摘要： 【目的】為了探明砂梨褐變的內(nèi)在機(jī)制，為砂梨貯藏與加工過程中品種選擇和褐變控制提供理論依據(jù)，【方法】以11個(gè)砂梨品種的成熟果實(shí)為試材，測(cè)定總酚與酚類物質(zhì)組成及含量、GSH含量、PPO、SOD、CAT、PAL、POD酶活性等相關(guān)指標(biāo)?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，不同品種酶促褐變程度有很大差別，‘新興’和‘早生黃金’褐變較重，而‘秋黃’和‘豐水’較輕。綠原酸、兒茶素、蘆丁和沒食子酸是梨果肉中含量較高的酚類物質(zhì)。總酚含量與果實(shí)褐變度相關(guān)性最高，綠原酸次之，兒茶素最低。【結(jié)論】梨果肉褐變相關(guān)酶活性與酚類物質(zhì)組分及含量對(duì)其酶促褐變的影響程度因品種不同而存在差異。梨果肉酶促褐變與總酚和綠原酸含量的相關(guān)度高于與酶類的相關(guān)度。

關(guān)鍵詞： 砂梨； 酶促褐變； 酚類物質(zhì)； 褐變相關(guān)酶

中圖分類號(hào)：S661.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980？穴2012？雪06-1022-05

果實(shí)褐變是梨貯運(yùn)和加工過程中容易出現(xiàn)的生理問題，直接影響到果實(shí)保鮮和加工品質(zhì)。影響梨果肉酶促褐變的因素很多，如酚類物質(zhì)、酶類物質(zhì)和氧氣等。酚類物質(zhì)是引起果實(shí)酶促褐變的重要因素，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶（PPO）催化下氧化形成褐色物質(zhì)。不同品種梨酚類物質(zhì)含量和PPO活性差別很大[1-2]，因而酶促褐變程度不同，且酶促褐變與PPO的相關(guān)性因品種而異[2-3]。而POD在果實(shí)褐變中所起的作用，目前存有不同看法，蔡惠等[4]研究表明POD活性較高是燕安抗褐變的主要原因之一，而有人研究[5-6]認(rèn)為POD在促果實(shí)褐變中有重要作用。此外，酶促褐變還可能與PAL[5]、SOD、CAT、GSH[6]等有關(guān)。目前尚未見對(duì)砂梨酶促褐變做系統(tǒng)研究的報(bào)道。因此，我們選擇不同砂梨品種進(jìn)行酶促褐變的相關(guān)性研究，分析探討其內(nèi)在機(jī)制，以便為砂梨采后貯藏、加工品種的篩選以及酶促褐變控制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試材由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所國(guó)家果樹種質(zhì)興城梨、蘋果圃提供，品種為‘幸水’、‘豐水’、‘圓黃’、‘黃金梨’、‘甘泉’、‘新高’、‘秋黃’、‘新興’、‘晚秀’、‘早生黃金’和‘滿豐’。供試品種栽種在同一果園，其生長(zhǎng)環(huán)境一致，且均于果實(shí)成熟期采摘。從果園中選擇6株長(zhǎng)勢(shì)中等，產(chǎn)量一致的樹體，自其樹冠外圍不同方向隨機(jī)采摘25個(gè)大小中等，無病蟲害的果實(shí)。其中每品種選10個(gè)果，取其果肉快速切分稱量，用于HPLC測(cè)定的樣品貯存于-70 ℃冰箱，其他生理指標(biāo)測(cè)定所用樣品貯存于-40 ℃冰箱。其余果實(shí)用于褐變度的測(cè)定。各指標(biāo)測(cè)定均重復(fù)3次。

1.2 測(cè)定方法

褐變度：參照Coseteng等[7]的方法測(cè)定；多酚氧化酶（PPO）活性：采用鄰苯二酚法[8]；過氧化物酶（POD）活性：采用愈創(chuàng)木酚法[9]；苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性：參照劉鳳權(quán)等[10]的方法，并略有改進(jìn)；過氧化氫酶（CAT）活性：參考Havir 等[11]方法。

超氧化物歧化酶（SOD）活性：采用氮藍(lán)四唑比色法[12]。

谷胱甘肽（GSH）含量：參考Brehe等[13]方法。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行顯著性和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種果肉褐變度和總多酚含量

2.2 不同品種果實(shí)酚類物質(zhì)組成及其對(duì)果肉褐變度的影響

不同品種梨果實(shí)的酚類物質(zhì)組成和含量如表1所示。結(jié)果顯示，供試品種梨果實(shí)中的主要酚類物質(zhì)為綠原酸、兒茶素、蘆丁和沒食子酸。梨果實(shí)的酚類物質(zhì)組成和含量因品種不同存在較大差別?！屡d’的綠原酸含量最高，為79.31 mg·kg-1，而‘秋黃’最低，為5.98 mg·kg-1。‘晚秀’的兒茶素和沒食子酸含量最高，而‘新高’中未檢測(cè)到兒茶素?！S金梨’的表兒茶素含量最高。平均含量最高的酚類物質(zhì)是綠原酸，兒茶素和蘆丁次之，香草醛最低。

通過對(duì)各品種酚類物質(zhì)與褐變度進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，果實(shí)中總酚含量與褐變度相關(guān)性最高，為0.830 （表2），不同酚類物質(zhì)組分以綠原酸與褐變相關(guān)性最高，兒茶素與果實(shí)的褐變度相關(guān)性最低。而蘆丁、咖啡酸、表兒茶素和沒食子酸與之相關(guān)性均較高。因此，總多酚和綠原酸含量是影響梨果實(shí)褐變最重要的因素。

2.3 不同品種果實(shí)相關(guān)酶活性及GSH含量對(duì)褐變的影響

不同品種梨果實(shí)的酶促褐變相關(guān)酶活性存在較大差別 （表3），‘秋黃’果肉PPO 活性最高，為49.37 U·g-1·min-1；其次是‘甘泉’和‘新高’，分別為41.7 和40.83 U·g-1·min-1，而‘早生黃金’和‘豐水’最低。同一品種梨果肉的各種酶活性有很大差別；在PPO、POD、PAL、CAT 4種酶中，除‘豐水’和‘圓黃’以 CAT的活性最高外，其他品種中PPO 活性均顯著高于其他酶活性。供試品種中，‘幸水’SOD酶活性最低，其他品種SOD酶活性差異不顯著。GSH含量以‘早生黃金’最多，‘幸水’最低。

對(duì)褐變相關(guān)酶及非酶類與褐變度作灰色關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，GSH、PPO與褐變的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高，分別為0.717 3和0.706 6，PAL、SOD和POD 分別是0.704 0、0.690 2、0.673 7，而CAT最低，為0.481 2。故GSH和PPO與褐變度的相關(guān)性更高。

3 討 論

果蔬貯藏和加工期間的組織褐變是酚類物質(zhì)酶促氧化的結(jié)果，酶促褐變與總酚含量和 PPO活性密切相關(guān)[15]，且還可能與POD、PAL、CAT、SOD、GSH等有關(guān)。本試驗(yàn)研究表明果實(shí)褐變與PPO活性的相關(guān)性高于與POD、CAT和SOD的相關(guān)性，這與董劍寒等[16]研究一致。同時(shí)，GSH含量與褐變度的相關(guān)性較高，這可能與高GSH含量保護(hù)膜系統(tǒng)不被破壞有關(guān)，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

‘早生黃金’褐變程度極顯著重于‘豐水’，總酚含量顯著高于‘豐水’，沒食子酸、蘆丁和阿魏酸含量顯著高于‘豐水’，但其綠原酸、兒茶素、咖啡酸、香草酸含量低于‘豐水’，而表兒茶素、香草醛含量差異不顯著；CAT、POD、PAL活性顯著低于‘豐水’，LOX活性、GSH、MDA含量高于‘早生黃金’，SOD、PPO活性差異不顯著，從褐變底物的角度看，沒食子酸可能是早生黃金的褐變底物（除沒食子酸外，其他與褐變有關(guān)的酚類物質(zhì)的含量均低于‘豐水’），這有待進(jìn)一步研究；從酶角度看，可能是‘豐水’CAT活性高，植物組織自我防御功能加強(qiáng)，能快速清除代謝過程中產(chǎn)生的活性氧，降低酶促褐變反應(yīng)所必需的活性氧含量，抑制豐水果實(shí)酶促褐變?！S水’的總酚、綠原酸、兒茶素、表兒茶素、香草酸含量高于‘幸水’，沒食子酸和香草醛含量差異不顯著，但‘豐水’褐變度低于‘幸水’，原因應(yīng)是其PPO活性顯著低于‘幸水’，CAT活性顯著高于‘幸水’。因此，‘豐水’褐變程度最輕的原因應(yīng)是其高CAT活性和低PPO活性共同造成的。

袁江等[17]研究報(bào)道梨果實(shí)的酚類物質(zhì)主要包括綠原酸、蘆丁、表兒茶素、兒茶素。本試驗(yàn)測(cè)得供試的11個(gè)品種梨果實(shí)中的酚類物質(zhì)主要是綠原酸、兒茶素、蘆丁和沒食子酸，并且不同品種的酚類組成不同。有研究表明，綠原酸是鴨梨和南果梨酶促褐變的主要酚類底物[18]，不同品種果實(shí)的酶促褐變酚類底物可能不同[19]。本研究也發(fā)現(xiàn)，‘甘泉’和‘滿豐’總多酚含量相近，酶活性差異不大，但‘甘泉’果肉褐變度顯著高于‘滿豐’，原因可能是其綠原酸含量顯著高于‘滿豐’；‘早生黃金’和‘晚秀’的總酚與綠原酸含量相近，但‘早生黃金’褐變更重，且其PPO酶活性顯著低于‘晚秀’，其原因可能是由于其兒茶素和表兒茶素含量較高。

研究中應(yīng)用了灰色關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)總酚和綠原酸含量是影響砂梨酶促褐變的主要因素，且其與褐變度的相關(guān)性高于酶促褐變相關(guān)酶，這與董劍寒等[16]、吳耕西等[18]以及畢陽等[2]等的研究結(jié)果一致，本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)兒茶素含量高于表兒茶素含量，但其與褐變的相關(guān)性卻低于表兒茶素，原因可能是兒茶素與PPO結(jié)合能力弱造成的。

4 結(jié) 論

砂梨不同品種酶促褐變程度有較大差別；梨果實(shí)中酚類物質(zhì)含量和褐變相關(guān)酶活性對(duì)梨果實(shí)酶促褐變的影響因品種不同而存在差異；總酚和綠原酸含量是影響酶促褐變的主要因素，且其與褐變度的相關(guān)性高于酶促褐變相關(guān)酶；砂梨果實(shí)褐變與PPO活性相關(guān)性高于其與POD、CAT和SOD的相關(guān)性；豐水褐變程度最輕的原因是其高CAT活性和低PPO活性共同造成的。

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