链格孢霉菌是苹果采收后的主要病原菌,目前发现的500多种链格孢菌属95%兼性寄生于苹果细胞或组织中,它们在苹果贮藏运输期间造成果实的病害,带来巨大的经济损失。对于采后苹果中链格孢霉的防治主要还停留在物理防治与化学试剂防治层面,随着人们对农药残留问题越来越关注,许多生产中常用的杀菌剂都被禁止使用,而物理防治的成本又太高,迫切需要一种新的方式来替代传统方法,生物防治因此被重视起来。研究发现,芽孢杆菌在生长过程中会产生某些抗菌物质,它们有很强的抑菌效果,在农、医、轻工业等方面受到广泛应用。本实验室从银杏中筛选到一株内生菌Bacillus.subtilis Q7,经过发酵后制备得到的活性产物,经初步鉴定为脂肽类化合物,对苹果中链格孢霉菌具有抑制作用。研究结果如下:1、脂肽的制备(1)对B.subtilis Q7中的活性物质脂肽进行了制备,通过紫外色谱、高效液相色谱、红外色谱测定确定活性物质中含有脂肽成分,其纯度为72.86%。(2)对B.subtilis Q7产脂肽的制备条件进行了优化,确定B.subtilis Q7最佳培养基:葡萄糖作碳源,大豆蛋白胨作氮源,NaCl作无机盐;最佳发酵条件:发酵时间4d,发酵温度28℃,初始pH为5.0,接种量3%,摇床转速140 r/min;最佳提取条件:先用HCl沉析,再用甲醇抽提。经过优化后的脂肽产量为0.312 g。与优化前相比增加了45.8%。(3)研究了脂肽的温度、pH稳定性。结果发现,脂肽具有良好的温度、pH稳定性,在4-100℃、pH 3-13均表现出稳定的抑菌活性。脂肽的排油圈实验说明脂肽是一种良好的表面活性剂。2、脂肽抑菌谱(1)脂肽对沙门氏菌、大肠杆菌等革兰氏阴性菌有较强的抑制作用,通过测定抑菌圈直径可知,对大肠杆菌的抑制能力最强,其中抑菌圈直径为11.9±0.26 mm。(2)脂肽对致病真菌链格孢霉、灰葡萄孢霉的抑制程度不同。其中对链格孢霉的抑制作用最强,在2 mg/mL浓度下对灰葡萄孢霉的抑制率为45.8%,对链格孢霉的抑制率为83.2%。3、脂肽对链格孢霉的抑制机理(1)研究脂肽对链格孢霉的抑制作用,对链格孢霉的最小抑菌浓度为1.2 mg/mL;随着脂肽浓度的升高,对菌丝生长和产孢能力的影响逐渐增大,当脂肽浓度为2.0mg/mL时,抑制率达到83.2%。(2)测蛋白质(OD280)和核酸(OD260)的吸光度,发现脂肽作用于链格孢霉菌菌丝体,破坏了链格孢霉细胞膜,导致内部的蛋白质和核酸的泄露。通过测定脂肽处理后的链格孢霉发酵液中蛋白和总糖的利用率,发现脂肽也影响了链格孢霉对营养物质的吸收,从而达到抑菌的目的。4、苹果刺伤实验结果表明脂肽在苹果贮藏过程中能够减少苹果的失重以及苹果自然褶皱的形成。