朱曉溪吳明松 張生文 王蘊(yùn)青 王曉璐
(東北大學(xué)秦皇島分校資源與材料學(xué)院,河北秦皇島066004)
我國(guó)是黑木耳生產(chǎn)和消耗木耳的大國(guó),每年黑木耳(干)的產(chǎn)量達(dá)40萬(wàn)t以上,占全世界總量的90%。黑木耳栽培發(fā)菌期容易出現(xiàn)播種后菌種不萌發(fā)、不吃料或生長(zhǎng)緩慢、被各種雜菌侵染的現(xiàn)象,出耳期會(huì)有流耳、孢子粉病、畸形耳等各種病害[1]。而黑木耳感染雜菌中最普遍的是霉菌,包括青霉、毛霉、根霉、曲霉、鏈孢霉、木霉等[2-3]。其中青霉的感染最常見(jiàn),木霉(也稱綠霉)的危害最嚴(yán)重[4]。
常用的消毒方法是利用化學(xué)藥物抑制或殺死上述霉菌,例如用漂白粉、多菌靈、克霉靈、石灰等噴灑地面、或采用紫外線消毒、甲醛熏蒸、過(guò)氧乙酸熏蒸等物理化學(xué)方法來(lái)消毒接種箱以控制霉菌生長(zhǎng)[2-3]。操作過(guò)程中污染環(huán)境并危害人體健康,同時(shí)雜菌也產(chǎn)生了耐藥性[5]。
二氧化氯(ClO2)是一種廣譜、高效、速效、低毒的消毒劑,相比于傳統(tǒng)化學(xué)殺菌劑具有氧化電位高、滲透能力強(qiáng)、反應(yīng)后不生成有害副產(chǎn)物等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用到水處理、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧養(yǎng)殖、空氣凈化等多個(gè)領(lǐng)域,也是目前國(guó)際上公認(rèn)的一種優(yōu)秀的食品保鮮劑[6-9],對(duì)于谷物表面黃曲霉,平菇褐斑病病原菌、茄病鐮刀菌(Fusarium solani)等真菌性病害均具有良好的抑制效果。有研究表明10mg/L的二氧化氯處理雙孢蘑菇后,可明顯改善雙孢蘑菇的品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期[10]。但二氧化氯對(duì)黑木耳生長(zhǎng)中出現(xiàn)的雜菌的殺滅效果研究,卻鮮有報(bào)道。試驗(yàn)考察了二氧化氯對(duì)黑木耳易感染的綠色木霉、擬康氏木霉及青霉對(duì)霉菌抑制效果,以供二氧化氯在黑木耳生產(chǎn)過(guò)程中消毒和保鮮方面的應(yīng)用提供參考。
青霉菌、綠色木霉、擬康氏木霉孢子標(biāo)樣購(gòu)買于北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院,霉菌液體培養(yǎng)基和孟加拉紅固體培養(yǎng)基,均購(gòu)買廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。
二氧化氯采用蔗糖法,在稀硫酸環(huán)境下,用蔗糖還原氯酸鈉制得。用分光光度法在430nm波長(zhǎng)光下定量,母液濃度為1900mg/L,使用前稀釋致所需濃度。
向105CFU/mL的菌懸液中加入1mL濃度為200mg/L的二氧化氯,搖勻逐級(jí)稀釋成100mg/L、50mg/L、25mg/L、12.5mg/L、6.25mg/L、3.125mg/L的溶液及陰性對(duì)照組(未加入霉菌)和陽(yáng)性對(duì)照(以純水替代二氧化氯)。每組三個(gè)平行樣。接觸10min后,加入過(guò)量硫代硫酸鈉中和未反應(yīng)的二氧化氯,之后再加入1mL培養(yǎng)基,搖勻并用透氣試管塞塞好,置于搖床中培養(yǎng)24h、48h后,振蕩,用分光光度法測(cè)定霉菌孢子濃度,計(jì)算抑菌率[11]。
按同樣方法,二氧化氯濃度固定為12.5mg/L,接觸時(shí)間分別改為5min、10min、15min、20min、25min、30min,同樣培養(yǎng)24h和48h后計(jì)數(shù),計(jì)算抑菌率,評(píng)價(jià)二氧化氯滅菌后孢子的復(fù)活情況。
由圖1可見(jiàn),供試濃度二氧化氯對(duì)綠色木霉孢子有明顯的抑制效果,抑制作用隨二氧化氯濃度的上升而上升。12.5mg/L二氧化氯就有顯著抑菌效果,培養(yǎng)24h時(shí)抑菌率為95.2%,但培養(yǎng)48h后會(huì)出現(xiàn)孢子復(fù)活現(xiàn)象,抑菌率下降到18.7%。而濃度25mg/L以上的二氧化氯處理后,培養(yǎng)24h后的綠色木霉滅活率99.6%,且培養(yǎng)48h后未出現(xiàn)孢子復(fù)活現(xiàn)象。濃度12.5mg/L二氧化氯只抑制綠色木霉的孢子萌發(fā),不能將其完全滅活,將孢子完全滅活的二氧化氯濃度25mg/L以上。
圖1 不同二氧化氯濃度對(duì)綠色木霉的抑制效果
由圖2可見(jiàn),二氧化氯對(duì)擬康氏木霉孢子的抑制效果隨二氧化氯濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化氯濃度小于25mg/L時(shí),抑菌率隨濃度上升而快速上升,在25mg/L時(shí),達(dá)到71.2%,但48h后,該濃度組孢子出現(xiàn)了明顯的復(fù)活現(xiàn)象,抑菌率下降到63.2%。二氧化氯50mg/L,培養(yǎng)24h滅活率已達(dá)到97.2%,且滅活率48h后沒(méi)有出現(xiàn)孢子復(fù)活現(xiàn)象。由此可見(jiàn),二氧化氯在25mg/L時(shí)只抑制住孢子萌發(fā)生長(zhǎng),沒(méi)有徹底滅活孢子。而二氧化氯濃度50mg/L以上時(shí),完全滅活孢子,培養(yǎng)48h沒(méi)有孢子復(fù)活。
由圖3可見(jiàn),供試濃度二氧化氯對(duì)青霉孢子具有顯著抑制效果,抑制作用隨二氧化氯濃度增加而增強(qiáng),二氧化氯50mg/L就達(dá)到98.9%的滅活率,且培養(yǎng)48h后不出現(xiàn)孢子復(fù)活現(xiàn)象。在二氧化氯濃度小于12.5mg/L,抑制率隨二氧化氯濃度增加上升較快,二氧化氯濃度12.5mg/L抑菌率達(dá)到89.6%,但在培養(yǎng)48h后出現(xiàn)霉菌孢子復(fù)活現(xiàn)象,抑菌率下降至69.2%。由此可見(jiàn),濃度50mg/L二氧化氯才能徹底滅活青霉孢子。
圖2 不同二氧化氯濃度對(duì)擬康氏木霉的抑制效果
圖3 不同二氧化氯濃度對(duì)青霉的抑制效果
有研究結(jié)果表明60mg/L的二氧化氯抑制灰霉菌生長(zhǎng)效果最好[12],與本試驗(yàn)中的青霉和擬康氏木霉滅活濃度相近。二氧化氯對(duì)灰霉菌殺菌機(jī)理是,通過(guò)吸附、穿透細(xì)胞壁,與細(xì)胞中的蛋白質(zhì)發(fā)生作用,使其被分解破壞,進(jìn)而控制蛋白質(zhì)的合成,最終導(dǎo)致灰霉菌死亡[13]。二氧化氯對(duì)木霉菌孢子殺菌機(jī)理應(yīng)是相對(duì)。
試驗(yàn)結(jié)果表明二氧化氯能有效抑制霉菌孢子的萌發(fā),但對(duì)不同種類霉菌所需的滅活濃度不同。綠色木霉孢子對(duì)二氧化氯最敏感,與濃度6.25mg/L的二氧化氯接觸10min,抑菌率達(dá)72.5%,而對(duì)擬康氏木霉與青霉孢子,達(dá)到相同抑菌效果所需要二氧化氯濃度分別為25mg/L和12.5mg/L。但上述二氧化氯濃度能達(dá)到抑菌效果,不能徹底滅活孢子,在培養(yǎng)48h后,三種霉菌都出現(xiàn)的明顯的復(fù)活現(xiàn)象。要徹底滅活綠色木霉、擬康氏木霉、青霉孢子,二氧化氯濃度應(yīng)至少25mg/L、50mg/L、50mg/L。
二氧化氯對(duì)黑木耳生產(chǎn)中易感雜菌(木霉和青霉)的試驗(yàn)為在食用菌生產(chǎn)中使用二氧化氯提供了參考。?