1. 研究目的与意义
玉米（Zea mays L.）是禾本科的一年生草本植物。又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等。原产于中美洲和南美洲，它是世界重要的粮食作物，广泛分布于美国、中国、巴西和其他国家。
玉米与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性。玉米的营养价值较高，是优良的粮食作物。作为中国的高产粮食作物，玉米是畜牧业、养殖业、水产养殖业等的重要饲料来源，也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。由于玉米资源极为丰富、廉价且易于获得，它们还具有许多生物活性，如抗氧化、抗肿瘤、降血糖、提高免疫力和抑菌杀菌等，其具有广阔的开发及应用前景。
玉米等粮食在储藏期极易遭受真菌及其毒素的污染,导致品质劣变,并严重威胁人畜健康。目前,化学防霉剂是防治储藏期粮食真菌及其毒素污染的主要方法,但是该方法存在毒性强、残留量大、二次污染等缺点,因此寻找一种高效、安全的防霉剂就显得尤为重要。作为一种天然防霉剂,植物精油具有源于自然、安全无毒、挥发性好、防霉能力强等优点,成为了近年来的研究热点。 前期研究证实了香樟精油等植物精油具有良好的抑制储粮霉菌的效果。本研究对该效果进行进一步应用研究，为储粮霉菌控制提供研究基础。
2. 研究内容和预期目标
1、储粮霉菌受植物精油抑制效果的确认，即精油对储粮霉菌的MIC检测；
2、精油在不同粮食中的应用效果检测；
3、精油在粮食中应用后残留消减情况。
3. 国内外研究现状
目前，新收获的玉米等粮食作物在收藏过程中常采用一些化学药品防止主要储藏型真菌的生长和真菌毒素的积累，如磷化铝，芳香烃，有机酸类等，但是这些化学药品的应用带来很多毒副作用，意识存在化学毒性残留，二是给环境造成二次污染，三是使粮食中真菌产生了抗药性，这给粮食的安全储藏带来了潜在威胁（Puskyet al,1985;A1-Omair et al,2004; Chilvers etal.,2006;Omidbeygia et al ,2007,Chen et al ,2008;栾建美，2013;Boudineet al ,2016)。作为天然防腐剂之一,植物精油具有来源于自然、对人体相对安全、环境友好、生物活性多样等特点(Solimanaetal.,2002;疏秀林等,2006;Gutierreza et al1.,2009:Manso et al.,2013)，并在防止玉米的霉变中取得了较为理想的应用效果。近10多年的国内外研究发现，植物精油具有强烈的抑菌活性，对真菌(Mariet al ,2003)、细菌(Diet a1,2006)及病毒均有一定程度的抑制作用。许多研究证明，具有抗菌活性的植物精油大部分来源于食品级香料和中草药材〈Zabkaet al.,2013; Calo et al.,2015),但是不同来源的植物精油对不同菌体的抑制效果存在差异。Eluma等研究在不同水活度条件下茴香芹、波尔多叶、麝香草、丁香、波莱奥5种植物精油对玉米中曲霉属真菌生长率和黄曲霉毒素产生的影响，每天记录菌落直径，采用HPLC检测黄曲霉毒素含量，发现他们的抑菌效果随aw和精油浓度的变化而变化;在玉米a.w 0.900时，5种植物精油在浓度为1000~2000ug/g时均表现出了有效的抑菌效果;在玉米a。0.982时，波尔多叶、丁香、波莱奥3种精油浓度为2000 ug/g时可完全抑制AFB,积累（Bluma etal.,2008)。Sahab等将从芝麻菜、迷迭香、茶叶植物中提取的植物精油应用到埃及的新鲜玉米中，观察植物精油对玉米中镰刀菌的抑制效果。结果显示三种提取物的完全抑菌浓度分别为0.1%、0.4%、0.2%。研究者推测植物精油有望作为生物抗菌剂应用到玉米中抑制产毒及不产毒镰刀菌的生长(Sahabet al.,2014)。Boudine等采用肉汤稀释法研究牛至油和百里香酚对谷物中真菌的抑制效果，结果显示，牛至油和百里香酚均表现出了对毛霉菌最为强烈的抑制效果，最低抑菌浓度分别为0.0125%、0.01%，其次是镰刀菌和曲霉属真菌(Boudineetal.,2016)。此外，也有研究证明同一种植物精油对不同菌体的抑制作用不同。连翘精油对大肠杆菌、青霉、酿酒酵母等6种供试菌均表现出一定的抑制效果，并且对真菌的抑制最为强烈，效果明显强于细菌和酵母（顾仁勇等，2008)。樟树叶提取物对绿木霉、桔青霉、黑曲霉3种常见霉菌均有一定的抑制作用，在浓度为12.5%时抑菌效果最佳，此时MIC（最低抑菌浓度〉对应的抑菌圈分别为14.9mm、14.2 mm .20.01 mm，但是樟树叶提取物对3种霉菌的最低抑菌浓度分别为0.50%~1.00%、0.50%~1.00%及0.25%，可见黑曲霉对其浓度变化最为敏感（常璐璐等,2017)。
虽然单种植物精油的抑菌防霉应用已经取得较好效果，但是，若玉米、小麦、水稻等粮食作物污染真菌种类繁杂时，单种植物精油的应用就不能满足'兼顾全面，分清主次”'的储粮抑菌防霉的要求，这时可考虑将具有相需或相使关系的两种或多种植物精油复配联合使用以提高其抑菌能力和抑菌广谱性。顾仁勇等采用等比稀释的方法观察丁香精油和肉桂精油单独使用及联合使用时的抑菌效果，结果发现，两者联合使用对不同种类菌体均表现出协同增效作用，对所有供试菌均无拮抗表现。两者联合对不同种类菌抑制增效程度也有差异，其中对枯草杆菌增效8倍，对白葡萄球菌、黑曲霉及鲁氏酵母则增效4倍（顾仁勇等，2008)。含有肉桂醛、香芹酚等天然植物精油组成的复合植物精油可有效抑制饲料中青霉和黑曲霉的生长，但对根霉抑制效果不明显（邬本成等，2013)。曲春阳等从大蒜、孜然、丁香、肉桂精油等12种对黄曲霉具有较好抑菌效果的植物精油中，筛选出的大蒜精油与肉桂精油等体积复合植物精油对黄曲霉的生长具有相加抑制作用(曲春阳，2012;曲春阳等，2012)。早在十年前国外有研究表明，肉桂精油和丁香油联合使用后对真菌、酵母菌和细菌的生长均表现出明显的抑制作用，并且抑菌效果随复配精油浓度增加而成比例增加（Matanet al.,2006)。可见，筛选具有高效、广谱、安全的复合植物精油防霉剂有着重要的科学意义和应用价值。然而，将复合植物精油应用于粮食储藏过程中以防止粮食发霉变质，探讨协同作用的有关机理，建立科学和完善的储粮防霉方法，该方面的研究未能引起足够重视，相关报道较少。这一研究调查启示我们，今后粮食的防霉保鲜应注重多种精油的联合应用，这样一方面可以提高抑菌效果，另一方面可降低单种植物精油的使用，从而节约成本，提高应用价值。
4. 计划与进度安排
复合植物精油的配置
复合植物精油防霉剂制备:按照体积比为3:3:2:2的比例复配（肉桂醛:柠檬醛:丁香酚:薄荷醇)，根据用量由少到多的比例依次混合4种植物精油，边加边搅拌，混合均匀制成复合植物精油防霉剂;混合均匀后用0.22 jum 的微孔过滤器过滤，取滤液80mL与硅藻土8Qg进行混合，拌匀后密闭放置20 min使其充分吸附，制成复合植物精油防霉剂，备用;丙酸防霉剂制备:将液体丙酸与硅藻土按质量比1:1进行混合，取丙酸800 mL与硅藻土80Og进行混合，拌匀后密闭放置20 min使其充分吸附，制成固态丙酸防霉剂，备用。
5. 参考文献
王利敏. 玉米储藏复合植物精油防霉剂的研发及应用[D].中国农业科学院,2017.
赵雪娜. 植物精油用于干香菇防虫包装的研究[D].天津科技大学,2013.
黄衍章,李世广,王小云.温度对小茴香精油熏杀谷蠹成虫活性的影响[J].湖北农业科学,2011,50(18):3717-3719 3727.
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