傅麗娜，孫旭科，吳 超，江輝耀，陳文榮

（浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華321004）

水楊酸（SA）化學(xué)名稱為鄰羥基苯甲酸，是一種植物體內(nèi)產(chǎn)生的簡單酚類化合物，廣泛存在于高等植物中。20世紀(jì)90年代，SA被看作是一種新的植物內(nèi)源激素，其作用和機(jī)制受到了研究人員的關(guān)注[1-2]。外源SA處理對園藝產(chǎn)品采后的保鮮作用研究還處于起步階段[3-5]。但是許多試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SA處理能減緩果實(shí)硬度的下降，延長果實(shí)貯藏期[6-8]，這可能與改變細(xì)胞壁代謝有關(guān)。

本試驗(yàn)以金艷獼猴桃（Actinidia chinensis×A.eriantha）果實(shí)為材料，研究果實(shí)后熟進(jìn)程中，施加外源SA對細(xì)胞壁多糖代謝的影響，探討SA處理對幾種細(xì)胞壁多糖含量變化的影響，為SA通過調(diào)控細(xì)胞壁多糖代謝而延長園藝產(chǎn)品產(chǎn)后貯藏期提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

金艷獼猴桃采自四川省成都市蒲江縣復(fù)興鄉(xiāng)，單果包裝后空運(yùn)至浙江師范大學(xué)植物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室。水楊酸及試劑均為分析純，購于中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司；有機(jī)溶劑及濃硫酸購于衢州巨化集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

試驗(yàn)儀器與設(shè)備包括：磁力攪拌器、低溫冰箱、勻漿機(jī)、真空泵、烘箱、電子天平、搖床、紫外-可見光分光光度計(jì)（日本島津）、氣相色譜儀（日本島津）。

1.3 方法

1.3.1 SA溶液的配制 準(zhǔn)確稱取2.76 g SA溶于蒸餾水中，用蒸餾水定容至2 L，常溫下用磁力攪拌器攪拌均勻，配成10 mmol/LSA溶液。

1.3.2 獼猴桃浸果試驗(yàn) 挑選大小均勻、無病蟲害和機(jī)械損傷的果實(shí)，分為2組（對照組和處理組），每組45個(gè)果實(shí)，設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)為15個(gè)果實(shí)。對照組和處理組果實(shí)分別于蒸餾水和10 mmol/L SA溶液浸泡10 min，取出在室溫下自然晾干，用0.025 mm厚的聚乙烯塑料袋包裝，每袋5個(gè)果實(shí)。常溫（（25±2）℃）下貯藏 40 d，每20 d取樣1次。

1.3.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.3.1 果實(shí)品質(zhì)測定 硬度用GY-1型水果硬度計(jì)測定（最小量程0.5 kg/cm2）；可溶性固形物（TSS）含量用手持阿貝折光儀測定；Vc含量用2，6-二氯靛酚測定，以mg/100 g表示；可滴定酸（TA）含量用酸堿滴定法測定，用蘋果酸的百分含量表示[9-11]。

1.3.3.2 乙醇不溶物質(zhì)（AIR）的提取 AIR的提取參考Cheng等[12]的方法進(jìn)行。

1.3.3.3 細(xì)胞壁多糖的分布提取 參照Vicente的方法分布提取出螯合劑溶性果膠（CSP）、碳酸鈉溶性果膠（SSP）和半纖維素（HC）[13]。

1.3.3.4 細(xì)胞壁多糖含量的測定 總糖和酸性糖含量的測定參照Cheng等[12]的方法進(jìn)行。

1.3.3.5 纖維素（CEL）多糖含量的測定 纖維素的提取及分析參考Updegraff[14]的方法進(jìn)行。

1.3.3.6 多糖的單糖組成分析 多糖的單糖組成分析參照Wen等[15]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間的硬度，TSS，TA，Vc含量的變化

隨著常溫貯藏時(shí)間的延長，果實(shí)的硬度、TA和Vc含量均呈明顯的下降趨勢，對照組下降幅度大于SA處理組；而TSS含量呈先上升后下降的趨勢，20 d時(shí)，TSS含量較0 d時(shí)有明顯的增加，且對照組小于10 mmol/LSA溶液處理組，但40d時(shí)，TSS含量較20d時(shí)略有下降，且10 mmol/L SA溶液處理組大于對照組（表1）。目前已有定論，果實(shí)質(zhì)地的改變是因?yàn)榧?xì)胞壁中膠層和初生壁多糖降解的結(jié)果[16]，對照組的硬度小于處理組，是因?yàn)镾A處理減緩了細(xì)胞壁多糖的降解。

表1 金艷獼猴桃果實(shí)常溫（（25±2）℃）貯藏期間的果實(shí)硬度，TSS，TA和Vc含量的變化

TSS，TA和Vc是果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)的主要指標(biāo)，從表1還可以發(fā)現(xiàn)，SA處理能減緩金艷獼猴桃果實(shí)營養(yǎng)成分的下降，維持較高品質(zhì)。對照組TSS含量始終低于處理組，可能是因?yàn)閷φ战MTSS含量先于處理組出現(xiàn)最高峰，這也充分說明SA處理能減緩獼猴桃果實(shí)的代謝。

2.2 獼猴桃果實(shí)貯藏中AIR含量的變化

在細(xì)胞壁成分研究中至今主要利用AIR[17]。分析比較不同處理的金艷獼猴桃果實(shí)在貯藏過程中AIR含量變化，結(jié)果表明，貯藏40 d內(nèi)AIR含量持續(xù)下降，且處理組的下降幅度小于對照組的下降幅度。對照組在40 d的貯藏過程中AIR下降了66.54%，而處理組只下降了42.99%（表2）。AIR提取過程中不能除去細(xì)胞內(nèi)的淀粉，因此，本試驗(yàn)在AIR提取之后又溶于無水二甲亞砜以除去淀粉，經(jīng)碘化鉀淀粉試紙證明，AIR中不含淀粉。

2.3 獼猴桃果實(shí)細(xì)胞壁多糖含量的變化

根據(jù)各種細(xì)胞壁多糖在細(xì)胞壁中的位置以及與細(xì)胞壁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式不同，可以用不用的溶劑提取出不同的多糖組分。本試驗(yàn)分別采用20 mmol/L CDTA溶液（用pH值6.0的醋酸鈉緩沖液配制）、50 mmol/L碳酸鈉溶液（含 20 mmol/L NaBH4）和 4 mol/L KOH 溶液（含20 mmol/LNaBH4）分別提取出 CSP，SSP 和 HC。

CSP中主要含有水溶性果膠和螯合劑溶性果膠，位于中膠層，主要是由不溶的SSP解聚合而來。由表2可知，CSP組分中的中性糖和酸性糖（半乳糖醛酸）在貯藏期間持續(xù)上升，且貯藏前期增長的幅度大于貯藏后期。在40 d的貯藏過程中，對照組的中性糖和酸性糖分別上升了161.17%和414.47%；而SA處理組的中性糖和酸性糖分別上升了110.91%和300.0%，導(dǎo)致中性糖與酸性糖的比例下降。半乳糖醛酸是果膠主鏈上最主要的多糖，而果膠支鏈上的單糖全是中性糖，因此，中性糖與酸性糖比例下降可以認(rèn)為是支鏈斷裂的程度比主鏈降解的程度高。SA處理組與對照組數(shù)據(jù)的差異，說明水楊酸處理可以抑制CSP多糖的降解。

SSP主要位于初生壁中，與纖維素-半纖維素網(wǎng)絡(luò)通過共價(jià)鍵或疏水鍵相連接，需要用弱堿性的碳酸鈉溶液提取。由表2可知，SSP含量在貯藏過程中不斷下降。在40 d的貯藏過程中，對照組的中性糖和酸性糖含量分別下降了57.79%和39.53%，而處理組的中性糖和酸性糖含量分別下降了39.13%和27.70%，中性糖下降幅度比酸性糖大，使中性糖與酸性糖的比值下降，說明對于SSP多糖來說，支鏈的降解程度大于主鏈。對照組與處理組的數(shù)據(jù)比較可以得出，水楊酸處理可以明顯抑制果實(shí)細(xì)胞壁中SSP的降解。SSP減少的量小于CSP增加的量，可能是由于SSP是動(dòng)態(tài)的，在降解的同時(shí)又有新的SSP加入。

表2 金艷獼猴桃果實(shí)常溫(（25±2）℃)貯藏期間細(xì)胞壁多糖的變化

HC又稱基質(zhì)多糖，位于細(xì)胞壁初生壁，與纖維素相互結(jié)合形成半纖維素-纖維素網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，HC主要分為2種成分，與纖維素結(jié)合緊密的成分和與纖維素結(jié)合不緊密的成分。在40 d的貯藏過程中，HC大量降解，對照組含量由最初的26.63 mg/100 mg下降到7.20 mg/100 mg，處理組下降到10.88 mg/100 mg，分別下降了72.99%和59.14%。說明水楊酸處理可抑制半纖維素的降解。

纖維素位于初生壁中，與半纖維素交織形成纖維素-半纖維素網(wǎng)絡(luò)。在貯藏過程中，纖維素含量基本上沒有變化。

2.4 獼猴桃果實(shí)細(xì)胞壁多糖的單糖組成變化

圖1顯示，在CSP和SSP中，除了Glc外，其他大量的單糖如GalA，Gal，Ara和Rha都是果膠的特征單糖[17]。圖1-A中，這4種單糖比例的增加與多糖含量的增加相符合。圖1-B中，只有GalA和Rha的含量增加，而Gal的含量下降，這與許多文獻(xiàn)描述相符合[18]，Ara的含量沒有發(fā)生變化，GalA和Rha是果膠主鏈上的單糖，而Gal和Ara是果膠支鏈上的單糖，這2類單糖不同的結(jié)果說明，SSP多糖的支鏈降解程度大于主鏈的降解程度。而果膠可以通過Ara和Gal與半纖維素-纖維素網(wǎng)絡(luò)相連接，Gal比例的下降說明果膠正在逐步與纖維素-半纖維素網(wǎng)絡(luò)相分離，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)變得松散。從圖1-C發(fā)現(xiàn)，HC多糖的單糖組分并未發(fā)生明顯的變化，主要單糖是Glc和Xyl，這與HC中主要含有木葡聚糖相符合。同時(shí)，又有文獻(xiàn)報(bào)道，HC中還含有半乳聚糖和阿拉伯聚糖[19]。

3 小結(jié)

通過對對照組和SA處理組獼猴桃的細(xì)胞壁的研究，發(fā)現(xiàn)水楊酸處理不但能明顯降低獼猴桃果實(shí)營養(yǎng)成分的損失，還能有效減緩獼猴桃果實(shí)硬度的下降和細(xì)胞壁的代謝，證明水楊酸可通過影響細(xì)胞壁代謝延長獼猴桃果實(shí)的貯藏期。

［1］韓濤，李麗萍，王有年，等.水楊酸處理對采后園藝產(chǎn)品的作用[J].植物學(xué)通報(bào)，2002，19（5）：560-566.

［2］曾群，陳慧勤，趙淑清，等.水楊酸對擬南芥防衛(wèi)反應(yīng)酶系的誘導(dǎo)[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2005，20（1）：75-77.

［3］孟雪嬌，邸昆，丁國華.水楊酸在植物體內(nèi)的生理作用研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（15）：207-214.

［4］李永華，鄭春雷，李洪濤，等.水楊酸對切花菊保鮮效果和生理效應(yīng)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（5）：145-147.

［5］章玉平，姚永強(qiáng).水楊酸對香石竹切花的保鮮效應(yīng)研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（8）：13-14，25.

［6］張玉.水楊酸對采后獼猴桃果實(shí)成熟衰老的調(diào)控及其機(jī)理研究[M].杭州：浙江大學(xué)，2004.

［7］李麗萍，韓濤.水楊酸對大久保桃貯藏期品質(zhì)的影響[J].果樹科學(xué)，2000，17（2）：97-100.

［8］李麗萍，韓濤.水楊酸對柿果實(shí)貯藏期品質(zhì)的影響[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，15（1）：49-54.

［9］曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2007：22-27.

［10］吳謀成.食品分析與感官評(píng)定[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002：26-28.

［11］張意靜.食品分析技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社，2001：115-116.

［12］Cheng GP，Duan X W，John S，et al.Effects of reactive oxygen species on cellular wall disassembly of banana fruit during ripening[J].Food Chemistry，2008，109（2）：319-324.

［13］Vicente A R，Ortugno C，Powell A L，et al.Temporal sequence of cell wall disassembly events in developing fruits.1.Analysis of raspberry （Rubus idaeus）[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2007，55（10）：4119-4124.

［14］Updegraff DM.Semimicrodetermination of celluloseinbiologicalmaterials[J].Analytical Biochemistry，1969，32（3）：420-424.

［15］Wen LR，Yang B，Zhao MM，et al.Ultrasound-assited extraction and structural identification of polysaccharide from Isodon Iophanthoides var.gerardianus（Bentham）H.Hara[J].Carbohydrate Polymers，2011，85（3）：541-547.

［16］Jackman RL，Stanley DW.Perspectivesin thetextural evaluation of plant foods[J].Trends in Food Science&Technology，1995，6：187-194.

［17］樸一龍，趙蘭花，薛桂新.梨果實(shí)在貯藏過程中細(xì)胞壁成分的變化[J].果樹學(xué)報(bào)，2006，23（6）：880-883.

［18］ Guillermo D Manrique.Cell-wall polysaccharide modification during postharvest ripening of papaya fruit（Carica papaya）[J].Postharvest Biology and Technology，2004，33（1）：11-26.

［19］李雄彪，張金忠.半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理功能[J].植物學(xué)通報(bào)，1994，11（1）：27-33.