藏后期参考文献
    蓝莓扫描电镜(SEM)细胞壁组织完整细胞排列松散,细胞壁出现波浪形褶皱细胞断裂,质壁分离,结构降解[8]
    葡萄扫描电镜(SEM)果梗气孔结构和表面均正常气孔导度较大,果梗周围表面出现小的颗粒状突起果梗周围表面破损加重、裂缝增大、失水加速,气孔结构受损[9]
    杨桃扫描电镜(SEM)单个完整细胞,细胞壁光滑细胞结构开始松散,细胞褶皱变多细胞逐渐解体,无法分辨单个完整细胞[10]
    黑莓扫描电镜(SEM)细胞排列整齐紧密,细胞尺寸稍大细胞轻微卷曲,细胞壁松动只有表皮细胞和邻近的一层薄壁细胞控制果实形态,果肉细胞壁聚合物严重降解[11]
    香蕉环境扫描电子显微镜(ESEM)果肉细胞排列紧密结构完好,且充满淀粉粒,细胞壁结构明显淀粉粒数量明显减少,细胞壁开始降解细胞壁粘连在一起,细胞结构完全崩溃[12]
    透射电镜(TEM)细胞壁结构完整,中胶层与初生壁结合紧密密中胶层基本溶解,初生壁发生漂移初生壁局部发生降解,导致壁层变薄[13]
    猕猴桃透射电镜(TEM)初生壁结构致密,中胶层紧密均匀而连续细胞壁结构紧密,中胶层连续而致密细胞壁开始溶解,胶质液化,纤维松散[14]
    葡萄透射电镜(TEM)果肉细胞中央液泡大,可见粗面内质网内质网形成囊泡富集,向液泡汇融,向质膜靠近细胞壁纤维逐渐分离,失去完整性[15]
    枸杞透射电镜(TEM)细胞分裂和体积增大,无明显的细胞间隙细胞分裂和体积增大不显著细胞体积迅速膨大,细胞排列疏松,细胞间隙大[16]
    树莓透射电镜(TEM)细胞排列紧密,细胞壁呈明-暗-明区域结构,质膜完整细胞壁明暗分区结构消失,细胞明显液泡化,细胞质紧贴细胞壁细胞壁弯曲,质壁完全分离[17]
    杨桃透射电镜(TEM)细胞壁光滑整齐,细胞壁呈明-暗-明区域结构细胞壁松懈,与细胞膜逐渐分离细胞壁致密度降低,细胞膜消失,细胞基本空腔化[10]
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    表  2  电镜技术在浆果采后病害防治研究中的应用

    Table  2.   Application of EM in the control of postharvest diseases of berries

    病害防治
    控制技术
    浆果种类处理方法电镜类型观察结果参考文献
    生物防治草莓采用葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)和季也蒙毕赤酵母(Pichia guillier- mondii)对草莓进行喷施处理扫描电镜(SEM)对照组果实上有病原菌丝存在,处理组中无明显菌丝,复合酵母菌在果实上与其他微生物竞争能力强[21]
    葡萄采用伯克霍尔德氏菌(Burkholderia conta- minans B-1)培养液处理葡萄果实后接种灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)于伤口处,在25 ℃培养箱中保湿培养48 h扫描电镜(SEM)培养12 h时,对照果实伤口处长满病原菌丝,处理果实伤口处布满拮抗菌,无病原菌生长,至24 h发现少许病原菌丝存在,说明拮抗菌抑制了病原菌孢子萌发[36]
    番茄施用荧光假单胞菌SF4c产生的tailocins(细菌素)处理被黄单胞菌(Xanthomonas vesi- catoria)侵染的番茄果实扫描电镜(SEM)细菌素处理显著降低了病原菌的定殖作用,表皮细胞上几乎没有植物病原菌[37]
    番茄将接种灰霉(Botrytis cinerea)后的番茄果实在20 ℃下培养5 d后,分别用15、30、60、120或240 g/L球形链霉菌JK-1(Streptomyces globisporus JK-1)培养液于20℃下熏蒸处理番茄果实透射电镜(TEM)未经处理的孢子内含有液泡,细胞质均匀,显现出清晰的细胞壁和膜,随着熏蒸浓度增大,细胞不断变化,细胞空泡化增加,细胞壁增厚,质膜严重收缩[38]
    植物提取物控制蓝莓将五倍子提取液均匀的喷洒于经接种灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)处理后的蓝莓果实表面,贮藏果实扫描电镜(SEM)菌丝边缘不光滑、褶皱、突起甚至断裂[39]
    番茄马桑果实提取液涂膜处理表面被接种真菌的番茄果实扫描电镜(SEM)经提取物处理后,病原菌菌丝大多被降解,直径缩小、皱缩、聚集,菌丝壁被溶解,直观表现提取物能抗真菌活性[40]
    草莓采后草莓果实接种了灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)后,采用茶树精油(0.9 g/L)熏蒸处理透射电镜(TEM)灰霉菌丝细胞壁增厚,液泡变大,细胞内物质大量挤出,细胞结构被破坏,能抑制菌丝生长[41]
    番茄利用由五味子、乌梅、青蒿按4:1:1配制的中药配伍液,体外处理番茄晚疫病原菌,观察抑菌效果透射电镜(TEM)细胞质外流,大多数细胞已经解体但不到完整结构体,有的细胞成为空壳[42]
    物理防治覆盆子用脉冲光(5.0、14.3和28.2 J/cm2)照射(5~30 s)表面接种了大肠杆菌O157:H7的覆盆子果实,置于4±1 ℃下贮藏10 d扫描电镜(SEM)未经处理的果实表面致病菌表面光滑完整;经脉冲光(15 s)处理后,果实表面致病菌细胞表面粗糙,细胞严重受损[43]
    蓝莓新鲜蓝莓在60、75和90 ℃温度下的热水中浸泡10、20、30 s,晾干后分装待观察扫描电镜(SEM)室温水浸泡的对照组,果实表面附着由细菌,丝状真菌等多种微生物组成的生物膜,而60和75 ℃热水处理破坏了浆果表面的生物膜,使蓝莓质量达到可接受水平[44]
    香蕉将导致冠腐病的真菌接种于香蕉果实24 h后,经0.01 kJ/m2紫外线(UV-C)照射,对贮藏0 d和5 d的树冠组织进行观察透射电镜(TEM)贮藏5 d后,对照组细胞壁的纤维部分和中胶层严重受损;而UVC处理结果显示细胞壁区域显示良好,可以增强细胞壁屏障,防止病原细胞渗透[45]
    草莓脉冲光(11.9 和 23.9 J/cm2)辐照处理接种了灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)的草莓10~20 s,在(5±1)℃下贮藏12 d透射电镜(TEM)辐照处理导致病原菌细胞壁质膜脱落,细胞器大量受损,细胞变形,失去完整性,从而保持草莓保鲜质量[46]
    复合处理番木瓜将番木瓜浸入炭疽病菌的孢子悬乳液中接种,采用含有1%(W/V)氯化钙的热水(48 ℃)复合浸泡处理20 min,后置于12 ℃下贮藏20 d扫描电镜(SEM)处理前后番木瓜果实表面均有菌丝生长,而在贮藏12 d后观察发现对照果实中菌丝完全覆盖了表面,而经氯化钙-热水复合处理的果实仅部分生长菌丝,延缓了炭疽病菌的生长[47]
    草莓将匍匐茎根霉(Rhizopus stolonifer)接种于经羧甲基纤维素-精油混合液浸泡(2 min)处理后的草莓鲜果上,放置在25 ℃环境中贮藏7 d扫描电镜(SEM)对照组果实上菌丝体外表面光滑,且呈规则均匀的管状;处理组的菌丝表面皱缩扭曲,受到破坏,达到防治草莓病害的目的[48]
    番茄采用含10%虫胶的百里香酚和水杨酸复合溶液对新鲜番茄进行均匀涂膜风干,分装于聚乙烯袋中,在25±1 ℃下保存20 d进行观察透射电镜(TEM)对照组的根霉菌丝细胞形态正常,表面光滑,细胞壁和质膜均匀;处理组随处理浓度增加细胞壁变薄,细胞质基质减少,部分细胞器缺失,提高了番茄的抗病性[49]
    草莓将匍匐茎根霉(Rhizopus stolonifer)接种于经羧甲基纤维素-精油混合液浸泡(2 min)处理后的草莓鲜果上,放置在25 ℃环境中贮藏7 d透射电镜(TEM)对照组病原菌的细胞壁厚度正常,质膜完整,线粒体和胞浆均匀分布;经处理后细胞壁分离,质膜和细胞内成分严重受损,细胞失去规律性,明显降低病害损伤[48]
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-08
  • 网络出版日期:  2021-06-08
  • 刊出日期:  2021-07-07

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