接触辉光放电等离子体对Fusarium solani的杀菌作用机制及动力学模型研究

为研究接触辉光放电等离子体(CGDP)对茄病镰刀菌(Fusarium solani)的杀菌作用及机制,本试验以Fusarium solani为试材,考察CGDP处理过程中电压、处理时间、抗坏血酸浓度、孢子初始浓度等因素对杀菌效果的影响;并对Fusarium solani生长、孢子形态、细胞膜完整性及过程中所产生的活性粒子进行分析。通过Linear、Weibull和Log-Logistic 3种数学模型分析不同电压下CGDP杀菌动力学特性,以相关系数(R^(2))、精确因子(Af)、偏差因子(Bf)和均方根方差(RMSE)4个参数评价拟合效果。结果表明,CGDP对Fusarium solani孢子有着明显的杀菌效果;升高电压、延长处理时间、降低抗坏血酸浓度和孢子初始浓度均能有效抑制孢子生长,使杀菌效率提高(P<0.05);CGDP处理30 min,活性物质(·OH、H_(2)O_(2)、NO_(3)^(-))浓度分别增加至1.57 mg·L^(-1)、73.89 mmol·L^(-1)和12.72 mg·L^(-1),pH值由7.07降至4.66;孢内核酸和蛋白质的渗漏量以及PI染色和扫描电镜结果表明,CGDP对Fusarium solani的杀菌作用可能是通过破坏孢子形态和细胞膜完整性后被活性物质攻击而引起的;模型拟合结果表明,Weibull模型拟合度最高(R^(2)=0.9242),并且RMSE较小(0.6367),可以用于描述和预测CGDP对Fusarium solani的杀菌动力学特征。本研究结果为低温等离子体杀菌技术和杀菌机制研究提供了理论指导。

油橄榄叶提取物对Botrytis cinerea抑菌效果与机理研究

为研究油橄榄叶提取物对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的抑制作用及机理,本试验采用溶剂浸提法制备油橄榄叶提取物,再与灰葡萄孢作用,通过测定菌落直径、菌丝生物量探究提取物对灰葡萄孢菌体生长的抑制作用,通过测定相对电导率、核酸和蛋白质泄露量考察油橄榄叶提取物对菌体细胞膜完整性的影响;并基于平板培养体系,采用碘化丙啶(PI)染色法研究提取物对灰葡萄孢细胞膜通透性、活性氧(ROS)代谢的影响。结果表明,灰葡萄孢对油橄榄叶90%乙醇提取物具有高敏感性,经油橄榄叶提取物处理后其菌落直径和菌丝生物量分别为对照的20%、8.91%,膜电导率、核酸以及蛋白质泄漏量显著增加;孢内超氧阴离子(O_(2)^(·-))、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量显著增加,还原型辅酶Ⅱ氧化酶(NOX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性上升,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降。综上,油橄榄叶90%乙醇提取物处理后的灰葡萄孢细胞膜受到损伤,导致细胞内容物外泄,并诱导ROS在胞内积累,加剧了膜脂质过氧化,使丙二醛(MDA)含量增加,进而抑制了菌体的生长。本研究结果为油橄榄叶提取物在果蔬杀菌剂中的应用提供了理论依据。

基于BP神经网络的接触辉光放电等离子体预测模型

【目的】为探索接触辉光放电过程中的伏安特性和等离子体中·OH的含量变化。【方法】构建一种Cross-BP(Backpropagationnetwork)神经网络模型和遗传算法(GeneticAlgorithm)优化的GA-BP神经网络模型,预测在不同电压、放电时间、电解质初始浓度等条件下的伏安特性和·OH浓度、pH和电导率。【结果】建立的Cross-BP模型(结构2-11-1)和GA-BP(结构3-8-3)模型经精度(调整后的R2≥0.9921)和试验验证能在一定误差内预测放电过程中伏安特性和·OH的变化,且GA-BP模型预测结果的MSE、MAE值更低。【结论】所构建的GA-BP模型对等离子体中·OH含量变化的预测具有高精确度和高效率。

等离子体活化水对鲜切苹果品质及抗氧化酶活性的影响

为了揭示等离子体活化水(PAW)对鲜切苹果的保鲜作用与机理,将0.2 mg/mL Na _(2) SO _(4)无菌溶液分别在500、550、600 V直流电压下用辉光放电等离子体处理30 min得到PAW.使用比色法测定PAW中活性粒子H_(2)O_(2)和·OH的浓度.通过测定鲜切苹果用PAW浸泡后在贮藏期间的品质指标及代谢参数,研究了PAW对鲜切苹果的保鲜作用及机制.结果表明,在500~600 V,PAW中H_(2)O_(2)和·OH浓度随放电电压的升高而增大;PAW处理可使鲜切苹果在贮藏期间硬度、色度、酸度等品质指标保持稳定;果肉中丙二醛(MDA)含量低于对照组,脂氧合酶(LOX)和多酚氧化酶(PPO)的活性显著下降,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著提高(P<0.05).因此PAW对鲜切苹果具有优良的保鲜性能.

接触辉光放电等离子体对Actinomucor elegans的杀菌作用与机理研究

雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)感染的毛霉病在人群中比较严重,如何杀灭Actinomucor elegans显得尤为重要。为了研究接触辉光放电等离子体(CGDP)对Actinomucor elegans的杀菌作用与机理,本文通过考察电压、时间、电解质对杀菌效率的影响,确定了杀菌条件。通过分析CGDP对菌落形态、孢子内容物泄漏和过氧化损伤的影响,探讨了CGDP对Actinomucor elegans的杀菌机理。结果表明:CGDP对Actinomucor elegans的杀菌效果显著,在560 V、15 min、Na_(2)SO_(4)溶液的条件下杀菌率(η)最高达90.71%;CGDP处理后菌落直径、孢子萌发率、菌丝生物量积累等明显减小;孢子内容物泄漏量、过氧化损伤程度等显著增大;孢子表面皱缩甚至破裂。初步确定,CGDP通过破坏细胞膜完整性使Actinomucor elegans失活。本文结果为CGDP在杀灭真菌领域的应用及机理研究提供了一定的参考依据。