王俊寧，陳俊鵬，弓德強(qiáng)，豐 鋒，

呂慶芳1，葉春海1*

(1.廣東海洋大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 湛江 524088;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 南亞熱帶作物研究所，廣東 湛江 524091)

菠蘿蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)為?？颇静ぬ}屬植物，是一種著名的熱帶水果。菠蘿蜜果實(shí)因果肉肥厚柔軟清甜可口、香味濃郁，富含糖、蛋白質(zhì)、VA、VC［1］和鈣、鎂、鈉、鉀、鋅等多種微量元素［2］而深受人們的喜愛(ài)。然而，菠蘿蜜屬于典型的呼吸躍變型果實(shí)，又成熟于高溫季節(jié)(一般集中在5—9月成熟)，果實(shí)采后代謝旺盛，常溫下很難長(zhǎng)久貯放。一般濕包整果采后3 d即可后熟，干包5～7 d也能后熟，而鮮果切開(kāi)后數(shù)小時(shí)后風(fēng)味大幅度下降，這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)尚無(wú)經(jīng)長(zhǎng)期保鮮的鮮果面市的主要原因。因此，采取何種措施保鮮，是解決菠蘿蜜長(zhǎng)期貯運(yùn)和延長(zhǎng)貨架期的當(dāng)務(wù)之急。

l－甲基環(huán)丙烯(l－methylcyclopropene，1－MCP)通過(guò)阻斷乙烯與受體蛋白的結(jié)合，抑制乙烯誘導(dǎo)的果實(shí)成熟與衰老，延緩植物葉片、花和芽器官的衰老和脫落［3－5］，從而控制花卉、果品和蔬菜的成熟和衰老。大量研究表明，1－MCP在延長(zhǎng)果蔬采后貨架期并改善貯藏品質(zhì)方面發(fā)揮了重要的作用［6］，但同時(shí)也在蘋(píng)果、梨、桃、柑橘、草莓等果蔬上的研究發(fā)現(xiàn)，l－MCP的作用機(jī)制比較復(fù)雜，使用效果受濃度、處理時(shí)間、水果種類、品種及成熟度等很多因素的影響［7－11］。為了闡明適宜濃度的1－MCP處理是否對(duì)菠蘿蜜的成熟衰老有抑制作用等科學(xué)問(wèn)題，本試驗(yàn)以干胞75株系菠蘿蜜為材料，研究不同濃度1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)的保鮮效果，旨在為菠蘿蜜果實(shí)的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2012年6月—8月進(jìn)行，試材為干包75株系菠蘿蜜(成熟期110～120 d)，取自廣東海洋大學(xué)菠蘿蜜種質(zhì)資源圃。在開(kāi)花期，選擇生長(zhǎng)勢(shì)、花期一致的花做標(biāo)記掛牌，于謝花后16周采收果實(shí)，然后挑選果實(shí)大小及成熟度基本一致且無(wú)病、蟲(chóng)、傷的果實(shí)作為試驗(yàn)用果。

將果實(shí)放入容積為0.3 m3的聚乙烯薄膜帳內(nèi)，塑料帳除留有一個(gè)操作孔外，其它部分先密封好，然后把配制好的0(CK)、0.1、0.5和 1.0 mg/L 1－MCP 的藥劑分別放入塑料帳內(nèi)，打開(kāi)瓶蓋，然后盡快將塑料帳封閉，l－MCP氣體迅速?gòu)钠恐嗅尫诺矫芊獾乃芰蠋?nèi)。在(25±1)℃條件下進(jìn)行熏蒸處理17 h。處理完畢后，打開(kāi)薄膜帳通風(fēng)半小時(shí)。然后將各處理果放在22℃條件下貯藏。對(duì)照和0.1、0.5、1.0 mg/L 1－MCP處理果分別于采后貯藏第8、14、18和18天果實(shí)全部成熟腐爛，結(jié)束貯藏。貯藏期間每天取樣1次，每次隨機(jī)取果3～5個(gè)。每次取樣時(shí)將果鍵與果肉分開(kāi)，將果肉立即放入液氮灌速凍，然后轉(zhuǎn)移至－80℃保存，以備試驗(yàn)之用。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)測(cè)定2次，取平均值。

1.2 試驗(yàn)方法

乙烯釋放量的測(cè)定參照Min和Arthotomew［12］的方法進(jìn)行，氣相色譜條件:Agilent 6890氣相色譜儀，HP－PLOT9彈性石英毛細(xì)柱，柱溫60℃，載氣為高純N，流速為6 mL/min，檢測(cè)器溫度250℃，進(jìn)樣口溫度60℃。

淀粉含量測(cè)定采用蒽酮比色法［13］，可溶性總糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法［13］，蔗糖含量采用Roe比色法［14］測(cè)定，還原糖含量采用3，5－二硝基水楊酸試劑比色法［13］測(cè)定，纖維含量采用蒽酮－H2SO4法［13］測(cè)定，果膠采用咔唑比色法［15］測(cè)定，蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法［4］，VC含量的測(cè)定采用鉬藍(lán)比色法［13］，可滴定酸測(cè)定采用NaOH滴定法，以蘋(píng)果酸計(jì)算［15］。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析;用Fisher氏保護(hù)最小顯著差數(shù)法(PLSD法)進(jìn)行多重差異比較，顯著性水平:顯著(P＜0.05)，極顯著(P＜0.01)。

2 結(jié)果與分析

2.1 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)乙烯釋放量的影響

如圖1所示，干包菠蘿蜜果實(shí)在采收時(shí)，乙烯釋放量相對(duì)較低，僅為(1.09±0.01)μL/(kg·h)，隨著果實(shí)的成熟，果實(shí)乙烯釋放量急劇增高，于處理后第4天出現(xiàn)乙烯躍變高峰，為(74.28±3.56)μL/(kg·h)，約為躍變前的68倍。隨后開(kāi)始下降。1－MCP處理極顯著地抑制了干包菠蘿蜜果實(shí)采后乙烯的釋放(P＜0.01)，延后了乙烯釋放高峰的出現(xiàn)，其中0.1 mg/L 1－MCP處理果于處理后第8天出現(xiàn)一小峰，而0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理果均于處理后第14天出現(xiàn)一小峰后開(kāi)始下降。在整個(gè)貯藏期間，不同濃度1－MCP處理果的乙烯釋放量遠(yuǎn)低于對(duì)照，其中0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理果效果最好，且二者效果相當(dāng)。

2.2 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中淀粉含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收時(shí)淀粉含量較高，隨著果實(shí)的成熟衰老，淀粉快速降解，由最初的(216.10±5.74)mg/g FW下降至第4天的(39.34±0.17)mg/g FW，隨后下降變慢(圖2)。1－MCP處理果的淀粉含量在貯藏前2 d基本沒(méi)變化，但2 d過(guò)后，0.1 mg/L 1－MCP處理果的淀粉含量呈直線下降，于第8天降至(71.17±1.00)mg/g FW 之后開(kāi)始下降速度略有變緩;而 0.5 mg/g和 1.0 mg/g 1－MCP 處理果的淀粉含量下降速度較前兩者均要緩慢。在貯藏前8 d，1－MCP處理極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)淀粉含量的下降。在貯藏第4—14天，0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理的抑制作用極顯著高于0.1 mg/L 1－MCP處理，但二者無(wú)顯著差異。

圖1 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)乙烯釋放量的影響Fig.1 Effects of 1－MCP treatment on ethy lene production

圖2 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)淀粉含量的影響Fig.2 Effects of 1－MCP treatment on starch content

圖3 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)可溶性總糖含量的影響Fig.3 Effects of 1－MCP treatment on total soluble sugar content

圖4 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)蔗糖含量的影響Fig.4 Effects of 1－MCP treatment on sucrose content

2.3 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中可溶性總糖含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收時(shí)可溶性總糖含量較少，隨后2 d也變化不大，但從貯藏第2天起，可溶性總糖含量急劇增加，于第6天達(dá)到最大(204.14±2.63)mg/g FW之后開(kāi)始下降。而1－MCP處理均延緩了菠蘿蜜果實(shí)中的可溶性總糖含量的增加，其中0.1 mg/L 1－MCP將可溶性總糖含量的增加延后至第4天，之后開(kāi)始緩慢增加，于貯藏第 14 天達(dá)到最大(205.03±1.36)mg/g FW，而 0.5 mg/L 和 1.0 mg/L 1－MCP 處理則延后到第6天之后開(kāi)始增加，分別于貯藏第18天和14天達(dá)到最大，分別為(142.40±11.18)mg/g FW和(149.07±0.92)mg/g FW(圖3)。在整個(gè)貯藏期間，1－MCP處理顯著或極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)可溶性總糖含量的升高，其中0.1 mg/L 1－MCP處理效果顯著差于0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理。

2.4 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中蔗糖含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收之后，蔗糖含量迅速增加，從開(kāi)始的(2.34±0.17)mg/g FW快速增至第4天的(52.48±0.28)mg/g FW，之后緩慢增加，于第 6 天達(dá)到最大(54.07±1.22)mg/g FW，之后開(kāi)始下降。1－MCP處理極顯著地抑制菠蘿蜜果實(shí)中蔗糖含量的升高，其中0.1 mg/L 1－MCP處理的抑制效果略差于0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理，而后兩者抑制效果十分接近(圖4)。

2.5 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中還原糖含量變化的影響

同蔗糖含量變化相同，菠蘿蜜果實(shí)中還原糖含量在采收時(shí)較少(4.73±0.31)mg/g FW，隨著果實(shí)的成熟，其含量持續(xù)快速增加，于貯藏第4天達(dá)到(47.16±0.60)mg/g FW，之后緩慢增加(圖5)。0.1 mg/L 1－MCP處理果在貯藏前6 d、0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理果在貯藏前8 d的還原糖含量變化不大，但隨后各1－MCP處理果的還原糖含量開(kāi)始增加，其變化趨勢(shì)與對(duì)照相似。可見(jiàn)，1－MCP處理延緩了菠蘿蜜果實(shí)還原糖增加的時(shí)間，其中0.1 mg/L 1－MCP處理延緩到第6天才開(kāi)始增加，而0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理則延緩到第8天才增加。在貯藏后期，0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP 處理還提高了菠蘿蜜果實(shí)還原糖的含量。

2.6 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中纖維素含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收之后，纖維素含量迅速下降。1－MCP處理雖然不可以延緩菠蘿蜜果實(shí)纖維素含量下降的時(shí)間，但可極顯著地抑制纖維素含量下降的幅度，其中0.1 mg/L 1－MCP處理與0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理差異極顯著，而后二者差異不顯著(圖6)。

圖5 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)還原糖含量的影響Fig.5 Effects of 1－MCP treatment on reducing sugar cotent

圖6 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)纖維素含量的影響Fig.6 Effects of 1－MCP treatment on cellulose content

2.7 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中原果膠含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)剛采收時(shí)原果膠含量較高，為(23.68±0.85)mg/g FW，隨后迅速下降，到貯藏第4天時(shí)下降至(5.61±0.13)mg/g FW，之后緩慢下降(圖7)。1－MCP處理延緩了菠蘿蜜果實(shí)原果膠的下降，其中0.1 mg/L 1－MCP處理前2 d原果膠基本沒(méi)變化，但自第2天起開(kāi)始直線下降，于貯藏第8天下降至(8.52±0.17)mg/g FW，之后緩慢下降;而 0.5 mg/L 和1.0 mg/L 1－MCP 處理在處理后前 10 d，原果膠含量下降十分緩慢，僅下降了2.77 mg/g FW和2.51 mg/g FW，但在隨后2 d快速下降之后又開(kāi)始緩慢下降。在整個(gè)貯藏期間，1－MCP處理可極顯著抑制菠蘿蜜果實(shí)原果膠的降解，并將原果膠迅速下降的時(shí)間往后推遲2～10 d，其中0.5 mg/L 和1.0 mg/L 1－MCP 處理效果明顯好于0.1 mg/L 1－MCP 處理，但兩者差異不顯著。

2.8 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中可溶性果膠含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收時(shí)可溶性果膠含量較少，為(1.49±0.08)mg/g FW，隨著果實(shí)的成熟，可溶性果膠含量增加，于第4天達(dá)到最大(3.64±0.54)mg/g FW之后開(kāi)始下降，在貯藏第8天時(shí)其含量下降至(2.55±0.79)mg/g FW(圖8)。1－MCP處理均有延緩可溶性果膠這一變化的作用，其中0.1 mg/L 1－MCP處理將可溶性果膠含量高峰的時(shí)間延長(zhǎng)至處理后第12天，而0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理則均延至處理后第 14 天達(dá)到高峰，峰值分別為(5.49±0.24)mg/g FW、(5.34±0.28)mg/g FW 和(5.16±0.14)mg/g FW，隨后均開(kāi)始下降。0.1 mg/L 1－MCP 處理在貯藏前 4 d、0.5 mg/L 和 1.0 mg/L 1－MCP 處理果在貯藏前6 d極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)可溶性果膠含量的快速升高，但處理間差異不顯著。在3個(gè)濃度當(dāng)中，0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理對(duì)可溶性果膠含量的增加抑制效果最好，但二者無(wú)顯著差異。

圖7 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)原果膠含量的影響Fig.7 Effects of 1－MCP treatment on protopectin content

圖8 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)可溶性果膠含量的影響Fig.8 Effects of 1－MCP treatment on solublepectin content

2.9 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中有機(jī)酸含量變化的影響

在菠蘿蜜果實(shí)采后成熟過(guò)程當(dāng)中，其有機(jī)酸含量迅速增加，于采后貯藏第4天出現(xiàn)一高峰(1.31±0.02)%，之后迅速下降。1－MCP處理在貯藏初期反而降低了菠蘿蜜果實(shí)中的有機(jī)酸含量，由最初的(0.48±0.04)%下降至第 2 天的(0.28±0.02)%～(0.32±0.03)%，之后各處理果的有機(jī)酸含量開(kāi)始增加，0.1 mg/L、0.5 mg/L 和 1.0 mg/L 1－MCP 處理果分別在第 10 天、14 天、14 天達(dá)到最大，為(1.11±0.05)%、(1.17±0.00)%、(1.36±0.00)%，之后也開(kāi)始下降(圖 9)。1－MCP 處理極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)貯藏前6 d 的有機(jī)酸含量升高，其中0.1 mg/L 1－MCP 處理與0.5 mg/L、1.0 mg/L 1－MCP 處理差異達(dá)到極顯著，而后兩者差異不顯著。

圖9 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)滴定酸含量的影響Fig.9 Effects of 1－MCP treatment on titratable acidity content

圖10 1－甲基環(huán)丙烯處理對(duì)維生素C含量的影響Fig.10 Effects of 1－MCP treatment on Vc content

2.10 1－MCP處理對(duì)菠蘿蜜果實(shí)中VC含量變化的影響

菠蘿蜜果實(shí)采收時(shí)VC含量較低，為(21.86±0.52)mg/g FW，隨著果實(shí)的成熟，VC含量在貯藏第4天出現(xiàn)高峰(73.01±0.32)mg/g FW，之后開(kāi)始下降。1－MCP處理果實(shí)的VC含量變化趨勢(shì)與對(duì)照相似，但其明顯延緩了這一過(guò)程，其中0.1 mg/L與0.5 mg/L、1.0 mg/L 1－MCP處理分別將VC高峰延后至第8天、12天、12天(圖10)。在貯藏前6 d，1－MCP處理極顯著地抑制菠蘿蜜果實(shí)VC含量的升高，其中0.1 mg/L 1－MCP處理在貯藏第2—4天和第8—10天極顯著高于其他2個(gè)濃度，而0.5 mg/L和1.0 mg/L 1－MCP處理在整個(gè)貯藏期間差異不顯著。

3 討論

菠蘿蜜是一種典型的呼吸躍變型果實(shí)，具有明顯的乙烯躍變峰。躍變型果實(shí)成熟起始之前，乙烯釋放率微不足道，此時(shí)使用1－MCP處理，可以強(qiáng)烈抑制乙烯的合成，推遲乙烯高峰的到來(lái)，同時(shí)降低峰值，具有強(qiáng)烈的成熟抑制作用。Song等［16］對(duì)金冠進(jìn)行的試驗(yàn)表明，1－MCP可顯著抑制和減少果實(shí)乙烯的合成，延遲果實(shí)乙烯高峰的出現(xiàn)，使乙烯濃度達(dá)到幾乎檢測(cè)不出的水平。李富軍等［17］在紅富士蘋(píng)果躍變之前，采用適量的1－MCP處理可顯著抑制蘋(píng)果貯藏期間的乙烯產(chǎn)生速率，降低乙烯峰值。孫希生等［18］發(fā)現(xiàn)，在番茄綠熟和半紅期使用1－MCP處理，強(qiáng)烈地抑制了番茄乙烯的產(chǎn)生，延遲或抑制果實(shí)乙烯高峰的出現(xiàn)，延緩了果實(shí)的成熟和衰老。在獼猴桃上，1－MCP處理顯著地推遲了乙烯躍變高峰的出現(xiàn)，并有效提高了美味獼猴桃“布魯諾”的貯藏價(jià)值［19］。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，在干包75株系菠蘿蜜果實(shí)成熟之前采用1－MCP處理，極顯著地抑制了果實(shí)內(nèi)源乙烯的釋放(P＜0.01)，推遲了乙烯釋放高峰的出現(xiàn)，并將果實(shí)中淀粉降解的啟動(dòng)時(shí)間延后了2 d，而且在淀粉降解過(guò)程中極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)的淀粉轉(zhuǎn)化速率，這與孫希生等［20］在蘋(píng)果、王文輝等［21］在梨和Fan等［9］在桃上的研究結(jié)果一致。1－MCP處理還極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)可溶性果膠含量的升高和原果膠的降解，并將原果膠迅速下降的時(shí)間往后推遲了2～10 d，這與陳金印等［22］在美味獼猴桃上和Liu等［23］在桃上的研究類似。本研究還發(fā)現(xiàn)，1－MCP處理雖然不可以延緩菠蘿蜜果實(shí)纖維素含量下降的時(shí)間，但可極顯著地抑制纖維素含量下降的幅度。

在蘋(píng)果［20］、梨［21］和桃［9］上，1－MCP 能夠延緩果實(shí)可溶性固形物和可滴定酸含量的降低，維持了果實(shí)貯藏后期糖酸比，抑制了果實(shí)貯藏后期風(fēng)味的損失，顯著延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期和貨架期，提高果實(shí)的貯藏質(zhì)量。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1－MCP處理極顯著地抑制了菠蘿蜜果實(shí)可溶性總糖、還原糖、蔗糖、有機(jī)酸和VC含量的升高，且顯著地降低了果實(shí)中蔗糖的含量，但提高了還原糖的含量?？傮w上講，1－MCP處理明顯地提高了干包75株系菠蘿蜜果實(shí)的貨架壽命，將菠蘿蜜果實(shí)的成熟衰老延遲了6～10 d，保持果實(shí)的貯藏質(zhì)量，這與他人的研究結(jié)果基本一致［3，5，16－22］。

1－MCP作為一種新型的乙烯抑制劑，它生理作用的發(fā)揮是通過(guò)其與乙烯競(jìng)爭(zhēng)受體位點(diǎn)而抑制了乙烯的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)［24］。因此，它對(duì)果蔬成熟和衰老的抑制效率決定于其濃度的大小，當(dāng)結(jié)合的受體位點(diǎn)到達(dá)飽合時(shí)，1－MCP效率發(fā)揮至最大。一般較長(zhǎng)時(shí)間的低濃度1－MCP處理對(duì)果蔬具有較強(qiáng)烈的生理影響［3］。然而，一些果蔬(如豌豆夾)則需要較高濃度的1－MCP處理［25］。本研究發(fā)現(xiàn)，在常溫條件下，0.1 mg/L與0.5 mg/L和1.0 mg/L 3個(gè)濃度處理與菠蘿蜜的保鮮效果之間存在效應(yīng)－劑量關(guān)系，0.5 mg/L和1.0 mg/L的效果好于0.1 mg/L處理的果實(shí)，高濃度處理之間，差異不大，在實(shí)際應(yīng)用中，建議使用1－MCP的濃度為 0.5 mg/L。

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