利用牛油果果核提取物控制柑橘采后绿霉病和蓝霉病

《Postharvest Biology and Technology》:Control of citrus postharvest green and blue molds by avocado stone extract

【字体: 时间:2026年04月22日 来源:Postharvest Biology and Technology 6.8

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  柑橘后熟期绿霉病和蓝霉病主要由Penicillium digitatum和P. italicum引起,本研究利用超声波辅助提取牛油果籽(AVS)、杏仁壳(AMH)和橄榄油渣(ALP)的酚类提取物,评估其体外和体内抑菌效果。结果表明AVS对两种霉菌的抑制率分别达99.9%和最佳效果,8.0 mg mL?1的AVS浸渍处理可使鲜橙在常温下8天绿霉抑制70%,冷储4周后仍保持64%的抑制率,且不影响果实硬度、色泽和感官品质。研究为开发基于循环经济原理的天然生物防治方案提供依据。

  
里卡多·利马·德·索萨(Ricardo Lima de Souza)|玛丽亚·贝尔纳迪塔·佩雷斯-加戈(María Bernardita Pérez-Gago)|阿方索·加西亚-罗德里格斯(Alfonso García-Rodríguez)|卢伊斯·帕卢(Lluís Palou)
采后技术单元(UTP),先进农业技术中心(CATA),瓦伦西亚农业研究所(IVIA),西班牙瓦伦西亚蒙卡达46113

摘要

采后真菌腐烂是全球柑橘产业面临的主要经济损失原因之一。本研究探讨了从牛油果籽(AVS)、杏仁壳(AMH)和橄榄渣(ALP)中提取的成分(这些农业食品副产品富含酚类化合物),作为合成杀菌剂的天然替代品,用于控制由Penicillium digitatumPenicillium italicum引起的柑橘采后绿霉和蓝霉。提取物经过化学分析,测定了其总酚含量和抗氧化能力。体外实验表明,AVS对这两种真菌的抑制效果达到99.9%,而AMH和ALP的抑制效果则较为中等。AVS能够破坏真菌细胞膜,导致细胞内容物泄漏,并抑制真菌菌丝生长。有趣的是,浓度-效应实验显示,在较高浓度下,AVS对Penicillium digitatum的抑制作用会减弱。将浓度为8.0 mg/mL?1的AVS浸液处理过的橙子,在室温(20°C)下培养8天后,绿霉和蓝霉的发生率分别降低了70%和64%;在5°C冷藏4周后再在20°C下放置7天后,抑制率分别为70%和24%。重要的是,AVS处理并未对柑橘的采后关键品质参数(如重量损失、硬度、颜色和感官风味)产生不良影响,反而改善了果实的视觉外观和果皮光泽。总体而言,这些发现证明了AVS强大的抗真菌能力和保持品质的效果,支持其在循环经济框架内作为合成杀菌剂的可持续生物基替代品的潜力。

引言

柑橘类水果(Citrus属)是全球种植和消费最广泛的水果之一,西班牙是欧洲最大的生产国,也是全球最大的鲜食出口国(FAOSTAT,2025年数据)。采后腐烂是导致水果浪费和经济损失的重要因素,主要原因是由Penicillium digitatum(Pers.:Fr.)和Penicillium italicum(Wehmer)引起的绿霉和蓝霉。这些病原体在所有柑橘生产区普遍存在,在理想条件下可导致超过90%的果实腐烂(Costa等人,2019年)。目前,这些病害的控制主要依赖于合成杀菌剂的使用,如咪唑环醇、噻苯达唑、邻苯基酚、嘧菌胺和氟啶胺等(Smilanick等人,2020年)。然而,这些活性成分的密集和长期使用会在果实上留下化学残留物,导致抗性病原体的出现,并引发环境安全、人类健康风险以及最大残留限量(MRL)合规性方面的担忧(Mwaka等人,2024年;Sharma等人,2019年)。为应对这一紧迫问题,欧盟提出了“从农场到餐桌”(Farm to Fork)战略,目标是在2030年前将农药使用量及相关风险减少50%(Wesseler,2022年)。尽管已有相关法规,但要实现这一宏伟目标仍具有挑战性。因此,迫切需要开发创新、可持续且成本效益高的采后抗真菌处理方法,以便将其有效整合到无污染的柑橘采后综合病害管理(NPIDM)策略中(Zacarias等人,2020年)。
农业食品产业会产生大量副产品,如果皮、渣滓、籽和壳。在循环经济原则指导下,这些残留物可以转化为多种用途,包括食品添加剂、药品、动物饲料、肥料和能源产品(Mir-Cerdà等人,2023年;Lima de Souza等人,2026年)。此外,这些残留物提供了可持续且低成本的生物活性化合物来源,可作为采后处理新鲜农产品的抗真菌提取物,从而有助于NPIDM策略的实施,同时减少农业食品产业产生的废弃物和副产品(Reguengo等人,2022年;Lima de Souza等人,2026年)。绿色提取技术的进步为从农业残留物和副产品中回收生物活性化合物提供了更可持续的方法。其中,超声波辅助提取(UAE)是一种备受关注的绿色提取技术,它能缩短提取时间、降低能耗和溶剂使用量,通常能获得比传统固液提取更高的酚类和抗氧化化合物产量(Kumar等人,2021年)。该技术的简单性、相对较低的成本和非热处理特性使其成为回收生物活性化合物的有效且可持续的方法(Gil-Martín等人,2022年;Kumar等人,2021年)。UAE已成功应用于从多种农业食品副产品中回收具有抗真菌活性的酚类化合物和其他次级代谢物(Lima de Souza等人,2025年;Lima de Souza等人,2026年;Vargas-Torrico等人,2022年)。已有研究表明,富含生物活性化合物的副产品提取物对柑橘采后Penicillium霉菌具有抗真菌作用,例如石榴皮(Pangallo等人,2021年)、椰子果肉(Hernández-Flores等人,2023年)和牛油果籽(Martínez-Zamora等人,2025年)。然而,仍需进一步探索其他副产品来源,因为许多农业食品工业残留物尚未得到充分利用,可能含有有价值的抗真菌化合物,可用于控制主要采后病害。
西班牙瓦伦西亚地区的农业产业产生了大量副产品,这些副产品作为新的抗真菌化合物来源具有巨大潜力。例如,橄榄渣提取物对Botrytis cinerea(Pers.)等植物病原体具有抑制作用(Greco等人,2024年)。杏仁壳提取物表现出较强的抗菌活性和抗氧化能力(Fabroni等人,2023年;Silva等人,2025年)。特别是近年来随着鳄梨酱产业的兴起,越来越多的牛油果籽被利用,其中含有酚类化合物和称为乙酰基原素的脂肪酸衍生物,具有已证实的抗氧化和抗菌活性(Salazar-López等人,2020年;Salinas-Salazar等人,2017年;Tcheng等人,2023年)。因此,本研究旨在评估采用UAE技术从橄榄渣(ALP)、杏仁壳(AMH)和牛油果籽(AVS)中提取的成分的抗真菌潜力。研究内容包括提取和化学表征这些提取物,以及体外评估它们对Penicillium digitatumPenicillium italicum的抑制效果,包括细胞外泄漏和电导率测定。随后通过人工接种橙子进行体内实验,确定选定提取物的最有效浓度及其在室温或商业冷藏温度下控制绿霉和蓝霉的效果。最后,评估了这种处理对冷藏果实的仪器和感官品质的影响。

部分摘要

副产品的获取与预处理

橄榄渣、杏仁壳和牛油果籽来自西班牙瓦伦西亚地区的本地企业。橄榄渣由三种品种(‘Morrut’、‘Empeltre’和‘Farga’)混合而成,含水量为60%。杏仁壳来自‘Glorieta’品种,在杏仁商业收获后从田间收集。牛油果籽来自鳄梨酱加工企业。样品到达实验室后,均用自来水清洗

提取物表征

ALP、AMH和AVS的干残留物含量分别为6.5 ± 0.20 mg/mL?1、22.0 ± 0.53 mg/mL?1和7.8 ± 0.43 mg/mL?1。单因素方差分析(ONE-WAY ANOVA)显示,这些副产品提取物的总酚含量(TPC)存在统计学上的显著差异(F(2,33) = 1139.0,p < 0.001,ω2 = 0.98)。Bonferroni校正后的事后分析表明,这三种副产品属于不同的组别,其中AVS的TPC最高(1629.53 ± 45.47 mg GAE L?1),其次是AMH(867.06 ± 47.24 mg GAE L?1

讨论

鉴于人们对合成化学杀菌剂危害的日益关注,已经开发出了环保的采后抗真菌处理方法来控制果实腐烂(Chowdhury等人,2023年)。在这种情况下,富含生物活性化合物的植物提取物(包括农业食品副产品提取物)作为传统杀菌剂的可持续替代品,显示出巨大的潜力,可用于控制主要鲜食果实的采后病害(Lima de

结论

我们的研究结果表明,从牛油果籽(AVS)、杏仁壳(AMH)和橄榄渣(ALP)中提取的副产品富含生物活性化合物,在体外实验中对Penicillium digitatumPenicillium italicum具有抗真菌作用。在所评估的提取物中,AVS的抑制效果最强,几乎完全阻断了这两种病原体的菌丝生长。AVS处理后的菌丝中蛋白质、核酸和离子的泄漏表明,其抗真菌作用机制可能与此有关

披露声明

作者未报告任何潜在的利益冲突。

资助

本研究得到了瓦伦西亚自治区2021–2027年欧洲区域发展基金(ERDF)和IVIA项目(项目编号52201)的支持。里卡多·利马·德·索扎的博士前研究计划得到了瓦伦西亚自治区(ACIF/2021/470)的奖学金支持。

CRediT作者贡献声明

里卡多·利马·德·索萨(Ricardo Lima de Souza):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学研究、数据分析、概念构建。玛丽亚·贝尔纳迪塔·佩雷斯-加戈(María Bernardita Pérez-Gago):撰写——审稿与编辑、监督、资源协调、方法学研究、数据分析、概念构建。阿方索·加西亚-罗德里格斯(Alfonso García-Rodríguez):资源协调、方法学研究、数据分析、概念构建。卢伊斯·帕卢(Lluís Palou):撰写——审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理、资金申请

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益和个人关系:卢伊斯·帕卢(Lluis Palou)表示获得了欧洲区域发展基金(ERDF)的财务支持;卢伊斯·帕卢(Lluis Palou)还表示获得了瓦伦西亚农业研究所(IVIA)的财务支持;里卡多·利马·德·索扎(Ricardo Lima de Souza)表示获得了瓦伦西亚自治区教育、文化、大学和就业部的财务支持。
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