介质阻挡放电增强冷大气等离子体熏蒸通过氧化机制抑制苹果采后灰霉病的抗真菌活性

本文推荐：本研究通过优化介质阻挡放电(DBD)装置的放电电压(1 500 V)和处理时间(600 s)，显著增强冷大气等离子体(CAP)熏蒸对苹果采后灰霉病(Botrytis cinerea)的抑制作用。机制研究表明，CAP通过产生活性氧(ROS)导致病原菌膜结构破坏、内容物泄漏及脂质过氧化，为采后果实真菌病害防控提供了高效无化学残留的新策略。

　　

Highlight

为提升冷大气等离子体(CAP)熏蒸技术对苹果灰霉菌(Botrytis cinerea)生长的抑制效果，本研究系统考察了介质阻挡放电(DBD)装置的放电电压和暴露时间对CAP生成的影响。通过优化采后CAP处理模式，进一步验证了其对苹果灰霉病的增强型抗真菌活性。

关键发现

• 放电电压1 500 V或处理600 s时，DBD释放的CAP对灰霉菌抑制效果最佳

• CAP氧化应激导致菌体膜完整性破坏、孢子结构坍塌，可溶性蛋白/糖类/核苷酸泄漏显著增加

• 流式细胞术和超微结构观察显示，不同强度CAP造成的细胞膜损伤与DBD电荷条件相关

• CAP处理显著提升灰霉菌内活性氧(ROS)水平和脂质过氧化程度

讨论

现有研究表明，CAP能高效灭活蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)等致病菌，尤其对灰霉菌(B. cinerea)具有独特熏蒸灭活效果。本研究首次揭示DBD放电参数(电压/时间)与CAP抗真菌效能的量效关系，为采后病害防控提供了精准参数调控依据。

结论

CAP对苹果灰霉菌的灭活效果受放电参数调控，其机制涉及ROS攻击细胞包膜、破坏内膜系统并引发内容物泄漏。该发现为等离子体技术在农产品保鲜领域的参数优化和机制解析提供了重要理论支撑。

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