果蔬對(duì)促進(jìn)人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)均衡起著至關(guān)重要的作用。隨著我國(guó)人民生活水平的提高及營(yíng)養(yǎng)知識(shí)的普及，果蔬消費(fèi)量大幅增加。果蔬在采后貯運(yùn)階段易因病原菌侵染而產(chǎn)生病害，造成腐爛變質(zhì)。傳統(tǒng)上通過(guò)使用化學(xué)殺菌劑防治果蔬采后病害，但殺菌劑的殘留易對(duì)消費(fèi)者健康造成危害。為了保障果蔬的食用安全性，利用拮抗微生物對(duì)果蔬采后病害進(jìn)行生物防治的方法成為研究的熱點(diǎn)。

中食智庫(kù)專家、江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院副院長(zhǎng)張紅印表示，目前，我國(guó)在拮抗微生物的篩選、生物防治的機(jī)制、提高生物防治效力以及拮抗微生物制劑化方面均取得了較大進(jìn)展，加快果蔬采后病害生物防治的商業(yè)化進(jìn)程，對(duì)于助力我國(guó)果蔬產(chǎn)業(yè)的快速、健康發(fā)展和鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

果蔬采后病害及其危害

作為人們?nèi)粘ｏ嬍持斜夭豢缮俚囊活?lèi)食物，果蔬可以提供其他類(lèi)食物所缺乏或含量較少的維生素、礦物質(zhì)和生物活性成分等營(yíng)養(yǎng)健康成分。大多數(shù)果蔬的種植具有地域性和季節(jié)性的特點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)果蔬的需求量越來(lái)越大，對(duì)果蔬品種的需求也不再局限于當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)，果蔬的供應(yīng)期也從當(dāng)季供應(yīng)變成全年供應(yīng)。目前，我國(guó)果蔬種植面積和產(chǎn)量位居世界首位。

果蔬具有脆嫩多汁等特性，在采后貯運(yùn)和銷(xiāo)售過(guò)程中極易遭受病原菌侵染而產(chǎn)生病害，導(dǎo)致果實(shí)腐爛變質(zhì)，給產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失，比如蘋(píng)果和梨的青霉病和灰霉病，桃、杏、李、櫻桃的灰霉病和軟腐病，柑橘類(lèi)的綠霉病和青霉病，葡萄的灰霉病和黑斑病，番茄的灰霉病和黑斑病等。病原真菌侵染不僅會(huì)導(dǎo)致果蔬腐爛變質(zhì)，更重要的是很多病原真菌會(huì)產(chǎn)生有毒的次生代謝產(chǎn)物——真菌毒素，從而污染果蔬及其加工品（果汁、果酒等），對(duì)消費(fèi)者健康造成危害，比如擴(kuò)展青霉侵染蘋(píng)果產(chǎn)生展青霉素（又稱棒曲霉素）、炭黑曲霉侵染葡萄產(chǎn)生赭曲霉毒素A（OTA）等。因此，必須采取有效、安全的措施防治果蔬采后病害。

果蔬采后病害的傳統(tǒng)防治方法

傳統(tǒng)的防治果蔬采后病害的方法包括物理法和化學(xué)法。物理方法主要是通過(guò)低溫貯藏、熱處理、氣調(diào)貯藏、臭氧處理等方式，抑制病原微生物的活性或直接殺死病原微生物。低溫貯藏是果蔬采后保鮮最常見(jiàn)的物理手段，但是低溫貯藏對(duì)設(shè)備要求高，能耗大，間接地提高了控制果蔬采后病害的成本。熱處理可以顯著降低果蔬采后病害的發(fā)病率，但該方法易對(duì)果蔬的感官品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，且能源消耗較高。因此，雖然這些方法操作簡(jiǎn)易、效果較好，但在實(shí)際應(yīng)用中卻受到限制。

化學(xué)方法主要是利用傳統(tǒng)的化學(xué)殺菌劑（如仲丁胺、多菌靈、咪唑、甲基托布津等）來(lái)抑制或殺死病原微生物，其作用機(jī)理清楚，效價(jià)高，在實(shí)際使用中能顯著降低病原菌侵染造成的果蔬腐爛，降低經(jīng)濟(jì)損失，是控制采后病害常用且有效的傳統(tǒng)方法。然而，對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)殺菌劑的過(guò)度依賴導(dǎo)致了各種問(wèn)題的出現(xiàn)，如病原菌耐藥性的產(chǎn)生、對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，尤其是殺菌劑的殘留對(duì)于食用者健康的危害，越來(lái)越受到食品科技工作者及國(guó)家相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的關(guān)注。

果蔬采后病害的生物防治法

膳食寶塔將食物分為谷物類(lèi)，果蔬類(lèi)，畜禽肉、水產(chǎn)品和蛋類(lèi)，奶及奶制品、大豆、堅(jiān)果類(lèi)，油、鹽、糖類(lèi)五大類(lèi)。因此，果蔬類(lèi)食品的食用安全性不容小覷。必須尋找可替代化學(xué)殺菌劑的安全、有效的新方法防治果蔬采后病害，以保障老百姓日常食用果蔬的安全性。

生物防治法是利用拮抗微生物通過(guò)物種之間的相互作用來(lái)抑制病原菌的生長(zhǎng)繁殖，從而控制果蔬采后病害，抑制真菌毒素的產(chǎn)生。生物防治法因具有安全、對(duì)環(huán)境友好和不引起病原菌產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為控制果蔬采后病害研究的熱點(diǎn)，并有望在將來(lái)取代化學(xué)殺菌劑的使用。到目前為止，科研人員已分離出數(shù)百種拮抗微生物，包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌等。其中，拮抗酵母菌由于抑菌能力強(qiáng)、安全性高、對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求低、生長(zhǎng)繁殖快、對(duì)逆境具有較強(qiáng)的耐受能力，而成為控制果蔬采后病害的常用菌種。拮抗酵母菌對(duì)大多數(shù)化學(xué)殺菌劑不敏感，與某些化學(xué)物質(zhì)（如植酸）結(jié)合使用還能提高其防治效果，也能與其他控制方法相容，目前已廣泛用于葡萄、梨果、蘋(píng)果、柑橘、草莓、番茄、蘆筍等多種果蔬采后病害的控制，且已取得了良好的效果。

利用拮抗酵母防治果蔬采后病害的機(jī)制

拮抗酵母菌控制果蔬采后病害的機(jī)制主要包括三個(gè)方面：一、拮抗酵母與病原菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)與空間，從而抑制病原菌生長(zhǎng)。拮抗酵母適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖速度快，能夠比病原菌更快地占據(jù)果實(shí)傷口、表面或者表皮氣孔等空間位點(diǎn)并進(jìn)行繁殖，使得病原菌無(wú)法獲得足夠的空間和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而抑制果蔬病害的發(fā)生。二、拮抗酵母對(duì)果蔬采后病害病原菌的重寄生作用。電子顯微鏡下能夠清楚地看到拮抗酵母黏附于病原菌菌絲體上，導(dǎo)致菌絲畸形，并且部分菌絲結(jié)構(gòu)遭到破壞，有明顯的凹陷和坍塌。三、誘導(dǎo)提高水果抗病性。與前兩者相比較，這是一種相對(duì)復(fù)雜的作用機(jī)制。拮抗酵母可以通過(guò)激活宿主防御反應(yīng)相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、誘導(dǎo)防御反應(yīng)基因和蛋白的表達(dá)；誘導(dǎo)提高水果抗氧化能力；誘導(dǎo)水果產(chǎn)生抗病性物質(zhì)的方式，提高水果的抗病性。

提高拮抗酵母生防效力的方法

雖然已有的研究結(jié)果表明，拮抗酵母菌在防治果蔬采后病害方面具有較好的效果，但與化學(xué)殺菌劑相比，其防治效力仍不夠理想。因此，需要不斷探索提高拮抗酵母對(duì)水果采后病害防治效力的措施。

拮抗酵母與其他方法如物理方法、化學(xué)添加物以及低劑量化學(xué)殺菌劑等結(jié)合使用，可提高其生物防治效力。其中，與物理方法結(jié)合使用較為常見(jiàn)，比如，與臭氧結(jié)合使用，可顯著提高羅倫隱球酵母（Cryptococcus laurentii）對(duì)草莓灰霉病的防治效果；與化學(xué)物質(zhì)結(jié)合使用目前也取得了顯著的效果，比如，茶多酚（TP）與H. uvarum結(jié)合使用可有效減少葡萄灰霉病的發(fā)生。

單一拮抗菌的抗菌譜窄且對(duì)生存環(huán)境依賴性較高，為了提高拮抗菌的生物防治效力，基于復(fù)合拮抗菌的果蔬病害控制研究已成為研究熱點(diǎn)。兩種拮抗酵母羅倫隱球酵母和紅冬孢酵母（Rhodosporidiumpaludigenum）結(jié)合使用對(duì)柑橘采后病害的生防效果要顯著優(yōu)于各自單獨(dú)使用時(shí)的效果；漢遜德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）和細(xì)菌嗜根寡養(yǎng)單胞菌（Stenotrophomonas rhizophila）結(jié)合使用也可有效抑制甜瓜果腐病的發(fā)生。附生及內(nèi)生微生物在果蔬防御中可能發(fā)揮著重要作用，因此，利用微生物組學(xué)等技術(shù)手段分析果蔬附生及內(nèi)生菌群落變化，篩選核心微生物，有利于構(gòu)建復(fù)合微生物菌群，以增強(qiáng)其對(duì)果蔬病害控制效率。

拮抗微生物制劑的制備及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

對(duì)果蔬病害進(jìn)行生物防治研究的最終目的是將拮抗微生物應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，因此拮抗微生物制劑的制備是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。制劑在制備、運(yùn)輸和保存過(guò)程中易受到高溫、干燥、氧化等不良因素的影響，導(dǎo)致活菌數(shù)下降，從而影響其穩(wěn)定性、貨架期及生防效力。這可通過(guò)建立高活力拮抗微生物制劑的制備技術(shù)來(lái)解決。優(yōu)良的制備技術(shù)不僅能夠提高制劑中拮抗微生物的存活率、增強(qiáng)其穩(wěn)定性，同時(shí)能減少生產(chǎn)成本，對(duì)于加速拮抗微生物在果蔬病害防治中的實(shí)際應(yīng)用非常重要。

微生物制劑可分為液體制劑和固體制劑兩種形式。液體制劑雖然成本相對(duì)較低，但保存期較短，生防效力不穩(wěn)定。海藻糖、半乳糖、脫脂乳粉等作為保護(hù)劑應(yīng)用于液體制劑的制備可顯著提高拮抗微生物的活性及保藏期。固體制劑具有保藏期長(zhǎng)、不易受污染，便于貯藏、運(yùn)輸及質(zhì)量控制等優(yōu)點(diǎn)，其制備常用冷凍干燥法和噴霧干燥法等。冷凍干燥法制備的固體制劑活菌數(shù)高，是目前較為常用的固體制劑制備方法，但該方法干燥時(shí)間長(zhǎng)，且成本較高。噴霧干燥具有干燥迅速、工藝簡(jiǎn)單、可連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，所需費(fèi)用比冷凍干燥法低6--10倍，干燥時(shí)間也顯著縮短，通過(guò)該方法制備的固體制劑通常能在低溫和常溫下長(zhǎng)時(shí)間保持高活性。

目前，國(guó)外已有部分生防制劑產(chǎn)品投入商業(yè)使用，如Aspire（美國(guó)）、Yeild Plus（南非）、Shemer（以色列）和Candifruit（西班牙）等。我國(guó)對(duì)于果蔬采后病害生物防治的研究起步較晚，目前尚處于推廣試用階段，在實(shí)際生產(chǎn)中還未有大規(guī)模應(yīng)用。因此，果蔬采后病害生物防治的研究和應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)尚需要科研工作者們繼續(xù)努力，加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，助力于我國(guó)果蔬安全的保障，服務(wù)于國(guó)家大健康戰(zhàn)略。