【摘 要】
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空气放电保鲜技术具有能耗低、操作简便、安全环保等特点,针对空气放电的研究大部分集中在以果品贮藏保鲜为代表的保鲜技术的应用,对空气放电生成气抑菌机理的研究相对而言较少。本实验采用空气放电技术对从腐烂莲藕分离到的尖孢镰刀菌进行离体处理,以细胞膜功能的损伤及细胞内环境抗氧化能力的改变为着力点研究空气放电处理对其生理代谢的影响,以孢子致死过程中存在的典型凋亡特征为切入点研究空气放电处理诱导细胞凋亡坏死的作
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空气放电保鲜技术具有能耗低、操作简便、安全环保等特点,针对空气放电的研究大部分集中在以果品贮藏保鲜为代表的保鲜技术的应用,对空气放电生成气抑菌机理的研究相对而言较少。本实验采用空气放电技术对从腐烂莲藕分离到的尖孢镰刀菌进行离体处理,以细胞膜功能的损伤及细胞内环境抗氧化能力的改变为着力点研究空气放电处理对其生理代谢的影响,以孢子致死过程中存在的典型凋亡特征为切入点研究空气放电处理诱导细胞凋亡坏死的作用,从细胞水平阐释空气放电对尖孢镰刀菌生长发育的抑制机理。主要研究结果如下:1.空气放电处理后尖孢镰刀菌菌丝物质代谢平衡被破坏,糖和蛋白质积累量显著升高（P＜0.05）;菌丝呼吸强度减弱,耗氧量降低（P＜0.05）,ATP合成减少（P＜0.05）。空气放电处理后胞内抗氧化酶的酶活也受到影响,ozone+NAI复合处理后过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶三种酶活均显著降低（P＜0.05）。2.空气放电处理增大尖孢镰刀菌细胞膜的通透性、破坏其完整性,致使细胞外液电导率和吸光度值显著增大（P＜0.05）。同时空气放电处理后细胞膜流动性显著降低（P＜0.05）;细胞膜电位显著增加（P＜0.05）,诱导细胞超极化。3.空气放电处理后,孢子早期凋亡细胞比率显著增多（P＜0.05）,同时细胞还原力下降（P＜0.05）,细胞活力抑制效果ozone+NAI处理＞ozone单独处理＞NAI单独处理。检测到空气放电处理促进尖孢镰刀菌细胞内活性氧的积累（P＜0.05）,ozone+NAI处理组显著高于ozone和NAI单独处理组（P＜0.05）,而单独处理中ozone的效果显著高于NAI（P＜0.05）,而线粒体膜电位只有ozone处理组显著升高（P＜0.05）,说明空气放电处理导致尖孢镰刀菌线粒体功能受到损伤。实验结果也表明空气放电处理后菌丝细胞核染色质浓缩,Bcl-2家族蛋白中促/抗凋亡蛋白表达间的平衡被打破,促进Caspase 9、Caspase 8、Caspase 3凋亡细胞解体蛋白酶的表达。4.空气放电处理对尖孢镰刀菌存在诱导凋亡和坏死双重作用,FITC/PI双染分析表明NAI处理组只存在细胞凋亡,ozone处理组和ozone+NAI同时处理组同时存在细胞凋亡和坏死,NAI或ozone单独处理细胞凋亡率随处理时间的延长而增多,ozone+NAI同时处理则直接导致细胞坏死。凋亡坏死过程中表现的特征有:（1）空气放电处理细胞内ROS含量的增多,处理时间达6 h以上时,ozone和ozone+NAI处理组中ROS含量先升高后降低,处理时间在5 h内时,三个不同处理组ROS含量均随处理时间的延长而增多;（2）通过Rho123染色表明空气放电引起尖孢镰刀菌细胞Δψm的下降,即膜电位去极化,而且随着处理时间的延长呈下降趋势;（3）空气放电短时间处理（5 h内）,胞浆和线粒体内Ca2+含量均迅速上升,ozone处理组和ozone+NAI同时处理组中胞浆Ca2+先上升后下降最终趋于稳定,线粒体内Ca2+先大幅升高,之后减幅稳定上升;（4）从Western blot实验中的电泳条带图可明显看出空气放电导致尖孢镰刀菌细胞色素c从线粒体释放到细胞质中;（5）Casp ACE FITC-VAD-FMK原位标记结果表明空气放电诱导尖孢镰刀菌凋亡过程中会引起metacaspase的激活。
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