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1-甲基環(huán)丙烯和自發(fā)氣調(diào)對(duì)獼猴桃品質(zhì)及活性氧代謝的影響

2018-06-19 09:11:46千春錄殷建東王利斌王兢業(yè)肖麗霞金昌海陳學(xué)好齊曉花
食品科學(xué) 2018年11期
關(guān)鍵詞:超氧氣調(diào)總糖

千春錄,殷建東,王利斌,林 晨,王兢業(yè),肖麗霞,金昌海,陳學(xué)好,齊曉花,*

(1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇 南京 210095;3.揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009)

獼猴桃不耐貯藏,常溫下易軟化腐爛[1]。抑制衰老并延長(zhǎng)保鮮期是獼猴桃采后研究重點(diǎn)。植物組織正常代謝中會(huì)產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species,ROS),而抗氧化系統(tǒng)會(huì)清除ROS,使其維持于較低含量的動(dòng)態(tài)平衡。低含量的ROS有信號(hào)傳導(dǎo)、刺激代謝等作用,而高含量的ROS能通過(guò)氧化作用對(duì)植物組織產(chǎn)生損傷,從而導(dǎo)致衰老腐??;因此保持低水平ROS含量,維持其代謝平衡是抑制果實(shí)衰老的首要任務(wù)[2-3]。

獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實(shí),低濃度的乙烯就能促進(jìn)果實(shí)軟化衰老[4-5]。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)能更緊密地和乙烯作用位點(diǎn)結(jié)合,從而有效抑制乙烯作用。1-MCP的應(yīng)用可抑制果實(shí)的呼吸作用和乙烯釋放,提高果實(shí)的抗氧化能力,有效抑制果實(shí)的衰老并延長(zhǎng)保鮮期[5-6]。自發(fā)氣調(diào)(self-developed modified atmosphere,MA)通過(guò)氣調(diào)袋內(nèi)果實(shí)呼吸作用,降低氣調(diào)袋中O2含量并提高CO2含量,并通過(guò)氣調(diào)袋內(nèi)外的氣體交換來(lái)維持內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的低O2高CO2平衡[7-8]。獼猴桃果實(shí)MA貯藏能有效抑制果實(shí)乙烯的產(chǎn)生和呼吸作用,降低代謝水平,提高抗氧化能力,從而抑制衰老進(jìn)程[7-8]。有研究發(fā)現(xiàn),將1-MCP處理和MA貯藏結(jié)合可有效抑制獼猴桃[9-10]和荔枝[11]低溫下的衰老進(jìn)程,進(jìn)一步延長(zhǎng)保鮮期。

低溫貯藏可抑制獼猴桃衰老并延長(zhǎng)其保鮮期,而對(duì)短期和短途流通的果實(shí),常采用常溫貯藏,但獼猴桃常溫保鮮技術(shù)研究不足。在常溫貯藏過(guò)程中,1-MCP處理和MA貯藏結(jié)合對(duì)獼猴桃衰老和軟化的作用研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以中華獼猴桃為試材,研究1-MCP處理、MA貯藏及兩者結(jié)合對(duì)獼猴桃采后常溫下衰老和ROS代謝的影響,旨在為1-MCP和MA技術(shù)在獼猴桃常溫保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試獼猴桃為中華獼猴桃(Actinidia chinensis),采自江蘇省揚(yáng)州市果園,七成成熟度(硬度為(2.36±0.22)kg/cm2;可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(9.37±0.43)%),挑選大小均勻、成熟度相對(duì)一致,無(wú)畸形、機(jī)械傷和病蟲(chóng)害果實(shí)為試材。

SmartFreshTM1-MCP 美國(guó)AgroFresh公司;低密度聚乙烯自發(fā)氣調(diào)袋(厚40 μm;20 ℃ 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,O2透氣率為9.2×103mL/(m2·d),CO2透氣率為4.37×104mL/(m2·d)) 濰坊晟春元保鮮科技有限公司;乙二胺四乙酸二鈉、聚乙烯吡咯烷酮、愈創(chuàng)木酚、還原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、還原型輔酶Ⅰ、還原型輔酶Ⅱ、甲硫氨酸、氯化硝基四氮唑藍(lán)、核黃素、2-硫代巴比妥酸、聯(lián)吡啶(均為分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;脫氫抗壞血酸、二硫代硝基苯甲酸(均為分析純) 上海玉博生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CheckMate Ⅱ O2、CO2測(cè)定儀 丹圣(上海)貿(mào)易有限公司;663-20型氣相色譜儀 日本日立公司;GY-1型果實(shí)硬度計(jì) 上海玖榮實(shí)業(yè)有限公司;BSA-124S分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;5417R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) Eppendorf中國(guó)有限公司;UV-1750紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 島津中國(guó)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)處理

獼猴桃采后2 h內(nèi)運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室,20 ℃預(yù)冷12 h,進(jìn)行不同處理。

本實(shí)驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理組:1)對(duì)照(CK)組,即獼猴桃置于密封塑料箱(10 L)中,置于溫度30 ℃恒溫箱中12 h;2)1-MCP處理組,根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果[1]進(jìn)行,即獼猴桃置于密封塑料箱(10 L)中,在30 ℃下用1 μL/L的1-MCP熏蒸處理12 h;3)MA貯藏組,即CK組獼猴桃果實(shí)在貯藏前用低密度聚乙烯自發(fā)氣調(diào)袋熱封;4)1-MCP和MA結(jié)合處理(1-MCP+MA)組,即1 μL/L 1-MCP熏蒸處理獼猴桃12 h后,熱封于自發(fā)氣調(diào)袋中。每個(gè)處理重復(fù)3 次,每次重復(fù)60 個(gè)果實(shí)。

處理結(jié)束后,所有果實(shí)均置于溫度為(20±1)℃、相對(duì)濕度為85%的恒溫箱中,其中CK組和1-MCP處理組果實(shí)是裸放,而MA貯藏組和1-MCP+MA處理組的果實(shí)于自發(fā)氣調(diào)袋中貯藏。貯藏期間每間隔7 d取樣測(cè)定果實(shí)品質(zhì)和生理指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

1.3.2.1 袋內(nèi)O2、CO2體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定

O2、CO2體積分?jǐn)?shù)分別采用O2、CO2測(cè)定儀測(cè)定。

1.3.2.2 乙烯釋放量和硬度的測(cè)定

乙烯釋放量和硬度參考千春錄等[1]的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。

1.3.2.3 可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總糖含量的測(cè)定

可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總糖含量參考付永琦等[12]的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。

1.3.2.4 丙二醛含量和超氧陰離子生成速率的測(cè)定

丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量和超氧陰離子生成速率參考千春錄等[13]的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。

1.3.2.5 相關(guān)酶活力的測(cè)定

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)、過(guò)氧化物酶(peroxidase,POD)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、脫氫抗壞血酸還原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)、谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase,GR)活力參考Qian Chunlu等[14]的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。

1.3.2.6 抗壞血酸和谷胱甘肽含量的測(cè)定

抗壞血酸(ascorbate,ASC)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量參考Qian Chunlu等[14]的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,差異顯著性分析采用Tukey多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏過(guò)程中自發(fā)氣調(diào)袋內(nèi)氣體成分變化

圖1 獼猴桃貯藏過(guò)程中自發(fā)氣調(diào)袋中氣體體積分?jǐn)?shù)的變化Fig. 1 Changes in gas composition of self-developed modified atmosphere during storage of kiwifruits

由圖1可知,獼猴桃MA常溫貯藏1 d后,氣調(diào)袋內(nèi)O2體積分?jǐn)?shù)急劇下降而CO2體積分?jǐn)?shù)急劇上升,到貯藏3 d后基本維持平衡狀態(tài),O2體積分?jǐn)?shù)為8.4%~9.8%,CO2體積分?jǐn)?shù)為8.2%~9.5%,O2和CO2的體積比處于0.8~1.1之間。1-MCP+MA處理組貯藏3 d后,袋內(nèi)氣體成分也基本穩(wěn)定,O2體積分?jǐn)?shù)為10.8%~11.5%,CO2體積分?jǐn)?shù)為7.8%~8.9%,O2和CO2的體積比處于1.2~1.4。該現(xiàn)象說(shuō)明獼猴桃MA貯藏能顯著降低氣調(diào)袋中O2體積分?jǐn)?shù),提高CO2體積分?jǐn)?shù),而1-MCP處理后MA貯藏的果實(shí)由于呼吸強(qiáng)度降低可在氣調(diào)袋中保持相對(duì)較高的O2體積分?jǐn)?shù)和較低的CO2體積分?jǐn)?shù)。

2.2 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中乙烯釋放量的影響

圖2 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中乙烯釋放量的影響Fig. 2 Effects of different treatments on ethylene production of kiwifruits during storage

乙烯能促進(jìn)果實(shí)衰老,乙烯釋放高峰出現(xiàn)是呼吸躍變型果實(shí)采后完熟的標(biāo)志[5]。獼猴桃在呼吸躍變前會(huì)有乙烯釋放高峰出現(xiàn),而后進(jìn)入后熟階段[4]。由圖2可知,CK組獼猴桃采后貯藏過(guò)程中乙烯釋放量增加,在14 d左右出現(xiàn)乙烯釋放高峰,而后釋放量減少。與CK組相比,MA貯藏能顯著降低獼猴桃果實(shí)乙烯釋放高峰值(P<0.05),但并不能推遲乙烯峰出現(xiàn);而1-MCP處理效果更佳,還能延遲乙烯峰出現(xiàn)時(shí)間至21 d,1-MCP+MA處理組果實(shí)的乙烯高峰于21 d出現(xiàn),且峰值最小。該現(xiàn)象說(shuō)明1-MCP處理和MA貯藏都能顯著延緩果實(shí)衰老,其中1-MCP處理效果優(yōu)于MA,1-MCP處理和MA貯藏可互增抑制衰老的效果。

2.3 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中硬度的影響

圖3 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中硬度的影響Fig. 3 Effects of different treatments on firmness of kiwifruits during storage

獼猴桃采后易軟化,果實(shí)硬度是其重要品質(zhì)指標(biāo)[1]。由圖3可知,獼猴桃采后迅速軟化,1-MCP、MA及1-MCP+MA處理都能保持果實(shí)硬度,在貯藏21 d時(shí),分別是CK組果實(shí)的10.88、7.20、11.55 倍。1-MCP+MA處理組果實(shí)在貯藏后期硬度最高,但與1-MCP單獨(dú)處理組差異不顯著(P>0.05)。該現(xiàn)象說(shuō)明1-MCP處理和MA貯藏都能抑制果實(shí)軟化,其中1-MCP效果更佳,但兩者結(jié)合處理并不能進(jìn)一步顯著改善果實(shí)硬度,其效果與1-MCP單獨(dú)處理相當(dāng)。

2.4 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總糖含量的影響

圖4 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(A)和總糖含量(B)的影響Fig. 4 Effects of different treatments on titratable acid (A) and total sugar (B) content of kiwifruits during storage

糖和酸含量是果實(shí)重要的品質(zhì)指標(biāo)[15-16]。由圖4A可知,CK組獼猴桃可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏前期快速下降,14 d達(dá)到最低,而后上升。MA貯藏和1-MCP處理都可抑制果實(shí)可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降,其中1-MCP處理組果實(shí)在貯藏前21 d可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,在貯藏后期1-MCP+MA處理組果實(shí)的可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高。CK組和MA處理組果實(shí)在貯藏后期有可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升現(xiàn)象,而1-MCP和1-MCP+MA處理組果實(shí)呈持續(xù)下降趨勢(shì)。由圖4B可知,CK組獼猴桃總糖含量在貯藏期間呈持續(xù)上升趨勢(shì),MA貯藏和1-MCP處理都抑制總糖含量上升,其中1-MCP處理組果實(shí)總糖含量較低,1-MCP+MA處理并不能進(jìn)一步降低獼猴桃總糖含量。

2.5 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中MDA含量和超氧陰離子生成速率的影響

圖5 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中MDA含量(A)和超氧陰離子生成速率(B)的影響Fig. 5 Effects of different treatments on MDA content (A) and production rate (B) of kiwifruits during storage

MDA是膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物,其含量是判斷果實(shí)衰老程度的重要指標(biāo)[13]。ROS具有強(qiáng)氧化作用,可啟動(dòng)膜脂過(guò)氧化,從而破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)完整性。超氧陰離子是ROS的一種,其生成速率可反映組織遭受氧化脅迫的程度[13-14]。由圖5可知,CK組獼猴桃采后MDA含量和超氧陰離子生成速率變化趨勢(shì)相似,在貯藏期都呈增加趨勢(shì),在貯藏的前14 d顯著上升,而后變化并不顯著。1-MCP處理和MA貯藏都能抑制MDA含量和超氧陰離子生成速率上升,其中1-MCP處理效果更佳,1-MCP+MA處理在貯藏前期并不能進(jìn)一步降低MDA含量和超氧陰離子生成速率,但在貯藏后期表現(xiàn)稍明顯。該現(xiàn)象說(shuō)明1-MCP處理和MA貯藏都能抑制膜脂氧化進(jìn)程,其中1-MCP處理效果更好,而兩者結(jié)合處理在一定程度上抑制膜脂氧化能力最強(qiáng)。

2.6 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中相關(guān)酶活力的影響

圖6 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中SOD(A)、CAT(B)、POD(C)、APX(D)、DHAR(E)和GR(F)活力的影響Fig. 6 Effects of different treatments on SOD (A), CAT (B), POD (C),APX (D), DHAR (E) and GR (F) activity of kiwifruits during storage

果實(shí)衰老過(guò)程中氧化脅迫上升,一方面會(huì)加快膜脂氧化等衰老進(jìn)程,另一方面會(huì)激活抗氧化系統(tǒng)[2-3]??寡趸到y(tǒng)包括多種抗氧化酶和抗氧化物質(zhì),其中SOD能直接清除超氧陰離子生成O2和H2O2,而CAT和POD能清除H2O2,另外APX能夠通過(guò)氧化ASC生成脫氫抗壞血酸,將H2O2還原清除,而DHAR能通過(guò)氧化GSH獲取還原力,將脫氫抗壞血酸還原為ASC(此過(guò)程為ASC再生),同時(shí)GR可將氧化態(tài)谷胱甘肽還原為GSH,該循環(huán)是抗氧化系統(tǒng)中的抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)[14]。

由圖6A可知,CK組獼猴桃SOD活力在獼猴桃貯藏前7 d急劇下降,在7~14 d稍上升,而后活力下降。1-MCP處理和MA貯藏都能保持較高SOD活力,且14 d時(shí)活力出現(xiàn)明顯的峰值,MA貯藏組獼猴桃果實(shí)有最高的SOD活力峰值,分別是CK、1-MCP、1-MCP+MA處理組果實(shí)的1.85、1.19 倍和1.30 倍。在貯藏后期各處理組果實(shí)SOD活力都呈上升趨勢(shì),其中兩者結(jié)合處理組果實(shí)SOD活力顯著高于其他處理組(P<0.05)。

由圖6B可知,CK組獼猴桃CAT活力貯藏初期急劇下降,而后呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。各處理組果實(shí)CAT活力顯著高于CK組(P<0.05),其中1-MCP+MA處理組果實(shí)最高。

由圖6C可知,CK組獼猴桃果實(shí)POD活力在采后急劇下降,在7~14 d內(nèi)上升,而后降低,且在21 d下降至最低水平。1-MCP處理和MA貯藏都能抑制貯藏前期POD活力下降,其中1-MCP處理能在貯藏前期保持較高的POD活力,而MA貯藏組果實(shí)在貯藏后期POD活力較高。1-MCP+MA處理組果實(shí)的POD活力最高,在貯藏前期呈上升趨勢(shì),7~14 d內(nèi)下降,14 d后開(kāi)始上升,21 d時(shí)上升至最高值,而后下降至與單一處理組果實(shí)相當(dāng)?shù)乃健?/p>

由圖6D可知,CK組獼猴桃在貯藏初期APX活力急劇下降,7 d后變化并不明顯,只在7~14 d稍上升。1-MCP處理和MA貯藏都能抑制獼猴桃貯藏期APX活力下降,而1-MCP+MA處理組果實(shí)APX活力在貯藏初期上升而后下降,保持較高活力,并于貯藏末期APX活力上升。

由圖6E可知,CK組獼猴桃果實(shí)DHAR活力在貯藏初期上升,而后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。1-MCP處理和MA貯藏都能提高7 d時(shí)獼猴桃DHAR活力峰值,其中1-MCP+MA處理組果實(shí)DHAR活力顯著高于其他處理組果實(shí)(P<0.05),分別是CK、1-MCP、MA組果實(shí)的1.19、1.14 倍和1.12 倍,同時(shí)也能保持貯藏后期較高DHAR活力。

由圖6F可知,CK組獼猴桃GR活力在貯藏前期下降,在7~14 d活力上升,而后下降。MA貯藏組果實(shí)GR活力變化趨勢(shì)和CK組相似,只是14 d時(shí)GR活力高峰值顯著低于CK組,且在21~28 d內(nèi)GR活力略有回升。1-MCP處理組果實(shí)GR活力在貯藏期呈下降趨勢(shì),而在21~28 d時(shí)大幅上升。1-MCP+MA處理組果實(shí)GR活力變化和MA處理組果實(shí)相似,只是各時(shí)期1-MCP+MA處理組果實(shí)GR活力顯著高于其他處理組果實(shí)(P<0.05)。

以上結(jié)果說(shuō)明,貯藏前期獼猴桃果實(shí)直接抗氧化能力下降,14 d時(shí)抗氧化系統(tǒng)被激活,1-MCP處理和MA貯藏都能抑制貯藏前期果實(shí)抗氧化能力下降,且在貯藏后期保持較高的抗氧化能力,而1-MCP+MA處理組果實(shí)在貯藏期的抗氧化能力最強(qiáng)。

2.7 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中ASC和GSH含量的影響

由圖7A可知,CK組獼猴桃ASC含量在貯藏前期呈下降趨勢(shì),在14 d時(shí)達(dá)到最低,而后在14~21 d上升,且21 d時(shí)ASC含量是14 d時(shí)的1.74 倍。與CK相比,1-MCP處理和MA貯藏都能抑制獼猴桃ASC含量在貯藏前期下降和貯藏后期上升的趨勢(shì),在14 d前各處理組果實(shí)ASC含量高于CK組,其中1-MCP處理組果實(shí)ASC含量顯著高于MA貯藏組果實(shí)(P<0.05),而1-MCP+MA處理組果實(shí)ASC含量最高;14 d以后CK和1-MCP處理組果實(shí)ASC含量上升,而MA和1-MCP+MA處理組果實(shí)ASC含量持續(xù)下降至21 d后才開(kāi)始上升,其中1-MCP處理組果實(shí)上升幅度最大,到28 d其ASC含量分別是MA貯藏果實(shí)和1-MCP+MA處理組果實(shí)的1.66、1.08 倍。

圖7 不同處理對(duì)獼猴桃貯藏過(guò)程中ASC(A)和GSH(B)含量的影響Fig. 7 Effects of different treatments on ASC (A) and GSH (B) content of kiwifruits during storage

由圖7B可知,CK組獼猴桃GSH含量在貯藏前期上升,14 d上升至最高值后下降。1-MCP處理組在貯藏前期、MA處理在整個(gè)貯藏期都降低果實(shí)GSH含量,14 d前MA貯藏組果實(shí)GSH含量顯著高于1-MCP處理組果實(shí)(P<0.05),14 d后1-MCP處理組果實(shí)GSH含量急劇上升,且在21 d后其含量顯著高于MA貯藏組果實(shí)(P<0.05)。1-MCP+MA處理組果實(shí)GSH含量在整個(gè)貯藏期最低,28 d時(shí)其GSH含量分別是1-MCP處理組和MA貯藏組果實(shí)的91.56%和97.81%。

以上結(jié)果說(shuō)明,獼猴桃在常溫貯藏過(guò)程中ASC和GSH含量變化趨勢(shì)相反,1-MCP處理和MA貯藏都能提高果實(shí)ASC含量,但降低GSH含量,1-MCP+MA處理組果實(shí)的ASC含量最高,而GSH含量最低。因?yàn)锳SC是APX的底物,且具有直接抗氧化能力,所以各處理均能提高果實(shí)的抗氧化能力,其中結(jié)合處理效果最好。

3 討 論

果實(shí)軟化是獼猴桃衰老的標(biāo)志,一般認(rèn)為果實(shí)硬度低于1 kg/cm2時(shí),獼猴桃喪失商品價(jià)值[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CK組獼猴桃在常溫貯藏14 d后失去商品價(jià)值,MA貯藏可延長(zhǎng)至21 d,1-MCP處理及1-MCP+MA處理組果實(shí)可貯藏28 d。1-MCP能更有效地保持果實(shí)硬度,抑制可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降和總糖含量上升,可能與1-MCP能更加有效抑制乙烯生成,阻止呼吸躍變效應(yīng),從而延緩衰老有關(guān)。

MA貯藏能降低果實(shí)貯藏環(huán)境O2含量并提高CO2含量[7-8],本實(shí)驗(yàn)中,貯藏環(huán)境的氣體濃度穩(wěn)定后,獼猴桃MA貯藏環(huán)境的O2和CO2體積比處于0.8~1.1,明顯小于低溫自發(fā)氣調(diào)的空氣成分比值[17],該現(xiàn)象由獼猴桃常溫貯藏時(shí)呼吸作用比較旺盛所致。1-MCP處理能明顯降低獼猴桃呼吸強(qiáng)度,所以1-MCP+MA貯藏時(shí)環(huán)境O2比例提高,該現(xiàn)象表明結(jié)合處理可能可進(jìn)一步抑制呼吸作用和乙烯釋放量,延緩果實(shí)采后代謝和衰老。

果實(shí)采后ROS積累會(huì)導(dǎo)致氧化脅迫上升[18]。CK組獼猴桃采后常溫貯藏過(guò)程中,超氧陰離子生成速率上升說(shuō)明果實(shí)組織遭受氧化脅迫上升,從而導(dǎo)致MDA含量上升。相比MA貯藏,1-MCP處理能更有效抑制氧化脅迫上升和膜脂氧化進(jìn)程,而兩者結(jié)合處理效果最好,該現(xiàn)象與硬度品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)一致。

獼猴桃貯藏前期抗氧化能力下降[18-19],植物ROS積累會(huì)激活其體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)[2-3]。SOD作為氧化脅迫的第一防線[20],在獼猴桃貯藏前期活力急劇降低,這可導(dǎo)致ROS大量積累,而貯藏14 d時(shí)果實(shí)出現(xiàn)SOD活力峰值,表明抗氧化系統(tǒng)激活,這和前期研究結(jié)果[18,21]相似。各處理都能保持較高的果實(shí)SOD活力,其中只有1-MCP+MA處理能持續(xù)提高其活力。CAT、POD和APX是能直接清除H2O2的酶,1-MCP處理和MA貯藏都能提高貯藏期獼猴桃果實(shí)CAT、POD和APX活力,其中貯藏前中期1-MCP效果較好,貯藏后期MA貯藏效果更佳,該現(xiàn)象和前期研究結(jié)果[18,22]類(lèi)似。1-MCP+MA處理組果實(shí)CAT、POD和APX活力最高,說(shuō)明這兩種處理能互相促進(jìn)直接清除H2O2的能力。

DHAR和GR在ASC-GSH循環(huán)中是ASC和GSH的再生酶,高活性的DHAR和GR能促進(jìn)ROS清除,所以是植物對(duì)逆境的一種適應(yīng)性反應(yīng)[14,23]。貯藏初期CK組獼猴桃DHAR活力上升,ASC再生速率加快,該現(xiàn)象可抑制貯藏初期ASC含量的降低,但獼猴桃并不能保持高強(qiáng)度的ASC再生,在貯藏7 d后DHAR活力下降,該結(jié)果和前期研究結(jié)果[18]類(lèi)似。1-MCP處理和MA貯藏都能增加貯藏7 d時(shí)獼猴桃DHAR活力,而1-MCP+MA處理組果實(shí)在貯藏7 d時(shí)DHAR活力顯著高于其他處理組果實(shí),說(shuō)明結(jié)合處理能更有效提高ASC再生能力。GSH能促進(jìn)ASC再生,貯藏前期CK組獼猴桃GR活力呈下降趨勢(shì),該現(xiàn)象可導(dǎo)致ASC和GSH再生受阻而含量下降,而在貯藏7~14 d內(nèi)GR活力上升,可能是氧化脅迫上升導(dǎo)致應(yīng)激反應(yīng)。1-MCP和MA都不能明顯提高獼猴桃果實(shí)GR活力,但1-MCP+MA處理能在貯藏各時(shí)間有效提高果實(shí)GR活力,說(shuō)明結(jié)合1-MCP處理和MA貯藏能更有效促進(jìn)ASC和GSH再生,從而減輕氧化脅迫。

ASC和GSH是植物體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì),除參與ASC-GSH循環(huán)外,還參與多種代謝途徑[3,24]。各處理組獼猴桃在貯藏前期ASC含量下降,在貯藏后期果實(shí)軟化后上升,該現(xiàn)象與前期研究結(jié)果[1,21]類(lèi)似。1-MCP處理和MA貯藏都能提高獼猴桃ASC含量,其中1-MCP處理效果更好,1-MCP+MA處理組果實(shí)的ASC含量最高;說(shuō)明組合1-MCP處理和MA貯藏能降低ASC降解,保持果實(shí)抗氧化活性。CK果實(shí)GSH含量在貯藏前期上升,14 d后下降。1-MCP處理和MA貯藏都降低獼猴桃GSH含量,其中1-MCP+MA處理組果實(shí)最低。GSH和ASC含量變化趨勢(shì)相反,該現(xiàn)象可能由ASC再生消耗GSH所致[1]。

獼猴桃采后衰老過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)乙烯高峰和呼吸躍變,1-MCP處理[25-26]和MA貯藏[27-28]都能抑制乙烯產(chǎn)生。本實(shí)驗(yàn)中獼猴桃呼吸躍變出現(xiàn)在14 d左右,1-MCP處理相比MA貯藏能更有效抑制并延后乙烯產(chǎn)生,該現(xiàn)象與前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似[21]。1-MCP處理后進(jìn)行MA貯藏可進(jìn)一步抑制乙烯產(chǎn)生,可能是由于結(jié)合處理不僅能有效抑制呼吸作用和乙烯釋放,也能通過(guò)低氧的貯藏環(huán)境延緩代謝,減少失水,從而進(jìn)一步延緩果實(shí)衰老。14 d左右呼吸躍變期間CK組獼猴桃硬度和可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)急劇下降,同時(shí)總糖含量上升,出現(xiàn)后熟現(xiàn)象[29],同時(shí)SOD、POD、APX、GR活力和GSH含量增加;這可能是由于各種代謝加劇,ROS含量增加,最終激活抗氧化系統(tǒng)[30]。CK組獼猴桃并不能長(zhǎng)期保持高水平的抗氧化能力,14 d后SOD、POD和APX活力在呼吸躍變后就下降,從而致使ROS后期積累,導(dǎo)致最終衰老。1-MCP處理和MA貯藏都通過(guò)抑制乙烯產(chǎn)生,降低了呼吸躍變對(duì)抗氧化系統(tǒng)的影響,特別是1-MCP+MA貯藏組的果實(shí),貯藏期間表現(xiàn)出較高的SOD、POD、APX活力,抗氧化能力明顯提高,從而延緩膜脂氧化和衰老進(jìn)程。

綜上所述,獼猴桃常溫下快速軟化衰老,1-MCP處理和MA貯藏都能抑制常溫貯藏獼猴桃乙烯釋放,提高SOD、CAT、POD、APX、DHAR活力,抑制ASC降解,從而保持較高的抗氧化性,抑制超氧陰離子生成速率升高及MDA積累,進(jìn)而延緩軟化和衰老進(jìn)程。1-MCP處理獼猴桃果實(shí)貯藏效果優(yōu)于MA貯藏,而1-MCP處理后進(jìn)行MA貯藏的保鮮方式能達(dá)到更好的貯藏效果。

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