近日，郑州大学农学院、河南省离子束生物工程重点实验室焦浈教授课题组在低温等离子体杀灭真菌机理制研究方面取得新进展。相关成果以题为Subcellular mechanism of microbial inactivation during water disinfection by cold atmospheric-pressure plasma的论文发表在环境类顶级期刊Water Research。其中，博士生许航博是第一作者，马若男博士和焦浈教授是通讯作者，郑州大学是第一作者单位。

等离子体是除固态、液态以及气态以外的物质第四种状态，是由电子、离子、自由基、激发态粒子等组成的整体为电中性的导电流体。大气压低温等离子体技术是一种在常温常压下能使气体发生电离的新兴等离子体技术，这极大拓宽了等离子体在生物及农业领域的应用范围。大气压低温等离子体杀菌是目前国际研究热点，但是由于等离子体成分复杂，其中活性氧ROS种类众多，如羟基自由基（OH）、单线态氧（¹O₂）、超氧阴离子（O₂^-）、过氧化氢（H₂O₂）等，其杀菌机制仍处于探讨中。焦浈教授团队经过长期摸索，选择出合适的活性氧捕捉剂，对等离子体处理过程中产生的主要ROS成分进行了解析；以真菌模式生物酵母细胞为处理对象，分析各种ROS对酵母细胞的作用特点，初步阐明了大气压低温等离子体诱发酵母失活的亚细胞机制；同时发现低温等离子体能诱发众多细胞结构以及生理活动变化，其中羟基自由基和单线态氧在杀灭细胞中起到主要作用。该研究成果为研究低温等离子体在主要农作物真菌病害防控方面奠定了良好的基础。

该研究工作得到了国家自然科学基金、中国博士后基金以及郑州大学基础研究和青年创新专项的支持。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116513

大气压低温等离子体诱导酵母细胞失活机制图