王海云

(馬鞍山師范高等?？茖W校 食品工程系，安徽 馬鞍山 243000)

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采收前后梨棗果實轉紅與果皮活性氧代謝比較

王海云

(馬鞍山師范高等?？茖W校 食品工程系，安徽 馬鞍山 243000)

棗；轉紅；褐變；活性氧代謝

0 引言

色澤是影響果實外觀品質的重要指標之一，著色程度與其風味品質有很大相關性。果實中影響著色的物質包括葉綠素、類胡蘿卜素、花色苷、類黃酮等。果皮的顏色除了與色素類物質含量相關外，還受到酚類等次生物質的影響。多酚氧化酶存在于果蔬中，果實采后貯藏過程中它催化酚類物質發(fā)生氧化，導致組織褐變，直接影響果實的色澤。

王如福[1]發(fā)現(xiàn)棗果除了在樹上會正常轉紅外，采后也可以轉紅，但是采后轉紅棗果與樹上正常著色棗果相比顏色暗淡且無光澤，認為采后棗果果皮的轉紅可能是一種褐變。李紅衛(wèi)[2]研究發(fā)現(xiàn)棗果轉紅率與果皮總酚含量顯著相關，推測酚類物質參與了果皮轉紅。王蕊[3]和李玲[4]通過研究采后棗果果皮和樹上棗果果皮色素含量和酚類物質含量的變化，發(fā)現(xiàn)樹上棗果果皮的著色是葉綠素、類胡蘿卜素的降解與花青素、黃酮類化合物的合成兩方面綜合作用的結果，而棗果采后轉紅是一種褐變。但棗果果皮褐變是由于什么原因引起的，目前尚不清楚.有研究發(fā)現(xiàn)果實采后果皮及果肉褐變與果實發(fā)生生理失調有關[5]。前人試驗研究發(fā)現(xiàn)活性氧代謝失調對果實褐變有很大的影響，活性氧代謝的平衡對樹上棗果的正常轉紅是否有影響？有什么影響？有待證明。本研究以梨棗為試材，通過采摘前后棗果轉紅過程中活性氧代謝以及與褐變有關的生理生化指標的分析，探討活性氧代謝對棗果轉紅的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以梨棗為試材，采摘于太谷縣南沙河村果園，自樹體東、南、西、北4個方向，高度基本一致的果樹上，挑選大小均勻、無病蟲害、無機械損傷、帶果梗的果實為試材，人工采摘后立即放入冰壺，帶回實驗室，用于測定棗果在樹上自然著色過程中的各項指標。從棗果全綠時開始測定，直到全紅。按照棗果著色面積分白熟、圈紅、1/4紅、1/3紅、1/2紅、2/3紅、3/4紅、全紅八個階段，測定其果皮總酚含量、褐變度及活性氧代謝相關指標。

1.2 實驗設備與儀器

WFJ2100型可見分光光度計(尤尼柯(上海)儀器有限公司生產)，BS210S電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)，TGL-20M高速臺式冷凍離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司生產)，HH-8數顯恒溫水浴鍋(常州華普達教學儀器有限公司生產)以及研缽、容量瓶、吸量管和試管等。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 褐變度大小的測定

采用改進的Lee等[6]的測定方法，稱取果皮2g，加入95%的乙醇10mL研磨成勻漿，在4000rpm/min下離心20min，取上清液在420nm波長下的紫外分光光度計上測定其OD值。

1.3.2 總酚含量的測定

參照朱廣廉等[7]的方法并略做修改，取果皮2g，加入4mL無水乙醇和2mL三氯乙酸(10%)，研磨成勻漿后用10%三氯乙酸定容到20mL，冰箱4℃靜置24h后，12000×g離心15min得上清液。取上清液2mL加入3mL FoLin試劑、3mL蒸餾水，混勻后加入2mL堿液(10%Na2CO3+2%NaOH)，50℃保溫15min，冰浴冷卻5min，于580nm波長下測定其OD值，以沒食子酸為基準物質作標準曲線，單位為mg/gFW。

1.3.3 多酚氧化酶(PPO)活性的測定

參照朱廣廉等[7]的方法并略做修改，取2.5g果皮，加入7.5mL，pH6.8的0.05M的磷酸緩沖液(內含5%W/V的PVP)，研磨成勻漿，于4℃下提取30min，后在0～4℃、10000×g條件下離心30min，收集上清液并用于酶活測定，酶活以每分鐘內OD420變化0.01為1個活性單位U，活力單位以U/gFW.min表示。

1.3.4 超氧陰離子生成速率的測定

超氧陰離子提取液的制備:準確稱取2g果皮，加入8mL 0.05M(PH=7.8)磷酸緩液，加入少量石英砂，冰浴下研磨成勻漿，將勻漿液全部轉入離心管，10000r/min，冷凍離心15分鐘，上清液即提取液。

1.3.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定

參照李合生方法[8](NBT光還原法)，單位以抑制NBT光化還原的50%為一個酶活性單位來表示。

1.3.6 H2O2含量的測定

稱取果皮2g，加入6mL冷丙酮，研磨后在4℃下12000 r/min離心10 min。取上清液。參照Mukheriec和Choudhuri[9]們的方法測定H2O2的含量。

1.3.7 過氧化氫酶(CAT)活性的測定

參照韓雅珊[10]的碘量法測定，反應溫度為30℃．酶活單位以H2O2mg·min-1·g-1FW表示。

圖1 樹上梨棗和采后梨棗果皮褐變度的變化

1.3.8 丙二醛含量的測定

參照李合生[8]方法測定，單位為μmol/gFW。

1.4 數據處理及統(tǒng)計分析

采用Excel和SPSS.V 13.0軟件對實驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 棗果果皮褐變度、酚類物質及相關酶活性的變化

2.1.1 棗果褐變度的變化

如圖1所示，樹上梨棗隨果皮著色面積的增大，褐變度變化幅度很小。采后梨棗果皮褐變度整體呈現(xiàn)上升的趨勢，1/4紅到1/3紅時褐變度迅速增大，全紅時達到最大值1.4。方差分析表明，采摘前后梨棗果皮褐變度差異顯著(P<0.05)。

2.1.2 棗果果皮酚類物質的變化

圖2 樹上梨棗和采后梨棗果皮中總酚含量變化

如圖2所示，樹上梨棗果皮總酚含量的變化整體呈上升趨勢，到3/4紅達到最大值為5mg/gFW。采收后梨棗果皮總酚含量白熟期至圈紅階段略為升高，1/4紅時達到最大值為3.7mg/gFW，之后急劇下降，到全紅時，果皮總酚含量僅為1.1mg/gFW。方差分析表明，從1/3紅開始樹上梨棗和采收后梨棗的果皮總酚含量差異顯著(P<0.05)。相關性分析顯示采后棗果果皮總酚含量與褐變度呈顯著負相關(r=-0.786)，表明酚類物質參與了褐變過程。

2.1.3 棗果果皮PPO活性的變化

如圖3所示，樹上梨棗果皮的PPO活性在果實著色過程中逐漸增加，但變化幅度較小，棗果全紅時果皮PPO活性最大為2.9U/min.gFW。梨棗在采后轉紅過程中，果皮的PPO活性整體呈上升趨勢，至全紅時PPO活性達到最大，最大值為5.9U/min.gFW。方差分析表明，從1/2紅樹上和采后梨棗果皮PPO活性差異極顯著(P<0.01)。相關性分析，采后棗果果皮PPO活性與褐變度呈顯著正相關(r=0.976)，表明棗果果皮PPO活性與褐變密切相關。

圖3 樹上梨棗和采后梨棗果皮PPO活性的變化

2.2 棗果果皮活性氧代謝相關物質的變化

圖4 樹上梨棗和采后梨棗果皮中超氧陰離子含量變化

2.2.2 棗果果皮H2O2含量的變化

如圖5所示，樹上梨棗從白熟期到全紅的過程中果皮H2O2含量變化較為平緩，而采后梨棗果皮H2O2含量變化整體呈上升的趨勢，圈紅到1/4紅過程中H2O2含量迅速上升，全紅時達到最大值5.1μmol/g，為全綠時的3.2倍。相關性分析，采后棗果果皮H2O2含量與褐變度呈極顯著正相關(r梨棗=0.986)，可見H2O2含量的變化與采后棗果果皮褐變有關。

圖5 樹上梨棗和采后梨棗果皮中H2O2含量變化

2.2.3 棗果果皮SOD活性的變化

細胞內過剩的活性氧和自由基會引發(fā)或加劇膜脂過氧化作用。由于細胞內存在酶促和非酶促兩類防御系統(tǒng)，植物衰老過程中清除體內過量的活性氧，維持機體的動態(tài)平衡。SOD就是酶促防御系統(tǒng)中的重要保護酶。

2.2.4 棗果果皮CAT活性的變化

如圖7所示，隨著樹上梨棗著色面積的增大，果皮白熟期到圈紅時CAT活性迅速增加，圈紅到全紅過程中果皮CAT活性變化趨勢較為平緩，但整體呈上升趨勢。采收后的梨棗前期小幅度上升，圈紅到1/4紅迅速下降，之后呈緩慢下降的趨勢，全紅時活性最低，為全綠時的20.3%。經相關性分析，采后棗果果皮CAT活性與H2O2含量呈極顯著負相關(r梨棗=-0.958)，表明采后棗果轉紅過程中果皮CAT對H2O2的清除能力降低。

圖7 樹上梨棗和采后梨棗果皮中CAT活性變化

圖8 樹上梨棗和采后梨棗果皮中MDA含量的變化

2.2.5 棗果果皮MDA含量的變化

MDA是膜脂的過氧化產物，它的積累可作為膜傷害和植物衰老的標志[12]。

如圖8所示，樹上梨棗果皮MDA含量前期變化均較平緩，1/4紅到3/4紅呈下降趨勢，3/4紅到全紅呈上升趨勢，但整體變化較為平緩。采后梨棗果皮MDA含量白熟期到1/3紅與樹上梨棗變化趨勢相同，1/3紅到1/2紅時迅速上升到達到0.43 mmol/gFW，后期呈緩慢上升趨勢，全紅時達到最大值為0.57 mmol/gFW，白熟期時MDA含量僅為全紅時的35%，表明采后棗果果皮轉紅過程中，加快了果實的膜脂過氧化進程，MDA迅速積累。

相關性分析表明，采后棗果果皮MDA含量與褐變度呈顯著正相關(r梨棗=0.714)，說明采后棗果隨著果皮紅色面積的增大，膜的完整性和穩(wěn)定性受到了損害。

3 結論與討論

本試驗研究發(fā)現(xiàn)，樹上正常轉紅的棗果果皮褐變度變化不大，且酚類物質含量及PPO活性均呈上升趨勢，這表明樹上棗果果皮著色并不是酚類物質褐變引起的，與王蕊[3]研究的結果一致。至于果皮酚類物質和PPO活性為什么均呈上升趨勢，這有可能是由于正常成熟的棗果，膜系統(tǒng)保持完整性，酚酶區(qū)域化沒有被破壞，酚類物質沒有發(fā)生氧化反應，但具體原因有待進一步研究。

在正常情況下，植物體內的活性氧處于產生與清除的動態(tài)平衡狀態(tài)，使活性氧維持在較低水平。如果活性氧不能及時清除而積累，從而促進膜過氧化作用而破壞膜結構,膜脂過氧化產物MDA就會積累，而MDA的含量則成為果實抗氧化水平的指標。

本試驗研究發(fā)現(xiàn)，棗果在樹上生長發(fā)育期間，隨著果實成熟度的增加及棗果著色面積的增大，果皮SOD和CAT活性均呈上升趨勢，且經相關性分析，果皮SOD活性與超氧陰離子產生速率呈顯著負相關，相關系數為-0.814，棗果果皮中H2O2含量變化與CAT活性變化呈負相關，表明抗氧化酶對活性氧的清除能力增加，標志著果皮自我防御功能的加強和完善，且棗果果皮褐變度變化不大，表明棗果樹上著色褐變不起主要作用。

[1] 王如福.鮮棗耐貯性的影響因素及調控機理研究[D].北京：中國農業(yè)大學,2002.

[2] 李紅衛(wèi).冬棗采后衰老調控及乙醇積累機理的研究[D].北京：中國農業(yè)大學,2003.

[3] 王蕊.棗果轉紅過程中色素和酚類物質的變化[D].晉中：山西農業(yè)大學,2010.

[4] 李玲.棗著色機理的研究[D].晉中：山西農業(yè)大學,2008.

[5] ZHOU H, FAN XC. Changes of Ca2+ATPase activity and oxygen free radicals in mierosome membranes of post—harvest peach fruit[J]. Acta Bot Boreal Occident Sin, 2007(6):1161-1166.

[6] Lee CY, Kagan V, Jaworski AW, et al. Enzymatic browning in relation to phenolic compounds and polyphenoloxidase activity among various peach cultivars[J]. J. Agril Food Chem, 1990(8): 99-101.

[7] 朱廣廉,鐘海文,張愛琴. 植物生理實驗[M].北京：北京大學出版社,1990.

[8] 李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社,1998.

[9] Mukerlec SP, Choudhuri MA. Implications of water stressindueed changes in the levels of endogenous ascorbie acid and hydrogen peroxide in vigna seedlings[J]. Physiologia Plantarum,1983(5):166-170.

[10] 韓雅珊.食品化學實驗指導[M].北京：北京農業(yè)大學出版社,1992.

[11] 譚興杰,周永成. 荔枝果皮多酚氧化酶酶促褐變的研究[J].植物生理學報,1987(20): 197-203.

[12] 胡曉丹,盧黎明,謝筆鈞. 蓮藕酶促褐變的研究[J]. 江蘇食品與發(fā)酵,1999(2):1-4.

(責任編輯：孫文彬)

Comparison of Turn Red and Peel Jujube Active Oxygen Metabolism and its Relation of Pear-jujube Fruit in and out of the Tree

WANG Hai-yun

(Department of Food Engineering, Maanshan Teacher's College, Maanshan Anhu 243000, China)

jujube; turn red; browning; active oxygen metabolism

2016-05-17

安徽省級質量工程(2015gxk095)

王海云(1984-)，女，山東聊城人，助教，碩士，主要從事農產品加工及貯藏、果酒發(fā)酵等方面的研究。

TF225.4

A

1009-7961(2016)05-0045-05