Επίδραση του αερίου όζοντος και του 1-μεθυλοκυκλοπροπενίου (1-MCP) στην ανάπτυξη του Penicillium expansum και στην παραγωγή πατουλίνης σε καρπούς μηλιάς
Creators: name: Παπαδόπουλος, Βασίλειος Ε.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Όζον
1-μεθυλοκυκλοπροπένιο
Penicillium expansum
Ozone
1-methylcyclopropene

description: Η κυανή σήψη που προκαλείται από τον μύκητα Penicillium expansum είναι η σημαντικότερη ασθένεια σε καρπούς μηλιάς μετασυλλεκτικά, ενώ παράλληλα ο μύκητας P. expansum είναι η πιο συνηθισμένη αιτία παραγωγής πατουλίνης, μιας από τις πιο σημαντικές μυκοτοξίνες. Ο έλεγχος της ασθένειας επιτυγχάνεται με χρήση μυκητοκτόνων σκευασμάτων. Όμως, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα μυκητοκτόνα αλλά και η ανησυχία της κοινωνίας σχετικά με τα υπολείμματα από τα φυτοπροστατευτικά προϊόντα, επιβάλλουν την έρευνα για εναλλακτικές μεθόδους αντιμετώπισης των παθογόνων. Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η επίδραση της έκθεσης σε όζον ή/και σε 1-μεθυλοκυκλοπροπένιο (1-MCP) στην ανάπτυξη της κυανής σήψης και στην παραγωγή πατουλίνης σε καρπούς μηλιάς (ποικ. Granny Smith). Έκθεση αποικιών του μύκητα σε αέριο όζον για 0, 2, 8, 24, 72 και 144 ώρες είχε σαν αποτέλεσμα την στατιστικά σημαντική μείωση της μυκηλιακής ανάπτυξης, όμως η μείωση αυτή μηδενίστηκε μετά την απομάκρυνση των αποικιών από το όζον. Παρόμοια, έκθεση σε όζον για 8 ώρες ή και περισσότερο σπορίων του μύκητα, είχε ως αποτέλεσμα την στατιστικά σημαντική μείωση της βλαστικότητας των σπορίων. Καρποί μηλιάς στους οποίους προηγουμένως είχε γίνει έκθεση σε 1-MCP ή όχι, συντηρήθηκαν για 8 ημέρες είτε α) σε θάλαμο με όζον είτε β) σε συμβατικό θάλαμο συντήρησης, μολύνθηκαν τεχνητά με P. expansum και επωάστηκαν για 10 ημέρες (βραχυχρόνια έκθεση-προέκθεση) ή μολύνθηκαν τεχνητά με P. expansum και συντηρήθηκαν για 8 ημέρες (βραχυχρόνια έκθεση-μετά-έκθεση) ή για 3 μήνες (μακροχρόνια έκθεση), είτε α) σε θάλαμο με όζον είτε β) σε συμβατικό θάλαμο συντήρησης. Κατά την βραχυχρόνια έκθεση (προ-έκθεση και μετά-έκθεση) η συχνότητα προσβολής δεν επηρεάστηκε, ενώ η ένταση προσβολής των καρπών που εκτέθηκαν σε όζον (προέκθεση) ή εκτέθηκαν μόνο σε 1-MCP (προέκθεση και μετά-έκθεση) μειώθηκε. Η μέτρηση της συχνότητας και της έντασης προσβολής κατά την μακροχρόνια έκθεση έδειξε ότι καρποί μηλιάς που είχαν προηγουμένως εκτεθεί σε 1-MCP, παρουσίασαν μία μικρή μείωση της συχνότητας προσβολής, ενώ η έκθεση σε όζον δεν την επηρέασε. Η ένταση προσβολής των καρπών που είχαν προηγουμένως εκτεθεί σε 1-MCP, μειώθηκε σε σχέση με το μάρτυρα. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η παραγωγή σπορίων εμποδίστηκε πλήρως μετά από έκθεση σε όζον καρπών στους οποίους προηγουμένως είχε γίνει είτε όχι έκθεση σε 1-MCP. Μετρήσεις της παραγωγής πατουλίνης σε μολυσμένους καρπούς έδειξαν ότι η έκθεση σε 1-MCP είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση κατά 5 φορές στην συγκέντρωση πατουλίνης ενώ η έκθεση σε όζον δεν είχε καμία επίδραση. Χαρακτηριστικά ένδειξης της ωριμότητας των καρπών, συμπεριλαμβανομένων της παραγωγής αιθυλενίου, της συνεκτικότητας σάρκας και των διαλυτών στερεών συστατικών, εμποδίστηκαν σημαντικά μετά από έκθεση σε 1-MCP. Τα παραπάνω αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι η έκθεση σε όζον δεν μπορεί να συνεισφέρει στην μείωση της κυανής σήψης σε καρπούς μηλιάς ποικ. Granny Smith, ενώ η έκθεση σε 1-MCP πιθανόν να μειώσει την ένταση της προσβολής. Όμως, η έκθεση σε 1-MCP πιθανόν να αυξήσει την συσσώρευση πατουλίνης.
description: Blue mold caused by Penicillium expansum, is the most important postharvest rot of apple fruit, while P. expansum is a common producer of patulin, one of the most important mycotoxins. Control of the disease is achieved by fungicide treatments. However, development of fungicide resistance and social concerns regarding pesticide residues, necessitate research for alternative control methods. In the current study the effect of gaseous ozone exposure and/or 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment on the development of blue mold and patulin production on apple fruit (cv. “Granny Smith”) was investigated. Exposure of fungal cultures at gaseous ozone for 0, 2, 8, 24, 72 and 144 hours resulted in a significant reduction of mycelial growth during exposure but growth resumed after cultures removal from ozone enriched atmosphere. Similarly, exposure to ozone for 8 hours or more of fungal spores resulted in a significant reduction of spore viability. 1-MCP-treated and untreated fruit were subjected for 8 days to cold storage either in a) an ozone enriched atmosphere or in b) a conventional cold room, artificially inoculated with P. expansum and incubated for 10 days (short term exposure-pre-exposure), or artificially inoculated with P. expansum and subjected for 8 days to cold storage (short term exposure-post-exposure) or for 3 months (long term exposure), either in a) an ozone enriched atmosphere or in b) a conventional cold room. During the short term exposure (pre-exposure and post-exposure) disease incidence was not affected, but disease severity of the ozone-treated fruit (pre-exposure) or the 1-MCP-treated fruit (pre-exposure and post-exposure) was reduced. Measurements of disease incidence and severity during the long term exposure showed that 1-MCP treatments of fruit provided a slight reduction in disease incidence, while ozone treatments did not reduce that. However, in 1-MCP-treated fruit disease severity was reduced compared to the untreated control fruit. Interestingly, ozone treatment of both 1-MCP-treated and untreated fruit resulted in a complete inhibition of spore production. Measurements of patulin production in rotted fruit showed that 1-MCP treatment resulted in a 5-fold increase of patulin accumulation, while ozone treatments had no effect on patulin content. Ripening features, including ethylene production, fruit firmness and soluble solids content, were remarkably depressed by 1-MCP application. Such results suggest that ozone treatments cannot contribute to the reduction of blue mold on Granny Smith fruits, while MCP treatments may contribute to a reduction in disease severity. However 1-MCP treatment may increase the risk for higher patulin accumulation.