利用CO2含量控制稻谷中真菌孢子的生长情况.docx

利用CO2含量控制稻谷中真菌抱子的生长情况稻谷是我国主要储藏粮种。在稻谷储藏过程中，真菌抱 子的危害是一种常见现象，在我国一些地区时有发生，特别 是在我国南方地区这种现象还比拟普遍。建立储粮真菌匏子 危害早期检测方法，是解决这一问题的一个有效手段。近几 十年来，在国内外，一些学者对储粮真菌袍子危害检测方法 开展了大量的研究，但多数研究成果仍处于实验室研究阶段, 实际应用较少。自2000年，美国农业部等利用C02传感技 术开展了储粮真菌袍子危害早期检测方法的研究，研究发现, 采用C02传感技术开展储粮危害真菌抱子的早期检测，在技 术上是可行的。但储粮真菌泡子生长与C02浓度相关性的研 究未见报道。近年来，在前人的研究根底上，本实验室对储粮真菌抱 子危害早期检测技术开展了研究，并取得了较大的突破。先 后建立了两种储粮危害真菌抱子早期检测方法，一种是危害 真菌袍子袍子计数法，另一种是电动泡子捕捉器的测仪法。 大量应用试验说明，两种方法用于储粮真菌抱子危害早期检 测是可行的。本研究采用这两种方法，对稻谷储藏过程中真 菌泡子生长与C02浓度开展了研究，目的是通过本项研究， 为我国储粮真菌泡子危害的早期检测技术的研究和相关检 测仪器的开发，提供一些技术支持。1材料与方法1.1材料与仪器稻谷样品由中储粮总公司某直属库提供。本试验所用水 均为去离子水。电动袍子捕捉器；E200显微镜；HPS-250生化培养箱。1. 2方法1.2. 1样品着水与储藏采用喷雾着水法，将稻谷样品的水分调至试验所需的水 平，在5C冰箱平衡2448h后，稻谷样品实测水分分别为 13. 4%. 14. 1%. 14. 5%. 15. 2%. 15.6%. 16. 2%,将上述样品 装入1000mL广口瓶中，每瓶装入量约750g,加插有温度计 的橡胶塞，放于15、25、3(TC恒温箱中储藏。1. 2. 2危害真菌泡子袍子计数法取10.00g样品，于50mL具塞试管中，加30mL水，加 塞，用力摇动Imin,用300目滤布过滤，取滤液于显微镜下 开展危害真菌泡子抱子计数。2. 2. 3C02测定采用便携式储粮危害生物快速检测仪法。3. 2. 4水分测定采用电阻式水分测定方法。4. 2. 5实仓采样方法在每个仓设30个采样点，采样点设在距四周仓壁0. 3m 沿线处，及东西走向的中心线，每隔23m设一个采样点， 采样点深度为0. 35m。2结果与讨论5. 1稻谷储藏真菌匏子生长与CO2浓度的关系考察了不 同水分的稻谷样品，在15、25、30下储藏60d,真菌泡子 生长与C02浓度变化的情况，结果见图1。从图1可看出，不同水分的稻谷，在不同的温度下储藏， 样品中真菌袍子生长和C02浓度变化的整体情况。样品在15 储藏，仅有15.6%和16.2%两个水分检出有危害真菌抱子的 生长，它们的C02浓度也发生了明显变化。但在此温度下， 一般真菌袍子的生长较慢，对粮食危害也较小。在259和 3(TC下储藏的稻谷，除13.4%水分的样品未检出有真菌袍子 生长外，其余均检出有真菌抱子的生长。在25寸储藏14.1% 水分的样品，检出危害真菌袍子匏子浓度为4.5X105个/g, 这时样品中用肉眼还看不出有真菌抱子生长的迹象，但C02 浓度却已发生急剧变化，样品中C02体积分数高达0.953%, 与未被真菌抱子感染的13. 4%水分样品相比，增加了近8倍。 在这两个温度下储藏的其他样品，14. 1%15. 6%水分区的稻 谷，检出危害真菌抱子抱子浓度低于1X107个/g,样品中 C02体积分数也小于2. 160%,这时危害真菌抱子的生长与CO2 浓度呈平稳增长态势，生长的真菌袍子以灰绿曲霉为主。在 16.2%水分的样品中，真菌匏子抱子检出浓度已超过1X107 个/g, CO2体积分数也到达5.021%以上，真菌抱子生长出现 了一个较大的飞跃。在这一阶段已检出有大量白曲霉的生长, 这时样品开始霉变。由于试验容器体积较小，在试验中又曾 屡次取样测定，环境因素可能会对本试验结果带来一些的影 响，但对于真菌抱子生长与C02浓度变化的总体开展趋势影 响不大。对25。和3(TC条件下储藏，不同水分的样品中真 菌泡子生长(y)与C02浓度(x)开展了相关性分析，并对这两 个变量开展线性拟合，结果为：在25,线性方程为 y=23. 39337x-4. 20231,相关系数为 r2=0. 9591；在 30, 线性方程为 y=51. 18816x-25. 08852,相关系数为 r2=0. 9439。 由此可看出，在稻谷储藏中，危害真菌抱子的生长与粮食中 C02浓度具有较好的相关性。2. 2实仓稻谷储藏真菌抱子生长与CO2浓度的变化本试验地点位于我国南方某地。试验仓型为平房仓，其 中两个仓储藏为早稻，一个仓为晚稻，入库时间在20*年 20*年间，仓储数量分别为1514、3143、3455to采样方法 见1.2.5,分别对各采样点真菌抱子生长与C02浓度开展测 定。结果见表lo由表1可看出，3个平房仓稻谷水分、C02浓度和真菌 泡子生长的基本情况。入库水分13.0%的苏式平房仓，试验 前一个冬季经过机械通风，储藏时间为240do由于季节变化， 造成粮堆的水分迁移，在粮层0.30.5m处水清楚显高于其 他地方。从测得的结果看，除个别点在入库水分之下外，大 多数点超出了入库水分，经测定，粮食水分偏高部位均可检 出有危害真菌抱子的生长，检出率达63. 3%o但整仓危害真 菌泡子的生长仍处于初级生长阶段，泡子浓度均值为L5X 105个/g。在这个阶段，一般危害真菌抱子生长较慢，对粮 食水分变化影响也较小。在入库水分13.4%和14.0%的两个 仓，试验前一个冬季未经过机械通风，储藏时间分别为600d 和540d。经过两冬两夏，粮食水分波动较大，它们变化范围 在13.4%15.0%和14. l%o在两个仓中各点均检出 有危害真菌泡子的生长，抱子浓度检测范围分别为6.0X 105-3.3X106 个/g 和 2. 1X1064.9X106 个/g,均值分 别为13. 5X105个/g和25.5X105个/g。在这两个仓中，真 菌抱子生长已进入一个较快的增长期，经检验，生长的危害 真菌泡子是以白曲霉为主。对上述3个试验仓，真菌泡子生 长(y)与入库水分(x)开展了相关性分析，可得出线性方程为, y=23.68421x-305. 44737, r2=0. 9868,结果说明，在自然 条件下，稻谷储藏中危害真菌抱子的生长与粮食的入库水分 有良好的相关性。由此可看出，在储粮过程中除环境温度外, 真菌袍子的生长主要与储粮的水分有关，初始入库水分是关 健，需要严格控制。但储粮过程中水分迁移和真菌袍子生长 对粮食水分的影响，也需要引起大家高度的重视。从表1中还可看出，危害真菌匏子的生长与粮堆及仓内 环境中C02浓度的基本情况。在苏式平房仓中，检出的真菌 抱子胞子浓度为L 5X105个/g,这一阶段为真菌抱子生长 初期，用肉眼还看不出真菌袍子生长迹象。但这时粮堆中C02浓度已发生了明显的改变，所测C02 体积分数在0. 091%0. 116%,仓内环境中的C02体积分数为 0. 085%,均高于环境中CO2体积分数0.072%,这说明在本仓 内已出现了危害真菌袍子的生长。在第二个试验仓中，检出 真菌抱子抱子浓度为13. 5X105个/g,粮食中已出现局部的 发热真菌抱子的生长。粮堆中C02体积分数变化在0. 195%0. 331%,均值为 0. 223%,仓内环境中CO2体积分数达0. 165%,高出外部环境 中CO2体积分数12倍。在第三个仓中，检出真菌抱子抱 子浓度为25.5 X 105个/g,粮堆中CO2体积分数变化在 0.232%0.421%,均值为0.323%,仓内环境中C02体积分数 高达0.220%,高出外部环境中C02体积分数23倍，已出 现较多的发热真菌匏子的生长。在个别高水分样品中已检出 黄曲霉毒素B1,含量约为0. 36ug/kg,远低于国家相关标 准。但在黄曲霉生长水分以下，出现这种现象值得大家深入 探讨。本试验对粮堆中危害真菌抱子生长(y)与粮堆中和仓 内环境C02浓度(x)开展了相关性分析，得出线性方程，粮 堆中 y=109. 41794X- 10. 35311, r2=0. 9984,仓内环境中 y=175. 76854x-14. 03707, r2=0. 9887,由此可看出，稻谷 储藏中，危害真菌袍子的生长与粮堆和仓内环境中C02浓度 具有良好的相关性。由于储粮本身的复杂性，本试验所得结 果是否带有普遍性，还有待进一步研究。3结论3. 1稻谷模拟储藏中，15P储藏，低温对危害真菌泡子 生长具有明显的抑制作用。这个时期抱子捕捉仪的捕捉数目 明显减少，在25、3(TC储藏，对在不同水分的稻谷中真菌泡 子的生长与C02浓度开展了相关性研究，在25C,线性方程 为 y=23. 39337x-4. 20231,相关系数为 r2=0. 9591 ；在 30, 线性方程为 y=51. 18816x-25. 08852,相关系数为 r2=0. 9439。 结果说明，在稻谷储藏中，危害真菌袍子生长与C02浓度具 有良好的相关性。4. 2研究说明，在稻谷储藏中，真菌抱子的生长主要与 粮食的水分有关。稻谷中危害真菌泡子的生长与粮堆、仓内 环境中C02浓度具有显著的相关性，它们线性方程及相关系 数为，粮堆中,y=109.41794x-10. 35311, r2=0. 9984,仓 内环境中，y=175. 76854x-14. 03707, r2=0. 9887o 由此可 看出，通过对粮堆或仓内环境中C02浓度检测，可对粮食中 危害真菌袍子生长情况开展早期检测。5. 3上述两种新方法，用于储粮真菌抱子危害的早期检 测，具有操作简便、快速、准确、检测本钱低，可用于检测 储粮发热之前的危害真菌泡子生长变化情况。