無隔膜電解水應用於蝴蝶蘭主要病原菌活性抑制之探討

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1、無隔膜電解水應用於蝴蝶蘭主要病原菌活性抑制之探討王奕程、康世緯、方煒國立台灣大學生物產業機電工程所摘要肇因於細菌及真菌感染引致之植物病害問題，向來為蘭花產業發展之重大限制因素，如能兼顧成本、環保及高效之病害防治技術自有高度研究價值。本研究以無隔膜電解水抑菌為基礎，針對白絹病、灰黴病、疫病、細菌性軟腐病、黃葉病等蝴蝶蘭主要微生物致病原，探討其活性抑制效力與操作參數。現有成果證實自由氯濃度200ppm的無隔膜電解水，對於上述五種致病原皆有抑制菌絲生長、孢子發芽及細菌存活之效果。未來可望應用於相關產業之競爭力提升。關鍵詞：蘭花病原菌、無隔膜電解水、蘭花滅菌且操作與製備成

2、本經濟之特性，因而廣泛被應1.緒論用於醫療衛生、食品衛生、空氣滅菌、農、漁、牧產業等多種領域。2006年臺灣蘭花出口金額約達4300萬美電解水應用在滅菌領域之相關基礎研究元。而蝴蝶蘭更是行政院農委會所選定的四大與設備研發雖然已行之有年，而現有相關的研外銷旗艦農產品之一，每年可創造約新台幣二究大多以具隔膜的電解設備為主。含隔膜的電十億元的商機。蘭花相關病害之防治與管理，解水設備，雖然產製之電解水滅菌能力佳，但則是影響蘭花產業發展之關鍵因素。受限於設備成本較為昂貴，且陽極側產生的電蘭花的病害，從細菌、真菌到病毒皆有，解水酸鹼值較低，具有保存不易和容易腐蝕管例如：白絹病

3、、灰黴病、疫病、細菌性軟腐病、路等缺點。黃葉病等等。其中又以細菌性軟腐病和黃葉病故本研究的目標為經由無隔膜的電解設最為嚴重。而傳統上針對上述病原菌採取的對備設計，製備出能夠針對蘭花相關菌種具備滅策通常為採用物理滅菌法：熱力滅菌。和化學菌效果之電解水，同時探討抑菌相關之參數與滅菌法：漂白水、四環黴素、氫氧化銅、銅快條件，包括自由氯濃度(FreeAvailableChlorine,得寧可濕性粉劑等多種化學藥劑(作物病蟲害FAC)、接觸時間、有效病原菌濃度等。期望與肥料管理技術資料光碟)。物理滅菌法通常能以更經濟的滅菌方式來改善蘭花的病害問使用在器具滅菌之部分，雖可應用

4、於廣範圍的題；並使用更安全的方式，減低其他有機消毒菌種滅菌，但不適用於植物體本身。而化學滅藥劑和漂白水對環境所造成的污染和危害。菌法雖可直接施用於植物體上，但通常一種藥2.實驗設備與方法劑只針對少部分的菌種進行防治，並無一種藥劑可廣效殺滅多種類菌種。2.1.無隔膜電解水製備電解水(electrolyzedwater)近年來以其高本研究採用氯化鉀(KCl)0.5M作為實效對微生物活性抑制效力（Al-Haq,etal.,驗用電解質，電極採用碳電極(10×10×2002005），對人體或動物健康影響較小（吳，2002），mm)，設定電解電壓為24V，電解時間為1853m

5、in，極距為2cm。電解完成後之產物，依照的顆數，並紀錄之。等比例稀釋並量測其自由氯(freeavailablechlorine)，作為有效殺菌力之評估指標。隨後2.4.白絹病之滅菌測試並以每批樣本水樣與五種蘭花致病原進行接在製備固態培養基時，以不同自由氯濃度觸滅菌測試，探討電解水滅菌之效力與作用條之電解水加入固態培養基當中，製成含有不同件。自由氯濃度之固態培養基。將已活化完成之含有白絹病病原菌之培養皿取出，使用直徑為52.2.細菌性軟腐菌之滅菌測試步驟cm之打孔器將菌絲打成菌絲塊，並取出菌絲1.先調製濃度1.5％之固態培養基(LB塊放入固態培養基當中。將培養基放

6、入26℃Agar)和濃度20g/L之液態培養基的培養箱中，觀察並紀錄四天內其菌絲生長情(LBborth)。待凝固後，每個培養皿中況為何。選用菌絲生長作為其滅菌測試主要的放入100mL之混和溶液。原因在於白絹病病原菌常會以菌核的方式保2.將培養皿放入無菌操作台內，以紫外光存，但其感染植株卻是以菌絲的方式感染，而(UV)滅菌30分鐘。本實驗的目的就是要了解到無隔膜電解水是3.滅菌前先將微量吸管(pipet)等用具放否能抑制白絹病菌絲的生長。2入滅菌釜內，以121℃、壓力1.2kg/cm將所有器具做滅菌。2.5.蝴蝶蘭疫病之滅菌測試4.以0.01ml的菌液，加入0.99

7、ml電解水，由於疫病的孢子需要在高濕的環境下才放入震盪(vortex)三十秒。會生成，在人工的培養環境中不易產生，故對5.取0.1ml的樣本放入培養皿中抹盤，每於疫病的滅菌測試也是以測試其菌絲的生長組三重複。率來判斷其是否具有滅菌效果。實驗材料製備76.採序列稀釋法，分別稀釋10~10倍，方法同上節，將培養基放入26℃培養箱中，並各取稀釋後樣本之0.1ml抹盤。每隔2天記錄其菌絲生長狀況，共記錄八天。7.放入36℃培養箱中24小時。8.24小時候，再取出培養皿，計算細菌所2.6.黃葉病之滅菌測試生成之菌落數。黃葉病之滅菌測試主要以孢子發芽率為主。先將8ml之無菌水

8、倒入含有黃