扩展青霉（Penicillium expansum）引发的青霉病是造成苹果、西红柿、樱桃番茄等果蔬采后腐烂的主要原因。化学杀菌剂是目前防治此类真菌病害的主要手段，但其局限性明显，易导致真菌产生耐药性，对人体健康和农业生态产生危害，这迫使研究人员寻找对人类健康和环境安全的方法来替代或部分替代化学杀菌剂。近年来，植物精油作为一种天然的绿色农药、环境友好型的生防试剂，广泛用于多种果蔬的采后真菌病害防控，不但抑菌谱广，且安全可靠。在樱桃番茄、甜桔、胡萝卜、蓝莓等果蔬上的应用都表明，植物精油具有显著的防腐保鲜效果。
茶树精油（TTO）是由桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melaleuca）灌木树种互生叶白千层（Meloleuca ahernifolia）的新鲜枝叶经水蒸气蒸馏得到的芳香精油，包含松油烯-4-醇，α-松油醇和1,8-桉叶油等挥发性物质。TTO无毒、气味清新怡人，被认为是抗菌、抗氧化和抗癌药品的良好选择。
宁波大学食品与药学学院的陈雪昱、邹秀容、邵兴锋*等人以TTO处理的P. expansum为对象，进一步深入研究活性氧（ROS）的积累及线粒体功能相关酶活性的变化，并采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察线粒体自身形态和超微结构受TTO的影响，以期能更好地揭示TTO对P. expansum生理功能的干扰机制，为TTO在果蔬采后领域的商业化应用提供理论参考。
1、TTO处理对P. expansum孢子ROS相对含量的影响
由图1可知，随着精油浓度的增加，P. expansum孢子中ROS相对含量增加。与对照组相比，1/4 MIC、1/2 MIC、MIC、2 MIC TTO处理组的ROS相对含量分别上升了125%、137%、152%和193%。结果表明，不同浓度TTO处理均能使孢子内ROS大量积累。
2、TTO处理对P. expansum菌丝体内线粒体形态和超微结构的影响
SEM观察发现对照组P. expansum线粒体呈正常均匀的短棒状，形态饱满、表面光滑、完整、有规则；TTO处理组P. expansum的线粒体则出现皱缩、干瘪、不规则凹陷，形状异常（图2A）。TEM观察发现对照组P. expansum内外线粒体膜清晰可见，线粒体脊排列规则有序，而TTO处理组P. expansum的线粒体则呈现出肿胀的形态，短脊断裂、消失，囊泡出现（图2B），说明TTO使P. expansum线粒体基质肿胀、透明化，导致线粒体原先的内部结构被破坏，基质损失。
3、TTO处理对P. expansum菌丝体内ATP含量和ATPase活力的影响
如图3所示，对照组P. expansum菌丝体细胞内部ATP含量为2.13 µg/g，而MIC TTO处理后P. expansum菌丝体细胞内部ATP含量为0.43 µg/g，下降了79.8%，表明MIC TTO处理极显著降低了P. expansum菌丝体细胞内部ATP的含量（P＜0.01），导致了细胞内部ATP的流失。ATPase的活力呈现出与ATP含量相同的变化趋势，对照组ATPase活力为8.53 U/g，MIC TTO处理组ATPase活力为2.62 U/g，下降了69.3%（P＜0.01）。结果表明，MIC浓度TTO处理导致菌丝体细胞内部ATP泄漏，并抑制了ATPase活力。
4、TTO处理对P. expansum菌丝体内CS、ICDH、α-KGDH活力的影响
由图4可知，TTO处理组P. expansum中柠檬酸合成酶（CS）、异柠檬酸脱氢酶（ICDH）、α-酮戊二酸脱氢酶（α-KGDH）活力随着TTO处理浓度的增加均呈现出下降的趋势。当TTO浓度为1/2 MIC时，相对于对照组，CS、ICDH、α-KGDH活力分别下降了81.33%、58.81%和56.41%。当TTO浓度增加至MIC时，CS、ICDH、α-KGDH活力与对照组相比较分别下降了85.8%、72.6%和84.6%。而当TTO浓度增加到2 MIC时，CS、ICDH、α-KGDH活力与对照组相比分别下降了90.15%、88.49%和90.68%，酶活力基本被抑制，说明P. expansum的三羧酸（TCA）循环受到抑制。
5、TTO处理对P. expansum菌丝体内MDH和SDH活力的影响
如图5所示，随着TTO浓度的增加，SDH和MDH活力均明显下降。当TTO浓度为1/4 MIC时，P. expansum的SDH和MDH活力分别为27.5 U/g和117.7 U/g，同对照组相比分别下降了36.5%和7.82%。当TTO浓度增加到MIC时，SDH和MDH活力与对照组相比分别下降了59.6%和69.8%。而当TTO浓度增加到2 MIC时，SDH和MDH活力同对照组相比分别下降了82.7%和80.6%。结果表明，TTO处理可通过降低线粒体功能关键酶活力，从而影响P. expansum中线粒体的正常功能，从而抑制菌体活性。
讨 论
TTO处理导致了P. expansum孢子体内ROS的大量积累，损坏了菌丝线粒体形态和超微结构，造成了菌丝体内ATP流失，降低了菌丝体内线粒体功能相关酶类的活性。因此，认为线粒体功能的严重受损是TTO对P. expansum发挥抑制作用的重要原因。
本文《茶树精油对扩展青霉线粒体功能的影响》来源于《食品科学》2021年42卷3期7-13页，作者：陈雪昱，邹秀容，韦莹莹，许凤，王鸿飞，邵兴锋。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200131-297。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
近期研究热点
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于摄图网及文章原文