بلاگ

۲۵ اردیبهشت, ۱۳۹۸

اثرات پراستیک اسید بر کپک سبز مرکبات

به منظور بررسی تاثیر اسید پراستیک بر گسترش بیماری­های پس از برداشت پرتقال، تحقیقی در قالب دو آزمایش مستقل انجام شد. در آزمایش نخست، زنده­مانی اسپورهای P. digitatum در شرایط درون­شیشه ­ای تحت­ تاثیر غلظت­های مختلف اسید پراستیک، زمان و دما و در آزمایش دوم، تاثیر شرایط مذکور بر ایجاد پوسیدگی پرتقال­های ناول بررسی گردید. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش عوامل مورد بررسی جوانه­ زنی اسپور و ایجاد پوسیدگی به طور قابل­ توجهی تحت­ تاثیر قرار می­گیرد. برای جلوگیری از جوانه ­زنی عامل بیماری و کنترل پوسیدگی غلظت اسید پراستیک ۴۸۰ میلی­گرم/ لیتر، زمان ۴۸۰ ثانیه و دمای بهینه ۴۵ درجه­ سلسیوس محاسبه گردید. با توجه به تجزیه­ پذیری اسید پراستیک و نتایج این بررسی پتانسیل این ترکیب برای استفاده در مدیریت تلفیقی کپک سبز مرکبات پیشنهاد می­شود.  

مقدمه

مركبات از ميوه‌هاي مناطق گرمسيري هستند كه در حال حاضر مقدار توليد آن­ها در سطح جهاني در سال ۲۰۱۷ معادل ۴۹/۲۸ ميليون تن مي‌باشد [۴]. ایران در سال ۱۳۹۴ از ۲۴۶۹۳۸/۹ هکتار باغ بارور پرتقال، ۴۳۴۵۲۴۶/۷ تن محصول پرتقال تولید کرده است كه اين ميزان توليد بالاترين ميزان را در بين محصولات درختي به خود اختصاص داده است [۱].

هدر رفت بالای پرتقال طی مرحهله ی برداشت و پس از برداشت، یکی از مشکلات اصلی تولیدکنندگان پرتقال و تجار فعال در این زمینه می­باشد. کپک سبز پنی­سیلیومی مرکبات یکی از بیماری­های شایع در شرایط انباری  است که موجب فساد انواع مرکبات می­شود [۱۰]. این بیماری­ توسط گونه ­های پنیسیلیوم شامل Penicillium digitatum (Pers.) Sacc. و Penicillium italicum Wehmer  ایجاد می­شود که به ترتیب مسئول کپک­های سبز و آبی می­باشند [۶ و ۲۹]. گونه­ های پنی­سیلیوم همه جا زی می­باشند و اسپورهای فراوان آن­ها در هوا پخش می­شوند. این بیمارگر می­تواند از طریق زخم­هایی که در باغ، هنگام برداشت، بسته­ بندی و در بازار ایجاد می­شود، میوه را آلوده نماید [۲۰ و ۲۱]. کپک­های سبز و آبی قدرت نفوذ به بافت سالم میوه را ندارند، از این رو برای ایجاد بیماری­ به آسیب بر روی پوست میوه نیاز دارند. ترکیبات فرّاری که از بافت پوست زخم شده­ در انواع مختلف مرکبات خارج می­گردد دارای تاثیر محرک روی جوانه ­زنی اسپور و طویل شدن لوله ­ی تندش در P. digitatum و P. italicum می­باشد [۷]. این بیمارگرها از راه زخم­هایی که توسط خار درخت، وسایل برداشت، وسایل حمل­ ونقل، دست­ ورزی­های بعد از برداشت و حمل­ ونقل ­های نامناسب در خطوط بسته ­بندی ایجاد شده ­اند، به درون میوه نفوذ می ­یابند و در انبار به میوه خسارت می­زنند [۳۲]. میزان خسارت وارده بر میوه­ ها در مزرعه، انبار و تا مصرف ، به­ دلیل فقدان امکانات انبارداری مناسب در کشورهای توسعه ­یافته تا ۲۵% و در کشورهای در حال توسعه تا ۵۰% نیز می­رسد [۱۶]. از آن­جایی که میوه ­ها به ­دلیل داشتن ویتامین­ ها، مواد معدنی و ترکیبات آنتی­ اکسیدان بخش مهمی از رژیم غذایی انسان را تشکیل می­ دهند و سلامتی انسان با نوع رژیم غذایی رابطه دارد، غذایی عاری از میکروارگانیسم­ های مضر و زهرابه­ های تولید شده ، از اهمیت خاصی برخوردار است [۱۸].

امروزه به ­دلیل توجه ویژه به سلامتی انسان و محیط زیست، هم­چنین مقاوم شدن برخی از جدایه ­های عوامل بیماری­زای پس از برداشت به سموم، انگیزه­ ها برای یافتن روش­های جایگزین برای سموم بسیار بیشتر شده است. در این بین استفاده از ترکیبات ضدعفونی­ کننده­ به ­دلیل خاصیت تجزیه ­پذیری در طبیعت، سمیت پایین آن­ها برای انسان و سایر پستانداران، به ویژه اثرات مخرب کمتر آن­ها بر محیط ­زیست، به­ تنهایی و یا در تلفیق با سایر روش­های کنترل بیماری، آینده­ امیدوارکننده ­ای از خود نشان داده است [۳ و۳۰].

اسید پراستیک (با نام تجارتی اُکسیدین) ترکیبی ضدعفونی­ کننده شامل اسید استیک و هیدروژن پراکسید و یک پایدار کننده مناسب  می­باشد که توان از بین بردن بسیاری از میکروارگانیسم ­ها را با توجه به غلظت مصرفی و شرایط محیطی دارد [۲ و ۸]. این ترکیب برای اولین بار در سال ۱۹۸۵ توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا به عنوان یک ماده­ ی ضدمیکروبی سرد جهت مصارف متعدد از جمله سترون کردن تجهیزات پزشکی مورد تایید قرار گرفت [۲۸]. اسید پراستیک قادر به تخریب انواع ماکرومولکول­ ها شامل کربوهیدرات ­ها، اسیدهای نوکلئیک، چربی ­ها و اسیدهای آمینه است و باعث مرگ میکروارگانیسم ­ها می­شود [ ۵، ۱۱ و ۱۵]. این محصول بر اساس تاییدیه ­­های بین­ المللی دارای حد مجاز خوراکی است و قابلیت استفاده در غذا و صنایع غذایی را دارد و به عنوان موثرترین اکسیدکننده پس از اُزون در صنعت معرفی شده است [۹]. از اسید پراستیک برای ضدعفونی کردن آزمایشگاه­ ها، بیمارستان­ ها، تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی، سیستم­های آب­رسانی و فاضلاب، ضدعفونی کردن استخرها، حمام ­ها، محل نگه­داری حیوانات، ضدعفونی کردن پستان گاوها و اجساد مرده ­ی مرغ و ماهی و ضدعفونی سبزیجات پیشنهاد شده است [۳۱].

تاثیر اسید پراستیک در کنترل بیماری ­های پس از برداشت میوه ­ها و سبزی­ ها توسط محققان مختلف گزارش شده است [۱۹، ۱۳، ۲۴، ۲۵ و ۲۷]. کانتیس و همکاران [۱۴] ضدعفونی­ کننده­های بر پایه ­ی اسید پراستیک را برای کنترل اسپورهای P. digitatum بررسی کردند. نتایج آن­ها نشان داد که غلظت­ های بالای اسید پراستیک و مدت طولانی برای از بین بردن اسپورهای بیمارگر لازم است. اسمیلانیک و همکاران [۲۲ و ۲۳] تاثیر دما را بر بهبود قارچ­کش­های مورد استفاده برای کنترل پوسیدگی میوه­ ی مرکبات پیشنهاد نمودند. در این رابطه، تاثیر دما بر بهبود کارایی ترکیبات ضدعفونی­ کننده از جمله اسید پراستیک نیز مد نظر محققان قرار گرفت. سیس­کوئلا و همکاران [۱۹] تاثیر غلظت ۱۰۰ میلی­گرم/ ­لیتر را در دمای ۴۰ درجه­ی سلسیوس بر اسپورهای Monilia fructicola (G.WinterHoney . مطالعه کرد و متوجه شد که به مدت ۴۰ ثانیه به طور قابل¬توجهی بالاتر از دمای اتاق (۲۰ درجه ی سلسیوس) بوده است تاورنر و کانینگهام [۲۶] نیز تاثیر محلول اسید پراستیک را در دمای ۳۵ درجه ­ی سلسیوس نسبت به دمای ۲۰ درجه ­ی سلسیوس بر اسپورهای P. digitatum نشان دادند.

بهینه ­سازی فرایندهای پاسخ از طریق به کارگیری روش­ های آماری چندمتغیره صورت می­گیرد که رایج­ ترین روش چندمتغیری برای این منظور روش سطح­پاسخ می­باشد. تجزیه­ وتحلیل سطح ­پاسخ اثرات مابین متغیرهای مستقل را به تنهایی یا در ترکیب با سایرین تعریف می­ نماید. به علاوه این روش می­ تواند مدلی رگرسیونی که دقیقا کل فرایند را توصیف می­کند ایجاد نماید. با توجه به تاثیرگذاری غلظت­ های مختلف اسید پراستیک، زمان و دما، بهینه ­سازی شرایط برای تاثیرگذاری این ترکیب برای ممانعت از جوانه ­زنی اسپورهای P. digitatum و ایجاد پوسیدگی پنی­سیلیومی میوه­ ی پرتقال مورد بررسی قرار گرفت.

ماده­ ضدعفونی ­کننده

محلول اسید پراستیک مورد استفاده در این بررسی محلول اُکسیدین ۱۵% (شامل ۱۵ درصد اسید پراستیک و ۲۵-۲۳ درصد هیدروژن پراکسید)  و اسید استیک و یک پایدار کننده مناسب تولیدی شرکت آرال شیمی گرگان (گرگان، ایران) بوده است.

عامل بیماری و میوه ­های پرتقال

قارچ P. digitatum از میوه­ های آلوده ­ی تامسون ناول از گرگان جدا و خالص­ سازی شد. این جدایه روی محیط کشت سیب ­زمینی دکستروز آگار (Potato dextrose Agar= PDA) در دمای ۴ درجه سلسیوس نگه­داری گردید. به­ منظور تهیه مایه تلقیح بیمارگر، سوسپانسیون اسپور P. expansum از کشت ۱۰- ۷ روزه روی محیط PDA در ۱۰ میلی­لیتر آب مقطر استریل تهیه شد. از سوسپانسیون حاصل با استفاده از لام هماسیتومتر و افزودن آب مقطر استریل غلظت مورد نیاز (۱۰۵×۱ اسپور/ میلی­لیتر) به­ دست آمد. پرتقال­ های تامسون ناول مورد استفاده در این بررسی، میوه ­های سالم با اندازه­ ی تقریبا یکسان، بدون هر گونه زخم، لهیدگی و یا سوراخ بوده است.

زنده ­مانی اسپورهای P. digitatum

به منظور بررسی تاثیر اسید پراستیک بر زنده ­مانی اسپورهای P. digitatum، یک میلی­لیتر از محلول اسپور به نه میلی­لیتر محلول اسید پراستیک رقیق ­شده با آب مقطر استریل در دماهای ۲۰، ۳۰ و ۴۵ درجه ­ی سلسیوس اضافه گردید به طوری که رقّت­های مورد نظر (۰، ۸۰، ۱۱۰ و ۲۲۰ میلی­گرم/ لیتر) تهیه گردید. پس از گذشت زمان­های مورد بررسی (۳۰، ۶۰، ۱۲۰ و ۴۸۰ ثانیه)، ۰/۵ میلی­لیتر از محلول بر روی سطح محیط سیب ­زمینی دکستروز آگار پخش گردید. تشتک ­های مورد نظر در دمای ۱± ۲۵ درجه­ ی سانتی­گراد و تاریکی نگه­داری شدند. ۲۴ ساعت پس از مایه­ زنی، برای توقف رشد یک میلی­لیتر لاکتوفنل حاوی آبی پنبه (۰/۵ درصد) به هر تشتک اضافه شد. درصد جوانه­ زنی با شمارش ۱۰۰ میلی­لیتر از هر تشتک محاسبه شد.

تاثیر اکسیدین بر کنترل کپک سبز

روی  پوست هر میوه، چاهکی با میخ استریل به قطر ۲/۵ میلی­متر و به عمق ۳ میلی­متر زده شد. پس از گذشت یک ساعت و خشک شدن زخم­ها، چاهک­ها با ۲۰ میکرولیتر از سوسپانسیون اسپور قارچ مایه ­زنی شدند. میوه ­ها پس از شست­ وشو با آب، به­ مدت یک دقیقه در غلظت­های مختلف اُکسیدین (۰، ۸۰، ۱۱۰، ۲۲۰ و ۷۲۰ میلی­ گرم/ میلی­ لیتر) با دماهای ۲۰، ۳۰ و ۴۵ درجه ­ی سلسیوس قرار داده شدند. پس از گذشت زمان­های مورد بررسی (۳۰، ۶۰، ۱۲۰ و ۴۸۰ ثانیه) و رسیدن دمای میوه­ ها به دمای اتاق (۲۰ درجه ­ی سلسیوس)، پرتقال­ ها به ­منظور حفظ رطوبت لازم، با پلاستیک پوشانده و به انبارهای مورد نظر با دمای مشخص (۲± ۵ درجه سلسیوس) انتقال داده شدند. زخم­های شاهد با آب استریل تیمار شدند. قطر لکه­ ها هر ۵ روز یک­بار به­ مدت ۲۰ روز اندازه­ گیری گردید. برای هر تیمار ۴ تکرار در نظر گرفته شد. آزمایش به ­صورت طرح کاملا تصادفی انجام شد.

روی  پوست هر میوه، چاهکی با میخ استریل به قطر ۲/۵ میلی­متر و به عمق ۳ میلی­متر زده شد. پس از گذشت یک ساعت و خشک شدن زخم­ها، چاهک­ها با ۲۰ میکرولیتر از سوسپانسیون اسپور قارچ مایه ­زنی شدند. میوه ­ها پس از شست­ وشو با آب، به­ مدت یک دقیقه در غلظت­های مختلف اُکسیدین (۰، ۸۰، ۱۱۰، ۲۲۰ و ۷۲۰ میلی­ گرم/ میلی­ لیتر) با دماهای ۲۰، ۳۰ و ۴۵ درجه ­ی سلسیوس قرار داده شدند. پس از گذشت زمان­های مورد بررسی (۳۰، ۶۰، ۱۲۰ و ۴۸۰ ثانیه) و رسیدن دمای میوه­ ها به دمای اتاق (۲۰ درجه ­ی سلسیوس)، پرتقال­ ها به ­منظور حفظ رطوبت لازم، با پلاستیک پوشانده و به انبارهای مورد نظر با دمای مشخص (۲± ۵ درجه سلسیوس) انتقال داده شدند. زخم­های شاهد با آب استریل تیمار شدند. قطر لکه­ ها هر ۵ روز یک­بار به­ مدت ۲۰ روز اندازه­ گیری گردید. برای هر تیمار ۴ تکرار در نظر گرفته شد. آزمایش به ­صورت طرح کاملا تصادفی انجام شد.

تجزیه­ وتحلیل داده ­ها

مطالعه در چهار تکرار به­ صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد و نتایج به­دست آمده با روش آنالیز واریانس (ANOVA) مورد تجزیه­ وتحلیل قرار گرفت و مقایسه ­ی میانگین­ ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال p≤۰.۰۱ انجام شد. تجزیه ­وتحلیل آماری  داده هابا استفاده از نرم  ­افزار R 3.3.1 صورت گرفت و شکل­ ها توسط نرم ­افزار Excell 2007 ترسیم شدند.

نتایج و بحث

اثرات غلظت­های اسید پراستیک، دما و زمان بر زنده­ مانی اسپورهای P. digitatum با استفاده از مدل  سطح پاسخ در جدول ۱ آمده است. در این رابطه، مدل زیر برای پیش­ بینی اثر غلظت ­های اسید پراستیک (PAA)، دما (TMP) و زمان (Time) به دست آمد:

TMP-PPA

آزمون آماری مدل به دست آمده نشان داد که مقدار P مدل پایین (۰/۰۰۰۳) می ­باشد. هم­چنین معنی ­دار شدن آزمون فقدان برازش نیز نشان می­دهد که مدل به خوبی می­تواند بر داده­ های مورد بررسی برازش شود. مقدار بالای( R۲ (۹۶/۰ نیز قدرت مدل برازش ­یافته را در توصیف تغییرات پاسخ به عنوان تابعی از متغیرهای مستقل را نشان می­دهد. نتایج تجزیه واریانس داده­ های مربوط به تاثیر اسید پراستیک بر ایجاد پوسیدگی نیز نشان داد که توسعه­ ی لکه تحت­ تاثیر زمان، غلظت ماده­ ی ضدعفونی ­کننده و برهمکنش زمان × غلظت عصاره است (جدول ۲). در این رابطه، برای جلوگیری از جوانه زنی عامل بیماری و کنترل پوسیدگی غلظت اسید پراستیک ۴۸۰ میلی­گرم/ لیتر، زمان ۴۸۰ ثانیه و دمای بهینه ۴۵ درجه ­ی سلسیوس محاسبه گردید.

غلظت پراستیک اسید

منحنی­ های سطح­ پاسخ و خطوط هم­ تراز برای اثرات غلظت ­های اسید پراستیک، دما و زمان بر زنده­ مانی اسپورهای Penicillium digitatum بر روی محیط کشت سیب­ زمینی دکستروز آگار

غلظت پراستیک اسید 2

غلظت های اسید پراستیک

امروزه به ­دلیل توجه ویژه به سلامتی انسان و محیط زیست، هم­چنین مقاوم شدن برخی از جدایه ­های عوامل بیماری­زای پس از برداشت به سموم، روش­های جایگزین سموم شیمیایی از جمله استفاده از آب گرم [۱۲] و اسید پراستیک [۱۷] برای کنترل پوسیدگی ­های پس از برداشت میوه مورد توجه قرار گرفته ­اند. کاربرد اسید پراستیک در غلظت ­های بالا به منظور کنترل کامل پوسیدگی پنی­سیلیومی لیموترش با آسیب به میوه همراه بوده است [۲۱ و ۲۲] بنابراین، برای بهبود تاثیر غلظت­ های پایین­ تر این ترکیب استفاده ­ی توام از آب گرم و اسید پراستیک [۱۹] و کاربرد سموم شیمیایی ایمازالیل و پیریمتانیل با این ترکیب [۲۷] پیشنهاد گردید. در این رابطه، بررسی ­های تاورنر و همکاران [۲۷] نشان داد که دمای ۳۰ درجه ­ی سلسیوس برای غلظت ­های ۱۲۰ و ۲۸۰ میلی­گرم/ لیتر اسید پراستیک در کاهش جوانه ­زنی اسپورهای P. digitatum موثر بوده است. نتایج این پژوهش نیز نشان داد که جلوگیری از جوانه ­زنی P. digitatum و کنترل پوسیدگی ناشی از آن بر روی پرتقال ناول به غلظت اسید پراستیک، زمان و دما بستگی دارد. با توجه به تجزیه ­پذیری اسید پراستیک و نتایج این بررسی پتانسیل این ترکیب برای استفاده در مدیریت تلفیقی کپک سبز مرکبات پیشنهاد می­شود.

قدردانی

از مدیر عامل شرکت آرال شیمی گلستان جناب آقای شهرام حق ­پرست و معاونت پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به خاطر حمایت مالی و فراهم نمودن امکان اجزای این تحقیق قدردانی به عمل می ­آید.

این مقاله با همکاری موسسات زیر تنظیم شده است:

  • گروه گیاه­پزشکی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان شرکت آرال شیمی گلستان، گرگان

نویسندگان:

  • سید اسماعیل رضوی
  • سیدرضا ضیایی موسوی
  • الهه لطفعلی نژاد
  • حسین عالمی نژاد
  • سیدجواد صانعی

 

, , ,
ابزارک متن
لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است. چاپگرها و متون بلکه روزنامه و مجله در ستون و سطرآنچنان که لازم است و برای شرایط فعلی تکنولوژی مورد نیاز و کاربردهای متنوع با هدف بهبود ابزارهای کاربردی می باشد. کتابهای زیادی در شصت و سه درصد گذشته، حال و آینده شناخت فراوان جامعه و متخصصان را می طلبد تا با نرم افزارها شناخت بیشتری را برای طراحان رایانه ای