植物精油与环糊精包合物的制备及对柑橘绿霉病的抑制作用

谭元珍，张永华，朱向荣，苏东林，李高阳，陶能国

植物精油与环糊精包合物的制备及对柑橘绿霉病的抑制作用

谭元珍1，张永华1，朱向荣2，苏东林2，李高阳2，陶能国1※

（1. 湘潭大学化工学院生物与食品工程系，湘潭 411105；2. 湖南省农产品加工研究所，长沙 410125）

植物精油及其活性组分能降低柑橘采后病害且不影响果实品质，是一种潜在的生物杀菌剂，但存在易挥发和不稳定等问题，限制了其实际应用。将植物精油与环糊精包合能有效克服上述缺陷，提高植物精油的应用效果。为了提升植物精油组分反式-2-己烯醛对柑橘绿霉病菌的控制效果，该研究拟采用饱和水溶液法制备反式-2-己烯醛与-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）和羟丙基--环糊精（HP--CD）包合物，并考察包合物对指状青霉的离体和活体控制效果，在此基础上解析效果较优包合物的结构特点和包合模式。结果显示，通过饱和水溶液法成功制备了反式-2-己烯醛与-CD、-CD、-CD和HP--CD的4种包合物（-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH）。外观形态结果显示，-CDTH、-CDTH和-CDTH粉末细腻绵密，HP--CDTH粉末粗糙，颗粒分明。4种环糊精包合物均能有效抑制菌丝体的生长且具有浓度依赖性，-CDTH和-CDTH抑制菌丝体生长的最小杀菌浓度（Minimum Fugicide Concentration，MFC）为1.00 mg/mL。包合率结果显示，-CDTH包合率最高，为75.36%。相溶解度结果表明，4种环糊精包合物的溶解性大小依次为HP--CD、-CD、-CD、-CD。综合离体抑菌效果、包合率和溶解性可知，-CDTH综合表现最佳。活体接种试验结果表明，不同浓度-CDTH处理能不同程度降低柑橘果实绿霉病发病率（0.05），以8.00 mg/mL-CDTH处理效果最佳。此外，-CDTH处理能有效维持柑橘果实硬度，且对柑橘果实失重率、色泽、维生素C含量、可溶性固形物无不良影响。微观结构观察表明，-CDTH与-CD、-CD与反式-2-己烯醛物理混合物的形状和大小有明显差异，表现在-CD形态大小不一，大部分呈无规则晶体，而物理混合物表面粗糙，-CDTH表面光滑，有类似片状的形态；-CD的H-3′和H-5′与反式-2-己烯醛的H-6之间的氢键相互作用是-CDTH的形成基础。研究结果可为-CDTH用于降低柑橘采后病害提供直接的依据，也为植物源天然防腐剂开发提供理论基础。

农产品；采后病害；-环糊精；反式-2-己烯醛；包合物；抑菌活性

0 引 言

柑橘因其口感好、营养价值高，广受消费者欢迎，在全球100多个国家和地区均有种植[1]。柑橘果实贮藏运输过程中，极易遭受多种致病真菌侵染，以指状青霉（侵染引起的绿霉病危害最严重[2]。实际生产中，化学杀菌剂常被用来控制绿霉病等柑橘贮藏期病害，但化学杀菌剂会产生耐药性菌株、造成食品安全和环境安全等问题，因而寻找安全高效、低毒低残留的绿色防腐保鲜剂已成为一种新的发展趋势[3-6]。

反式-2-己烯醛是由不饱和脂肪酸经脂肪酸氧化酶和脂氢过氧化物裂解酶途径催化形成的一种C6醛，存在于多种植物精油中，常被用作香精香料的食品添加剂，同时该物质也具有显著抑菌特性[7]。段腾飞等[8]研究发现，用量为100L/L反式-2-己烯醛对猕猴桃扩展青霉生长及展青霉素生成具有较好的抑制，极显著降低了猕猴桃的发病率，同时不影响猕猴桃果实品质。杨艳琴[9]发现反式-2-己烯醛对柑橘酸腐病菌菌丝体生长表现出较强的抑制作用，可降低柑橘果实酸腐病的发病率、减缓发病程度。需要指出的是，由于植物精油极易挥发、难溶于水和容易氧化等特点，阻碍了其在果蔬贮藏保鲜方面中的应用[10-12]。

环糊精（Cyclodextrin，CD）也称作环聚葡萄糖，为中空圆筒形结构，其外侧通过C2、C3形成仲羟基及C6形成伯羟基而具备高亲水性，而内层空腔因受到C-H键屏蔽作用同时具有疏水性[13]。因此，环糊精可以包合难溶于水的物质，显著提高水溶性。常见的环糊精种类包括-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）和羟丙基--环糊精（HP--CD），其中、、-CD分别是由6、7、8个D(+)-吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，而羟丙基--环糊精（HP--CD）是-CD分子上的2位或6位羟基上引入了羟丙基[14]。Yue等[15]成功将茶树油封装在环糊精微胶囊中以延缓其挥发，140 g/L TTO--CD 包合物完全抑制灰霉病菌的生长，5 g/LTTO--CD 包合物可有效抑制樱桃番茄灰霉病的发生。Dong等[16]研究发现，培养3 d时-环糊精反式-2-己烯醛包合物（-CTHM）对链格孢菌菌丝体生长抑制率为67.36%±2.45%，且保持了果实的硬度和可滴定酸含量。Dou等[17]研究发现，4.00和8.00 g/L-环糊精百里香酚包合物能显著抑制柑橘果实酸腐病发生，处理8 d后接种酸腐病菌柑橘果实发病率分别为60%和47%，果实品质基本不受影响。这些结果均表明环糊精与植物精油形成包合物后，不仅可以延缓植物精油释放速度，还可以对果蔬进行防腐保鲜。尽管反式-2-己烯醛环糊精包合物的抑菌性能已有相关报道，但其对柑橘采后绿霉病的控制效果还不明确，且目前制备的植物精油包合物主要集中于-环糊精类型，对其他类型环糊精包合物的报道较少，需要进一步探讨。

本文拟采用饱和水溶液法制备反式-2-己烯醛与环糊精包合物，并探讨反式-2-己烯醛环糊精包合物对柑橘绿霉病的抑菌性能，在此基础上确定包合作用方式，为寻找和开发植物源天然防腐剂提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

指状青霉（）菌株，分离于湘潭大学附近果园中自然发病的柑橘果实。

柑橘品种为椪柑（Blanco cv. Ponkan），2021年11月30日采摘于湘西，24 h内运至实验室，放置1 d释放呼吸热。挑选大小均一，成熟度一致且无病斑的果实备用。反式-2-己烯醛（纯度98%）、-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）、-环糊精（-CD）、羟丙基--环糊精（HP--CD）等试剂均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

真空冷冻干燥机（丹麦Labo Gene公司，Cool Safe 110-4L）；集热式恒温加热磁力搅拌器（巩义中天仪器科技有限公司，DF-101Z）；生化培养箱（上海博讯实业有限公司，SPX-250B）；垂直流洁净工作台（苏州安瑞净化科技有限公司，SCW-CJ-1F）；紫外分光光度计（SHIMADZU公司，UV-2450）；扫描电镜（日本SANYO电子有限公司，JSM-6610LV）；核磁共振谱仪（瑞士布鲁克公司，AV400）。

1.3 试验方法

1.3.1 反式-2-己烯醛环糊精包合物的制备

采用饱和水溶液法[18]进行制备，称取10 g的环糊精溶于100 mL的蒸馏水中，用磁力搅拌器加热搅拌（45 ℃）使其完全溶解后，缓慢加入2 mL的反式-2-己烯醛无水乙醇溶液（1∶4，体积比）至环糊精溶液中，恒温搅拌3 h在4 ℃放置24 h，抽滤，真空冷冻干燥24 h，研磨后得到固体粉末包合物。

1.3.2 反式-2-己烯醛环糊精包合物包合率的测定

1）反式-2-己烯醛标准曲线的制作

取适量反式-2-己烯醛溶于无水乙醇溶液中，用紫外分光光度计在200～400 nm进行扫描，测定其最大吸收波长。精确配制反式-2-己烯醛系列的标准溶液，并在最大吸收波长（318 nm）处以体积浓度（L/mL）对吸光度进行线性回归，得到回归方程=0.484+0.031（2=0.999）。

2）包合率的测定

取包合物样品0.1 g，置于10 mL的离心管中，加入10 mL无水乙醇，超声振荡30 min，静置过夜，在4 000 r/min离心10 min，取上清液1 mL用无水乙醇定容至25 mL，在318 nm处测定吸光度值，根据式(1)计算包合物中包合率（%）[17]。

式中表示包合物中含反式-2-己烯醛的含量，L；为反式-2-己烯醛投入量，L。

1.3.3 反式-2-己烯醛环糊精包合物相溶解度测定

包合物相溶解度的测定参照王娜等[19]方法进行。称取适量-CD、-CD、-CD和HP--CD，配制成终浓度分别为0，5，10，15，20和25 mmol/L的环糊精溶液。取上述溶液各10 mL，分别加入0.1 mL反式-2-己烯醛，超声30 min后放置一周，待到固液平衡后取上清液，0.45m微孔滤膜过滤。取适量滤液，用水稀释通过紫外分光光度计测定滤液中反式-2-己烯醛的含量，然后以各环糊精的浓度为横坐标，反式-2-己烯醛的溶解度为纵坐标，绘制反式-2-己烯醛的相溶解度曲线并根据式（2）计算包合平衡常数（K）[20]。

式中0表示在25 ℃的条件下不添加环糊精的反式-2-己烯醛的溶解度；Slope为相溶解度曲线的斜率。

1.3.4 反式-2-己烯醛环糊精包合物对绿霉病菌抑菌性的测定

采用琼脂稀释法[21]测定-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH对指状青霉菌丝体生长的影响。加入包合物配制成终浓度分别为0、0.25、0.50、1.00、2.00和4.00 mg/mL（根据包合物抑菌效果差异进行浓度调整）的培养基。混匀后，倒入直径为90 mm的培养皿中，每个培养皿中心倒贴上一个直径6 mm的菌饼，置于恒温培养箱中（25±2）℃下培养5 d，每个浓度重复3次，用十字交叉法测定菌苔直径。最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）为培养48 h时完全没有生长的最低浓度，最小杀菌浓度（Minimum Fugicide Concentration，MFC）为生长96 h时完全没有生长的最低浓度。

1.3.5-CDTH对接种绿霉病菌椪柑果实腐烂率的影响

参照文献[22]进行，将-CDTH溶于蒸馏水，终浓度为0，4×MFC（4.00 mg/mL）和8×MFC（8.00 mg/mL）。将椪柑果实用蒸馏水洗净后，用2%的NaClO溶液浸泡2 min，最后再用蒸馏水洗净后自然晾干，用无菌手术刀在果实赤道处等距离划2个3 mm×3 mm的“十”字伤口，每个伤口接种浓度1×105CFU/mL指状青霉孢子菌悬液，接种后静置4 h，将椪柑果实浸泡在相应浓度的浸泡液中30 s，对照组为清水浸泡组。椪柑果实放置在环境温度为（25±2）℃，相对湿度为85%～90%的环境下贮藏，每组10个果实，重复3次，每天测定椪柑腐烂率。定期取样，测定分析失水率和硬度、色泽、维生素C（Vitamin C，Vc）含量、可溶性固形物等品质指标。

1.3.6-CDTH结构表征

1）扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）分析

将-CD、环糊精与反式-2-己烯醛的物理混合物和-CDTH置于导电胶上，喷金后，放入扫描电子显微镜内，在1 000×放大倍数下观察样品的形貌[23]。通过比较-CD、环糊精与反式-2-己烯醛物理混合物和-CDTH的微观形貌之间的差异来判断包合物的结构特点。

2）核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）分析

准确称取样品约0.02 g置于离心管中，加入适量的D2O溶液中，超声10 min后完全溶解，转至核磁管中静置待测[24]，采用AV400核磁共振光谱仪测定。溶剂D2O的参考化学位移值为4.7 ppm。

1.4 数据分析

通过Excel计算试验3组平行数据的平均值和标准偏差，采用 SPSS 16.0 软件的单因素方差（One-way ANOVA）分析显著性差异（<0.05），并用Origin 8.0 软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 反式-2-己烯醛环糊精包合物外观形态

包合物外观形态如图1所示，反式-2-己烯醛客体分子与主体分子（-CD、-CD、-CD、HP--CD）制成包合物。其中，-CDTH、-CDTH和-CDTH粉末细腻绵密，HP--CDTH粉末粗糙，颗粒分明。

图1 α-CDTH, β-CDTH,γ-CDTH和HP-β-CDTH的外观形态图

2.2 反式-2-己烯醛环糊精包合物包合率的测定

包合率测定结果如表1所示，4种反式-2-己烯醛环糊精包合物的包合率大小依次为-CDTH、-CDTH、-CDTH、HP--CDTH，其中-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH对应的包合率分别为49.00%±0.12%、62.18%±0.17%、75.36%±0.98%和38.63%±0.46%，这一结果与环糊精的多孔结构间没有完全对应，说明不同客体分子的空间结构可能对环糊精的包和率存在影响。

表1 反式-2-己烯醛环糊精包合物的包和率

注：同列不同字母表示差异显著（<0.05）。

Note: Different letters within the same column indicate significant difference (<0.05).

2.3 反式-2-己烯醛环糊精包合物相溶解度试验

-CD、-CD、-CD、HP--CD与反式-2-己烯醛的相溶解曲线如图2所示。

图2 反式-2-己烯醛环糊精包合物的相溶解曲线图

不同环糊精包合物中反式-2-己烯醛的溶解度存在较大差异，增溶效果由高到低依次为HP--CD、-CD、-CD和-CD。随着环糊精浓度增加，反式-2-己烯醛在环糊精中溶解性呈线性上升趋势。比较稳定常数可知（表2），稳定常数与溶解性呈正相关，-CDTH、-CDTH、-CDTH、HP--CDTH的稳定常数分别为62.7、349.4、1 686.1、4 372.8，与相溶解曲线的测定结果保持一致。此外，-CDTH、-CDTH、-CDTH、HP--CDTH的相溶解度曲线均为A类型，以-CDTH的固有溶解度最高。

2.4 反式-2-己烯醛环糊精包合物抑菌性对比研究

抑菌试验结果（图3）表明，各包合物对指状青霉均表现出不同程度的抑菌活性。培养2 d时，1.00 mg/mL-CDTH、-CDTH、-CDTH和2.00 mg/mL HP--CDTH可完全抑制指状青霉菌丝体生长。随着培养时间延长至4 d，1.00 mg/mL-CDTH和-CDTH仍可以完全抑制菌丝体生长，而-CDTH和HP--CDTH完全抑制菌丝体生长的浓度分别为2.00 mg/mL和4.00 mg/mL。因此，-CDTH、-CDTH、-CDTH、HP--CDTH最小抑菌浓度（MIC）分别为1.00、1.00、1.00和2.00 mg/mL，最小杀菌浓度（MFC）分别为2.00、1.00、1.00和4.00 mg/mL。综合溶解度和抑菌等结果，后续试验均采用-CDTH。

表2 反式-2-己烯醛环糊精包合物的相溶解度参数

注：上标不同字母表示同一时间不同处理间的差异显著性（P<0.05）。

2.5 γ-CDTH对接种绿霉病菌的椪柑果实腐烂率的影响

图4结果表明，-CDTH能有效降低果实绿霉病的发生。贮藏3 d时，对照组果实开始发病，发病率为18.3%，此时0.025%咪酰胺对照组发病率为3.3%，4×MFC-CDTH处理组发病率为6.7 %，8×MFC-CDTH处理组未发病。贮藏6 d时，对照组果实完全腐烂，此时4×MFC处理组果实发病率分别为75%，8×MFC-CDTH处理组和0.025%咪酰胺处理组果实发病率相当，分别为58.3%和56.7%。

注：不同字母表示同一时间不同处理间的差异显著性（P<0.05），4×MFC和8 × MFC浓度分别为4.00和8.00 mg·mL-1。

2.6 γ-CDTH对接种绿霉病菌的椪柑果实品质影响

-CDTH对接种指状青霉椪柑果实品质的影响如表3所示。随着贮藏时间延长，处理组和对照组果实失重率均逐渐增加。色泽是柑橘果实外观的重要表现，维生素C含量、可溶性固形物和硬度在一定程度上反映柑橘果实的成熟度和新鲜度。在果实贮藏期间内，色泽、维生素C含量、可溶性固形物缓慢升高，而硬度逐渐减小。贮藏5 d后，8 mg·mL-1-CDTH处理组硬度值（1.29 N）显著高于对照组（1.23 N，<0.05），说明8×MFC-CDTH处理组可以保持果实硬度。在整个贮藏期间内，不同处理对果实品质（色泽、维生素C含量、可溶性固形物）影响差别不大。

2.7 γ-CDTH结构表征

2.7.1 扫描电镜观察

-CD、-CD与反式-2-己烯醛的物理混合物和-CDTH的表面形态如图5所示。-CD晶体为表面粗糙且规则的四方棱形，形状较小[25]，反式-2-己烯醛与环糊精物理混合物和环糊精本身形态相同，说明两者间不存在明显的相互作用。-CDTH为表面光滑且规则的片状，且尺寸相较于物理混合物而言明显变小。推测可能是由于反式-2-己烯醛客体分子进入环糊精分子中，导致其形态结构改变有关。以上结果说明反式-2-己烯醛与-CD之间发生包合作用。

表3 γ-CDTH对接种指状青霉椪柑果实采后品质的影响

注：不同字母表示同一贮藏时间不同处理间的差异显著性（<0.05）。

Note: Different lowercase letters within a column at each time point indicate the significance among different treatments（<0.05）.

图5 γ-CDTH与γ-CD、反式-2-己烯醛与γ-CD物理混合物的扫描电镜图片

2.7.2 核磁共振分析

进一步通过核磁共振探讨了包合物结构的具体变化。反式-2-己烯醛、-CD和-CDTH均发生显著化学位移，具体结果如表4所示，-CD的H-3ʹ、H-5ʹ和反式-2-己烯醛的H-6位移差发生了显著变化，分别为0.08、0.06和0.12。以上结果表明，-CDTH是由反式-2-己烯醛的H-6从-CD的窄口端进入空腔内，与-CD的H-3ʹ、H-5ʹ之间产生相互作用形成的。

3 讨 论

植物精油是从植物花、果实和叶片等不同部位提取的一类挥发性次生代谢产物，因具有高效、安全无毒、可降解、不易诱导致病菌产生抗性等优点，逐渐成为控制果蔬采后病害的替代方案[8,9,11,16,21]。反式-2-己烯醛是番茄、柑橘等多种植物精油典型挥发性组分，对细菌、真菌类病原菌具有很强的抑制作用[26-28]，但存在易挥发、不溶于水等缺点，阻碍了其实际应用。本研究成功制备了-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH。并发现这些包合物能不同程度抑制指状青霉菌丝体生长和柑橘果实绿霉病的发生，以-CDTH的效果较佳，且对果实品质无明显不利影响。这一结果可能与-CDTH包合率较好有关。包合率是衡量包合效果的重要指标，其决定了包合物在水中释放客体物质的量，从而影响包合物的抑菌效果[29]。在本研究中，-CDTH的包合率为75.36%±0.98%，高于-CDTH（49.00%±0.12 %）、-CDTH（62.18%±0.17%）和HP--CDTH（38.63%±0.46%），说明-CDTH是一种可有效控制柑橘采后病害的绿色防腐保鲜剂。

表4 反式-2-己烯醛、γ-CD和γ-CDTH核磁氢谱的化学位移（δ）及化学位移差Δδ

相溶解度可以反映主客体分子之间的结合能力，同时可以用来评价包合物的溶解性能[30]。研究表明，-CD包合植物精油可以显著提高包合物的溶解性[25]。本研究也存在类似的现象。如表2所示，-CD包合反式-2-己烯醛的平衡稳定常数为1 686.1，说明反式-2-己烯醛可能进入-CD的内部并与之相互作用，这一现象与SEM观察结果保持一致。SEM是通过观察主客体分子、包合物及其物理混合物的表面形态差异来判断包合物是否形成的方法[31]。Dou等[17]研究表明-CD与植物精油客体分子进行包合后会改变晶体形状结构，这与本研究有着相似结论。-CDTH与-CD和物理混合物相比较，-CDTH为表面光滑且规则的片状，尺寸明显变小。这可能是由于反式-2-己烯醛客体分子进入环糊精分子中，改变其形态结构。

核磁共振光谱法是目前研究环糊精包合物包和模式的最有效的技术手段之一，它能直接观察到主客体分子中各原子的变化，从而解析不同原子之间的相互作用[32]。由1H NMR光谱可以得知，反式-2-己烯醛的H-6和-CD的H-3ʹ、H-5ʹ之间存在明显的相互作用。与Zhang等[29]研究报道的反式-2-己烯醛通过从空腔宽口端嵌入-CD腔内不同，本研究中反式-2-己烯醛的醛基主要通过-CD的窄口端嵌入-CD腔内，从而完成包合过程。醛基是植物精油抑菌组分的主要活性基团之一，由于其化学性质活跃，与空气中氧原子接触后极易被氧化而丧失抑菌活性[9]。通过环糊精与反式-2-己烯的包和，能对活性醛基进行有效保护，从而达到提高反式-2-己烯醛稳定性、保持反式-2-己烯醛抑菌能力的目的。

4 结 论

1）通过饱和水溶液法成功制备了反式-2-己烯醛与-环糊精、-环糊精、-环糊精和羟苯基--环糊精的4种包合物，分别命名为-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH。离体抑菌试验表明，-CDTH、-CDTH、-CDTH和HP--CDTH对指状青霉MIC分别为1.00、1.00、1.00和2.00 mg/mL，MFC分别为2.00、1.00、1.00和4.00 mg/mL。-CDTH包合率为75.36%，远高于其他3种包合物，其溶解度仅次于HP--CDTH。

2）-CDTH能显著降低接种指状青霉椪柑果实绿霉病发病率和发病进程（0.05），以8.00 g/L-CDTH处理效果较佳。当对照果实全部腐烂时，8.00 g/L-CDTH处理组果实发病率仅为58.3%，效果与咪鲜胺相当（56.7%）。此外，-CDTH处理对椪柑果实色泽、维生素C含量和可溶性固形物等果实品质基本无影响。

3）-CDTH的外观形态与TH和-CD之间存在明显差别。核磁共振分析表明，-CD的H-3ʹ和H-5ʹ与TH的H-6之间的氢键相互作用是形成-CDTH的作用基础。

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Preparation of plant essential oils and cyclodextrin inclusion complexes and its inhibition effects on citrus green mold

Tan Yuanzhen1, Zhang Yonghua1, Zhu Xiangrong2, Su Donglin2, Li Gaoyang2, Tao Nengguo1※

(1.,,411105,; 2.,410125,)

Green mold caused byis one of the most destructive postharvest diseases in citrus fruit. Chemical fungicides (such as prochloraz) can be expected to effectively control this disease. But the widespread use of chemicals can easily lead to drug resistance of the pathogen, environmental pollution and food safety risks. Previous studies have shown that the plant essential oils and their bioactive components can be served as a type of potential biofungicide, due to the effective reduction of the postharvest disease in citrus fruit without impairing the fruit quality. However, the scale application can be largely limited by the volatility and easily oxidized property. Fortunately, the inclusion of cyclodextrins can be expected to improve the effectiveness of plant essential oils. In this study, the saturated aqueous solution was used to prepare the inclusion complexes of-2-hexenal, an active component in plant essential oils, particularly with four kinds of cyclodextrins including-cyclodextrin (-CD),-cyclodextrin (-CD),-cyclodextrin (-CD), and hydroxypropyl-- cyclodextrin (HP--CD). An effort was also made to improve the antifungal efficiency of-2-hexenal. At the same time, the antifungal activity of these inclusion complexes againstwas analyzed byassay, in order to determine the structure and the inclusion mode of the inclusion complex with the highest efficiency. As a result, four inclusion compounds designated as-CDTH,-CDTH,-CDTH, and HP--CDTH, respectively, were prepared by the saturated aqueous solution. The morphological results showed that the-CDTH,-CDTH, and-CDTH powders were fine and dense, while the HP--CDTH powder was rough with distinct particles. Theantifungal data demonstrated that these inclusion compounds were used to effectively inhibit the growth ofmycelium in a concentration-dependent manner. The minimum antifungal concentration (MFC) of-CDTH and-CDTH to the mycelial growth ofwas estimated to be both 1.00 mg/mL, while the MFCs of-CDTH and HP--CDTH were 2.00 and 4.00 mg/mL, respectively. The entrapment efficiency indicated that the highest entrapment efficiency (75.36%) was found in the-CDTH, whereas the HP--CDTH was the lowest entrapment efficiency (38.63%). The Atype was used to describe the phase solubility curves of the four cyclodextrin inclusion compounds. The solubility was also ranked in the descending order of HP--CD,-CD,-CD,-CD. The best overall performance was found in the-CDTH considering theantifungal efficiency, entrapment efficiency, and solubility. Thus, the-CDTH was selected as the material for the follow-up experiments.assay showed that the-CDTH at different concentrations reduced the incidence of green mold in citrus fruit at varying degrees (<0.05), with 8.00 g/L-CDTH as the most effective concentration. Once the control fruits were totally rotten after 6 d storage, the disease incidence in the samples of 8.00 g/L-CDTH treatment was only 58.3%, which was comparable to that of prochloraz (56.7%). In addition, the γ-CDTH treatment effectively maintained the citrus fruit firmness without any adverse effects on the weight loss rate, color, vitamin C, and total soluble solids contents of citrus fruit. The Scanning Electron Microscopy (SEM) observation revealed that the shapes and sizes of-CDTH were quite different from those of-CD and physical mixtures, the varying sizes and irregular crystals were found in-CD. In contrast, the physical mixtures presented a rough surface, whereas the-CDTH was a smooth surface with a flake-like morphology. The nuclear magnetic resonance (NMR) analysis demonstrated that the hydrogen bonding interactions between H-3ʹ and H-5ʹ of-CD and H-6 of-2-hexenal were attributed to the formation of-CDTH. In summary, four inclusion compounds of-2-hexenal with cyclodextrins were prepared to further verify the antifungal efficiency and structural characteristics of-CDTH. The findings can provide a direct basis for the-CDTH to control citrus postharvest diseases in the development of plant-derived natural preservatives.

agricultural products; postharvest disease;-cyclodextrin;-2-hexenal; inclusion complexes; antifungal activity

10.11975/j.issn.1002-6819.2022.23.029

TS255.3

A

1002-6819(2022)-23-0276-08

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Tan Yuanzhen, Zhang Yonghua, Zhu Xiangrong, et al. Preparation of plant essential oils and cyclodextrin inclusion complexes and its inhibition effects on citrus green mold[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(23): 276-283. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.23.029 http://www.tcsae.org

2022-06-11

2022-11-22

湖南省科技厅重点研发计划项目（2021NK2014）

谭元珍，研究方向为果蔬贮藏与保鲜。Email：1329890006@qq.com

陶能国，博士，教授，研究方向为果蔬贮藏与保鲜。Email：nengguotao@126.com