贝莱斯芽孢杆菌发酵上清液通过破坏细胞结构与能量代谢抑制首都叶点霉及番石榴采后黑斑病的研究

《Food Bioscience》：Antifungal activity and preservation efficacy of Bacillus velezensis fermentation supernatant against Phyllosticta capitalensis-induced black spot in postharvest guava fruit

本文研究发现贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）BT313菌株的无菌发酵上清液（BT313-SFS）能有效抑制番石榴采后黑斑病病原菌首都叶点霉（Phyllosticta capitalensis），其最小抑菌浓度（MIC）为300 mL/L。研究揭示BT313-SFS通过破坏病原菌细胞壁/膜结构、诱导活性氧（ROS）积累、抑制抗氧化酶活性及破坏三羧酸（TCA）循环线粒体功能等多途径发挥抑菌作用，同时显著延缓番果实呼吸强度和褐变进程，为开发天然防腐剂提供了新策略。

　　

材料

珍珠番石榴（大小均匀、色泽一致、无病虫害和机械损伤）于4月采收，通过冷链从福建省漳州市诏安县金星乡的番石榴果园立即运至实验室。贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）BT313和首都叶点霉（Phyllosticta capitalensis）菌株根据我们之前的研究进行分离和鉴定。营养肉汤（NB）、营养琼脂（NA）、马铃薯葡萄糖肉汤（PDB）和马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）购自青岛海博生物技术有限公司。实验中使用分析纯化学试剂。

首都叶点霉的生长

图1展示了BT313-SFS对首都叶点霉菌丝生长的抑制作用。与对照组相比，BT313-SFS显著抑制了真菌菌丝的扩张（P < 0.001）。培养第一天后，处理组的菌丝直径仍小于对照组，到第8天时生长减少了50.81%。

BT313-SFS的抗真菌稳定性和最小抑菌浓度（MIC）

利用生防菌的次级代谢产物是一种有前景的植物病害防治策略。芽孢杆菌属（Bacillus）物种产生的抗菌物质通常具有出色的稳定性。我们的研究评估了BT313-SFS在不同pH值和温度条件下的抗真菌活性。结果显示，BT313-SFS在pH 4–8范围内和25–60 °C温度下能保持稳定的抗真菌活性。然而，其抗真菌功效在经胰蛋白酶和碱性蛋白酶处理后显著降低。BT313-SFS对首都叶点霉的最小抑菌浓度（MIC）测定为300 mL/L。

结论

本研究证明，BT313-SFS能有效抑制首都叶点霉（P. capitalensis）的生长并减轻番石榴黑斑病的严重程度。它在pH 4–8和25–60 °C的温度范围内保持稳定的抗真菌活性。然而，BT313-SFS的抗真菌活性被碱性蛋白酶和胰蛋白酶显著削弱。BT313-SFS抑制首都叶点霉的机制涉及破坏真菌细胞壁和细胞膜、抑制抗氧化酶活性、提高活性氧（ROS）水平、诱导线粒体功能障碍以及扰乱三羧酸（TCA）循环，从而干扰细胞能量代谢。此外，BT313-SFS通过降低番石榴的呼吸强度、延缓颜色褐变和维持细胞膜完整性，表现出优异的保鲜效果，延长了果实的贮藏期。这些结果确立了BT313-SFS作为一种有前景的天然抗真菌剂，用于控制采后番石榴黑斑病。