稻谷作为我国主要储备粮之一，在收获与储运过程中易受到微生物的侵染而产生霉变，其侵染霉菌种类较多，主要是曲霉属和青霉属。粮食霉变的实质是霉菌分解利用粮食中的有机物质进行生长和产*活动。据统计，全球每年因霉变和储粮害虫造成的粮食产后损失占粮食总量的10%～15%。霉变会导致粮食品质下降，一方面影响水稻的感官特性和营养价值；另一方面霉菌的次生代谢产物给人和牲畜带来安全隐患。灰绿曲霉是稻谷储藏过程中的优势霉菌之一，在储藏后期过程中，优势霉菌会演替为储藏霉菌。
基于紫苏精油（PEO）在食品中微生物抑制领域的应用，南京财经大学食品科学与工程学院，江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心，江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室的袁康、胡振阳、都立辉*等人主要测定了PEO对灰绿曲霉的最小抑制浓度（MIC），研究不同剂量PEO的抑菌活性，探讨PEO抑制灰绿曲霉的抑菌机理，为PEO对灰绿曲霉的控制提供理论参考。
1、PEO对灰绿曲霉的MIC
从图1可以看出，不同剂量的PEO溶液对灰绿曲霉均有一定的抑制效果，随着PEO剂量的增加，ODnm逐渐下降，PEO对灰绿曲霉的抑制作用随PEO剂量的增加而增强，表现出一定的剂量效应；当精油剂量在0.5?μL/mL及以上时，灰绿曲霉受抑制效果明显，由此可推测，PEO对灰绿曲霉的MIC为0.5?μL/mL。
2、PEO对灰绿曲霉的最小杀菌浓度
从图2可以看出，随PEO剂量提高，灰绿曲霉在PDA培养基上的生长明显减少。1MICPEO处理过的灰绿曲霉孢子液可以在新鲜的PDA培养基上生长，可以推测1MIC可以抑制或杀死部分孢子，却并不能杀死全部孢子。而当PEO的剂量为4?μL/mL时，灰绿曲霉在PDA培养基上没有生长，由此可以推测PEO对灰绿曲霉的最小杀菌剂量为4?μL/mL，灰绿曲霉孢子经8MICPEO处理后完全失活，且PEO对灰绿曲霉的损伤不可逆。
3、PEO对灰绿曲霉菌丝生长的影响
从图3可以看出，随着PEO剂量的增加，灰绿曲霉菌丝干质量明显减少。与对照组对比，在0.25、0.5?μL/mL和1?μL/mL剂量下灰绿曲霉菌丝抑制率分别为81.75%、88.05%、93.07%，PEO抑制灰绿曲霉菌丝体生长的效果明显；由此可见，PEO可以高效抑制PDB中灰绿曲霉孢子生长为成熟的菌丝。
4、PEO对灰绿曲霉孢子萌发的影响
如图4所示，对照组在6、9h和12h时的孢子萌发率分别为44%、72.67%和97.67%，在培养12h后几乎所有孢子都萌发；当PEO剂量达到1?μL/mL时，处理过的灰绿曲霉在6、9h和12h的孢子萌发率分别为0%、5.33%和11.77%。PEO处理过的孢子在培养6h时均没有萌发；随着PEO剂量的增加，灰绿曲霉的孢子萌发率明显降低；当PEO剂量达到1MIC和2MIC时，孢子萌发率大大减少。
5、PEO对灰绿曲霉质膜中麦角固醇质量分数的影响
由图5可知，当PEO剂量为0、0.25、0.5?μL/mL和1?μL/mL时，质膜中麦角固醇质量分数分别为80.96%、16.37%、11.13%和8.03%。随着灰绿曲霉中麦角固醇质量分数的减少，PEO的抑制作用可能会影响某些膜结合蛋白的完整性和功能，导致渗透性增强并破坏霉菌细胞生长。
6、PEO对灰绿曲霉细胞形态的影响
由图6可知，空白对照组灰绿曲霉圆润饱满、菌丝形态完整、表面光滑。而用0.25?μL/mL剂量的PEO处理后，灰绿曲霉表面变得不光滑，有细微凹陷产生，且有些菌丝体出现干瘪与褶皱，表明霉菌受到一定损伤；当剂量增加到0.5?μL/mL时，菌丝体严重扭曲变形，灰绿曲霉表面出现明显的褶皱与凹陷；当PEO剂量增加到1?μL/mL时，菌丝体出现大量孔洞，由此推测可能导致菌丝体内含物流出，细胞通透性改变。
7、PEO对灰绿曲霉线粒体ATP酶活力的影响
由图7可知，当PEO剂量增加，灰绿曲霉的线粒体ATP酶活力随之降低。当PEO剂量为1/2MIC时，其抑制效果并不明显；当PEO剂量增加到1MIC和2MIC时可以有效地抑制线粒体ATP酶的活性。PEO剂量为0.5、1MIC和2MIC时，灰绿曲霉的ATP酶活力抑制率分别为15.39%、53.60%和67.05%。结果表明PEO可以有效抑制灰绿曲霉线粒体ATP酶活力。线粒体ATP酶是细胞代谢所必需的，线粒体ATP酶的消耗将导致细胞内ATP水平降低，并导致细胞死亡。作为ATP的主要来源，线粒体ATP酶的抑制将导致质膜ATP酶的抑制并进一步降低培养基酸化的pH值。这与细胞膜渗透性和细胞膜结构的破坏有关。
8、PEO对灰绿曲霉孢子细胞膜完整性的影响
如图8所示，经不同剂量PEO处理后，PI标记的灰绿曲霉的荧光水平发生明显变化，随着PEO剂量的增加，被染色的细胞数量增加。当用0.5、1MIC和2MIC剂量的PEO处理时，灰绿曲霉细胞渗透率较对照组分别增加55.11%、63.96%和69.91%。PI是一种不渗透膜的染料，当细胞膜通透性发生变化时，PI才可以进入细胞。当PEO剂量增加到2MIC时，PI染色细胞数量明显增加，这也进一步验证了PEO对灰绿曲霉细胞膜功能的影响。
9、PEO对灰绿曲霉菌丝体傅里叶变换红外光谱的影响
由图9可知，不同剂量PEO处理后的菌丝体经傅里叶变换红外光谱扫描后，在不同的波数具有不同的表征。随着PEO剂量从0增加至2MIC，在不同的特征峰均呈现出不同程度的变化。波数cm－1附近的吸收峰反映羟基（—OH）伸缩振动，波数cm－1附近的吸收峰反映甲基和亚甲基碳氢键（C—H）伸缩振动，cm－1附近的吸收峰反映芳香族面内弯曲。在波数～cm－1范围内出现的吸收峰归属于芳香族骨架的动态振动，吸收峰存在一定的差异，cm－1附近为苯环的碳骨架振动。结果表明PEO可能会影响灰绿曲霉菌丝体化合物（如脂质、蛋白质和碳水化合物等）的变化。
讨论
本实验将PEO作用于灰绿曲霉，结果表明不同剂量的PEO对灰绿曲霉均有一定的抑制作用，且一定程度上PEO对这种霉菌的抑菌效果与其剂量成正比。从灰绿曲霉的麦角固醇含量和PI染色结果看，PEO破坏了霉菌孢子的细胞膜完整性；从扫描电子显微镜的结果可以看出PEO处理后霉菌细胞变形，细胞明显受损。由此可知，PEO对灰绿曲霉的作用方式主要是通过影响麦角固醇的合成，使细胞膜通透性增加，导致内含物流出，使线粒体ATP酶活性降低，破坏其表面官能团结构，最终达到抑菌效果。
本文《紫苏精油抑制灰绿曲霉的活性与机理》来源于《食品科学》年41卷23期63-69页，作者：袁康，胡振阳，陈可欣，卢臣，都立辉。DOI:10./spkx---。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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