（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

UV-C處理對(duì)楊梅采后品質(zhì)及苯丙烷類代謝的影響

喻 譞，姜璐璐，王煥宇，金 鵬，鄭永華*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

以“東魁”楊梅果實(shí)為材料，研究不同劑量的短波紫外線（UV-C）照射處理對(duì)楊梅果實(shí)采后品質(zhì)、抗氧化活性、苯丙烷類代謝產(chǎn)物含量和相關(guān)酶活性的影響。楊梅果實(shí)先用0、1.5、3.0、4.5、6.0 kJ/m2劑量的UV-C照射處理，然后轉(zhuǎn)入5℃貯藏12 d。結(jié)果表明，3.0 kJ/m2UV-C處理顯著地抑制了楊梅果實(shí)貯藏期間腐爛的發(fā)生，延緩了果實(shí)硬度和VC含量的下降，保持了果實(shí)品質(zhì)；UV-C處理還顯著提高了果實(shí)中苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酰輔酶A連接酶、查爾酮異構(gòu)酶和肉桂醛羥化酶等苯丙烷類代謝相關(guān)酶的活性，增加了總酚、花色苷、胡蘿卜素和類黃酮的積累，保持了果實(shí)較高的抗氧化活性。

短波紫外線；楊梅；品質(zhì)；抗氧化活性；苯丙烷類代謝

楊梅為我國(guó)特色水果，果實(shí)色澤鮮艷、風(fēng)味獨(dú)特，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。楊梅果實(shí)中富含酚類、花色苷和黃酮類等多種植物活性成分，能有效清除人體內(nèi)的自由基，預(yù)防各種慢性疾病的發(fā)生，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能[1]。但楊梅果實(shí)含水量高、組織柔軟且無(wú)外果皮包裹，采后易遭受病原菌侵染而發(fā)生腐爛變質(zhì)，常溫條件下貯藏期僅為2～3 d[2]。低溫結(jié)合化學(xué)藥劑處理可有效抑制楊梅果實(shí)采后腐爛的發(fā)生，延長(zhǎng)貯藏期，但隨著人們對(duì)食品安全的關(guān)注，化學(xué)藥劑的使用逐漸受到限制。因此，探索其他綠色環(huán)保技術(shù)延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期，已成為楊梅采后保鮮研究的新熱點(diǎn)[3-4]。

低劑量的短波紫外線（UV-C，波長(zhǎng)在200～280 nm之間）照射果實(shí)后能產(chǎn)生一系列的紫外興奮效應(yīng)，包括誘導(dǎo)果實(shí)產(chǎn)生多種抗病物質(zhì)、延緩后熟衰老進(jìn)程和延長(zhǎng)貯藏期，因而在果實(shí)保鮮中具較好的商業(yè)化應(yīng)用前景[5]。近年來(lái)的研究表明，UV-C處理能夠促進(jìn)柑橘[6]、香菇[7]和番茄果實(shí)[8]次生代謝產(chǎn)物的合成，從而提高這些果蔬的抗氧化活性和營(yíng)養(yǎng)保健功能。但UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)保鮮的效果及活性成分和抗氧化活性變化的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以“東魁”楊梅果實(shí)為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同劑量UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在5℃低溫貯藏期間果實(shí)品質(zhì)、抗氧化活性、苯丙烷類代謝產(chǎn)物含量和相關(guān)酶活性的影響，并從苯丙烷類代謝的角度探討楊梅果實(shí)采后抗氧化活性變化的機(jī)制，為UV-C處理在楊梅果實(shí)保鮮中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

供試楊梅采摘于浙江省仙居縣佩杉果蔬專業(yè)合作社，品種為“東魁”。果實(shí)采摘后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選大小和成熟度基本一致、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的果實(shí)。

碳酸鈉、β-巰基乙醇、二硫蘇糖醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；抗壞血酸、過(guò)氧化氫、福林酚試劑南京壽德試劑器材有限公司；p-香豆酸、酚類和花色苷單體、查爾酮、反式肉桂酸 美國(guó)Sigma公司；丙酮、三氯化鋁、無(wú)水乙醇、乙酸乙酯均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)SMS公司；GL-20G-H型冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-1600型分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司；ZDZ-1型紫外輻射照度計(jì) 上海嘉定學(xué)聯(lián)實(shí)業(yè)有限公司；手持阿貝折光儀日本Atago公司。

1.3方法

1.3.1材料處理

在前期實(shí)驗(yàn)中，將挑選好的楊梅果實(shí)分成5組，分別按照0（對(duì)照）、1.5、3.0、4.5、6.0 kJ/m2劑量的UV-C對(duì)果實(shí)進(jìn)行照射處理。處理后的楊梅果實(shí)用塑料盒（20 cm×12 cm×8 cm）進(jìn)行分裝，在（5±1） ℃貯藏12 d后測(cè)定果實(shí)的腐爛指數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)3.0 kJ/m2的UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)腐爛的腐爛指數(shù)最低，因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，研究3.0 kJ/m2的UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)貯藏期間品質(zhì)、抗氧化活性、苯丙烷類代謝產(chǎn)物含量和相關(guān)酶活性變化的影響。處理組果實(shí)用3.0 kJ/m2UV-C處理，以不作任何處理對(duì)照，每個(gè)處理200個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次。處理結(jié)束后將果實(shí)分裝于聚乙烯塑料盒內(nèi)，在（5±1）℃、90%～95%相對(duì)濕度條件下貯藏12 d，每隔3 d取樣用于分析測(cè)定。

1.3.2指標(biāo)測(cè)定

1.3.2.1腐爛指數(shù)計(jì)算

以楊梅果實(shí)表面出現(xiàn)水漬狀病斑作為腐爛的判別依據(jù)。按果實(shí)腐爛面積大小劃分腐爛程度為4級(jí)：0級(jí)，無(wú)腐爛；1級(jí)，果面有1～3個(gè)小腐爛斑點(diǎn)；2級(jí)，腐爛面積占果實(shí)面積的25%～50%；3級(jí)，大于果實(shí)面積的50%。計(jì)數(shù)重復(fù)3次，按下式計(jì)算腐爛指數(shù)：

1.3.2.2硬度、可溶性固形物（total soluble solides，TSS）、可滴定酸（total acid，TA）和VC含量的測(cè)定

TSS含量：采用手持阿貝折光儀測(cè)定；TA含量：采用酸堿滴定法測(cè)定，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定果實(shí)20 mL果汁至pH 8.2（pH計(jì)測(cè)定）所消耗的體積計(jì)算TA含量，結(jié)果以檸檬酸百分?jǐn)?shù)來(lái)表示；硬度：采用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)硬度，探頭直徑5 mm；下壓距離為5 mm，下壓速率為1 mm/s，重復(fù)10次，VC含量：采用鄰菲啰啉法測(cè)定。

1.3.2.3總酚、總花色苷、總胡蘿卜素和總黃酮含量測(cè)定

總酚含量：采用Folin-Ciocalteu法[9]測(cè)定；總花色苷含量：采用pH值差異法[10]測(cè)定；總黃酮含量：采用AlCl3比色法[11]測(cè)定；總胡蘿卜素含量：參照Lichtenthaler等[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2.4抗氧化能力測(cè)定

抗氧化能力參照張欣等[13]的ABTS法測(cè)定。

1.3.2.5苯丙烷類代謝相關(guān)酶活性測(cè)定

苯丙氨酸解氨酶（phenylalnine ammonialyase，PAL）活性參照Koukol等[14]的方法測(cè)定，以反應(yīng)液每小時(shí)在290 nm波長(zhǎng)處吸光度變化0.001為1個(gè)酶活單位；肉桂酸4-羥化酶（cinnamate-4-hydroxylase，C4H）活性測(cè)定參照Lamb[15]、金麗萍[16]等的方法測(cè)定，酶活性以反應(yīng)液在340 nm波長(zhǎng)處的吸光度每分鐘變化0.01為1個(gè)酶活性單位；4-香豆酸輔酶A連接酶（4-coumarate coenzyme A ligase，4-CL）活性參照Knobloch[17]、何慕涵[18]等的方法測(cè)定，以吸光度在333 nm波長(zhǎng)處每分鐘變化0.01吸光度為1個(gè)酶活單位；查爾酮異構(gòu)酶（chalcone isomerase，CHI）活性參照Lister等[19]的方法測(cè)定，以吸光度在381 nm波長(zhǎng)處每小時(shí)變化0.1吸光度為1個(gè)酶活單位。

以上指標(biāo)如無(wú)特殊說(shuō)明均重復(fù)3次測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1不同劑量UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)腐爛指數(shù)的影響

圖1 不同劑量UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在5 ℃貯藏12 d后腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effect of UV-C treatments at different dosages on decay index of Chinese bayberry after storage at 5 ℃ for 12 days

腐爛是影響楊梅果實(shí)貯藏期長(zhǎng)短的主要因素，因而腐爛指數(shù)是判斷果蔬保鮮效果的重要依據(jù)，如圖1所示，3.0 kJ/m2的UV-C處理組在貯藏12 d后的腐爛指數(shù)顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），其他劑量處理的果實(shí)腐爛指數(shù)與對(duì)照組均沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明3.0 kJ/m2的UV-C處理能夠有效抑制楊梅果實(shí)腐爛指數(shù)的上升。因此在以下的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究了3.0 kJ/m2的UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)品質(zhì)和苯丙烷類代謝的影響。

2.2 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)硬度及TSS、TA和VC含量的影響

楊梅果實(shí)采后細(xì)胞壁中的多聚半乳糖等果膠成分會(huì)逐漸被水解為可溶性果膠，導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)遭到破壞，果實(shí)發(fā)生軟化，所以在貯藏期間果實(shí)的硬度值表現(xiàn)為下降的趨勢(shì)（圖2A），而軟化的果實(shí)容易受機(jī)械損傷和病菌感染。由圖2可知，UV-C照射處理能夠有效抑制楊梅果實(shí)硬度的下降，維持水果良好的感官和運(yùn)輸過(guò)程中的好果率。楊梅果實(shí)在貯藏過(guò)程中TSS和TA作為呼吸底物逐漸被消耗，所以含量呈下降趨勢(shì)（圖2B、C），UV-C處理組的TSS含量與對(duì)照組無(wú)顯著差異（P＞0.05），但是貯藏期間UV-C處理組的TA含量一直略低于對(duì)照組，說(shuō)明UV-C處理對(duì)TA含量的下降有一定的促進(jìn)作用，最終導(dǎo)致經(jīng)UV-C處理的楊梅果實(shí)糖酸比在貯藏期間高于對(duì)照組。VC是水果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要組成部分，UV-C處理組的VC含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），說(shuō)明UV-C處理能有效抑制楊梅中VC的降解（圖2D），在貯藏期間維持其VC的含量在較高的水平。

圖2 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在貯藏期間硬度（A）、TSS（B）、TA（C）和VC（D）含量的影響Fig.2 Effects of UV-C treatment on firmness (A) and contents of TSS (B), TA(C) and vitamin C (D) of Chinese bayberry during storage

2.3 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)總酚、總花色苷、總胡蘿卜素和總黃酮含量的影響

圖3 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在貯藏期間總酚（A）、總花色苷（B）、總胡蘿卜素（C）和總黃酮（D）含量的影響Fig.3 Effect of UV-C treatment on contents of total phenolics (A), total anthocyanins (B), total carotenoids (C) and total flavonoids(D) in Chinese bayberry during storage

楊梅果實(shí)在貯藏初期處理組和對(duì)照組的總酚含量差異不大，貯藏6 d后，對(duì)照組的總酚含量明顯呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而經(jīng)過(guò)UV-C照射處理的楊梅果實(shí)總酚含量仍能維持較高的水平（圖3A）；總花色苷、總胡蘿卜素和總黃酮含量在楊梅果實(shí)貯藏期間均有所上升（圖3B～D），且處理組果實(shí)的這些苯丙烷類代謝產(chǎn)物含量均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），說(shuō)明UV-C照射處理有誘導(dǎo)楊梅果實(shí)中苯丙烷類代謝產(chǎn)物合成的作用。

2.4 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)抗氧化能力的影響

圖4 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在貯藏期ABTS+·清除力的影響Fig.4 Effect of UV-C treatment on ABTS radical scavenging activity of Chinese bayberry during storage

本實(shí)驗(yàn)選取ABTS+·清除力來(lái)衡量楊梅果實(shí)的抗氧化能力，由圖4可知，UV-C處理組的ABTS+·清除率顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），說(shuō)明UV-C照射處理能夠提高楊梅果實(shí)的抗氧化能力。

2.5 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)PAL、4-CL、CHI和C4H活性的影響

圖5 UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)在貯藏期間PAL（A）、4-CL（B）、CHI（C）和C4H（D）活性的影響Fig.5 Effects of UV-C treatment on PAL (A), 4-CL (B), CHI (C) and C4H (D) activities of Chinese bayberry during storage

如圖5A所示，PAL活性在果實(shí)貯藏期間呈先上后降趨勢(shì)，UV-C處理果實(shí)的PAL活性略高于對(duì)照；4-CL和C4H的活性在經(jīng)過(guò)UV-C照射處理后有明顯的提升（P＜0.05），而對(duì)照組2種酶的活性則在貯藏期間幾乎沒(méi)有變化（圖5B和D）；CHI活性在楊梅果實(shí)貯藏期間逐漸下降，UV-C照射處理能夠抑制CHI活性的降低（圖5C）。

3 討 論

果實(shí)腐爛是限制楊梅等漿果類水果采后保鮮的主要問(wèn)題。研究表明，采用適當(dāng)?shù)蛣┝縐V-C處理能顯著抑制草莓[20]和梨[21]等果實(shí)采后腐爛的發(fā)生，從而延長(zhǎng)其貯藏期。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示3.0 kJ/m2的UV-C處理能夠顯著抑制楊梅果實(shí)采后腐爛的發(fā)生，同時(shí)延緩果實(shí)硬度和VC含量的下降，說(shuō)明適當(dāng)劑量的UV-C處理能在維持果實(shí)良好品質(zhì)的基礎(chǔ)上，有效防止楊梅果實(shí)采后病害的發(fā)生，從而延長(zhǎng)貯藏期，是楊梅貯藏保鮮中有較好應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù)。但UV-C處理對(duì)果實(shí)防腐保鮮的效果受處理劑量的影響，在本實(shí)驗(yàn)中，3.0 kJ/m2劑量的UV-C處理對(duì)楊梅果實(shí)腐爛的抑制作用最顯著，而高劑量（4.5、6.0 kJ/m?）UV-C對(duì)果實(shí)腐爛的抑制作用反而減小，這可能與高劑量的UV-C對(duì)果實(shí)組織會(huì)產(chǎn)生灼傷等破壞作用有關(guān)[22-23]。

PAL、4-CL、C4H和CHI是植物苯丙烷類代謝途徑中調(diào)控酚類和類黃酮物質(zhì)合成的的主要酶，PAL是該代謝途徑第一步的限速酶，C4H和4-CL是催化合成酚類物質(zhì)前體4-香豆酸-CoA的關(guān)鍵酶，CHI在黃酮類化合物合成中起著重要作用，這些酶在多種果蔬的酚類物質(zhì)合成中起到重要的調(diào)控作用[24]。已有研究發(fā)現(xiàn)，UV-C處理能夠調(diào)控植物體內(nèi)苯丙烷類代謝，例如提高葡萄果實(shí)中類黃酮和黃烷醇類多酚物質(zhì)的積累[25]。在本實(shí)驗(yàn)中，3.0 kJ/m2的UV-C處理提高了楊梅果實(shí)中PAL、4-CL和C4H等苯丙烷類代謝關(guān)鍵酶活性，同時(shí)促進(jìn)了總酚、花色苷和類黃酮等苯丙烷類代謝產(chǎn)物的積累，伴隨這些物質(zhì)的增加，UV-C處理組楊梅果實(shí)的ABTS+·清除率均顯著高于對(duì)照組果實(shí)，說(shuō)明UV-C處理通過(guò)提高苯丙烷類代謝酶的活性，促進(jìn)了次生代謝物質(zhì)的合成，進(jìn)而提高了楊梅果實(shí)的抗氧化能力和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但UV-C處理提高苯丙烷類代謝關(guān)鍵酶活性的機(jī)理尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

3.0 kJ/m2的UV-C處理能夠顯著抑制楊梅果實(shí)在5℃貯藏期間腐爛的發(fā)生，同時(shí)保持果實(shí)固有的品質(zhì)，因此UV-C處理在楊梅果實(shí)保鮮中具較好的應(yīng)用前景。3.0 kJ/m2的UV-C處理可提高PAL、4-CL、CHI和C4H等苯丙烷類代謝關(guān)鍵酶的活性，促進(jìn)總酚、花色苷、胡蘿卜素和類黃酮物質(zhì)的積累，從而增強(qiáng)果實(shí)的抗氧化能力。

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Effects of UV-C Treatment on Quality and Phenylpropanoid Metabolism of Postharvest Chinese Bayberry Fruit

YU Xuan, JIANG Lulu, WANG Huanyu, JIN Peng, ZHENG Yonghua*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effects of UV-C treatment at different dosages on postharvest quality, antioxidant activity, phenylpropane metabolite contents, and related enzymes activities in Chinese bayberry fruit (cv. Dongkui)were investigated. The fruit were treated with 0, 1.5, 3.0, 4.5 and 6.0 kJ/m2of UV-C and then stored at 5℃for up to 12 days. The results indicated that UV-C treatment at 3.0 kJ/m2had the most significant inhibitory effect on fruit decay. The decreases of fruit firmness and vitamin C content were retarded and thus fruit quality was maintained. Meanwhile, this UV-C treatment significantly enhanced the activities of phenyalanine ammonialyase, 4-coumarate-CoA ligase, chalcone isomerase and cinnamate 4-hydroxylase, and maintained high levels of total phenolics, anthocyanin, carotenoids and flavonoid and high antioxidant activity during the storage. These results suggest that UV-C treatment has a promising application prospect in quality maintenance of harvested Chinese bayberry fruit.

ultraviolet-C; Chinese bayberry; quality; antioxidant activity; phenylpropanoid metabolism

TS255.3

A

1002-6630（2015）12-0255-05

10.7506/spkx1002-6630-201512048

2014-11-30

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31471632）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303073）

喻譞（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：2012108085@njau.edu.cn

*通信作者：鄭永華（1963—），男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：zhengyh@njau.edu