寧德師范學(xué)院生物系 李 力

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不同預(yù)處理對(duì)芒果采后果實(shí)抗氧化的影響

寧德師范學(xué)院生物系 李 力

為探討水楊酸(SA)和一氧化氮(NO)對(duì)采后芒果的抗氧化酶活性的影響，以“紅芒6號(hào)”芒果（）為試材，研究了采前噴施水楊酸（SA）、采后一氧化氮（NO）浸泡以及采前SA和采后NO聯(lián)合(SN)處理芒果果實(shí)氧化參數(shù)的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，SA、NO和SN處理均增加并保持了SOD、 CAT和POD活性，降低了PPO活性，同時(shí)降低了H2O2和MDA含量；貯藏5d以后，SN處理果實(shí)的H2O2和MDA含量均低于對(duì)照組和其他處理；同時(shí)，SN處理提高了貯藏后期果實(shí)的LOX活性，降低了PAL活性和總酚含量。因此，SN處理可以有效減輕采后芒果果實(shí)活性氧脅迫。

芒果果實(shí) 水楊酸 一氧化氮 活性氧脅迫

芒果()是世界上最重要的熱帶水果之一，但是，芒果屬于呼吸躍變型果實(shí)，貯藏過(guò)程中，隨著呼吸速率加快，果實(shí)迅速變軟，進(jìn)而導(dǎo)致其腐爛率高。因此，延緩采后芒果的成熟過(guò)程，可以有效延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，提高果實(shí)品質(zhì)。研究表明，一氧化氮(NO)處理可以延緩果實(shí)成熟過(guò)程，已經(jīng)在草莓[1-2]、楊梅[3]等果實(shí)研究中得到證實(shí)；此外，一氧化氮熏蒸處理顯著抑制了PPO活性升高，減輕貯藏期的褐變程度，提高了貯藏后期 POD活性，延緩了雙孢蘑菇的衰老，延長(zhǎng)貨架期[4]。一氧化氮處理還能夠抑制芥蘭采后SOD和CAT 活性下降，并抑制了組織中MDA 含量的上升[5]。水楊酸(SA)葉面噴施青花菜葉片也可以提高超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)活性[6]。同時(shí)，在植物體中，一氧化氮與水楊酸能夠相互作用，例如，一氧化氮處理煙草和擬南芥葉片可誘導(dǎo)其大幅增加水楊酸的合成，而水楊酸也能誘導(dǎo)擬南芥組織中一氧化氮的合成。已有研究證實(shí)，一氧化氮處理可以延緩貯藏在5±1℃芒果成熟過(guò)程。我們前期的研究也表明，一氧化氮同樣可以延緩常溫貯藏的芒果果實(shí)的軟化，更為重要的是，利用采前水楊酸和采后一氧化氮聯(lián)合處理不僅更為有效地延緩常溫條件下采后芒果果實(shí)的軟化，而且維持較高的可溶性固形物和維生素C含量，推遲可滴定酸下降，保持了較好的采后品質(zhì)。

為進(jìn)一步揭示水楊酸和一氧化氮處理對(duì)常溫貯藏芒果果實(shí)氧化脅迫的影響，本文以芒果()為試材，探討一氧化氮、水楊酸及一氧化氮和水楊酸聯(lián)合處理對(duì)果實(shí)采后CAT、SOD、POD、PPO、PAL、LOX活性和MAD、H2O2、總酚含量的影響。通過(guò)分析一氧化氮、水楊酸及一氧化氮和水楊酸聯(lián)合處理對(duì)果實(shí)采后抗氧化參數(shù)的影響，為采后芒果果實(shí)的常溫貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在廣西壯族自治區(qū)百色某一果園進(jìn)行，供試芒果品種為Zill從果園選擇8年樹(shù)齡的芒果樹(shù)9株作為試材。

1.2 試驗(yàn)方法

從廣西壯族自治區(qū)百色某一果園選擇8年樹(shù)齡的芒果樹(shù)9株作為試材?；ê?00d，在9株樹(shù)上不同方位的果實(shí)中一共選取大小相近、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)400個(gè)，采用150μM SA霧化噴濕果實(shí)表面，對(duì)照用蒸餾水霧化噴濕。30d后，采收并平均分成4份，每份100個(gè)果實(shí)，分別用蒸餾水和100μM 一氧化氮（SNP）浸泡30min，然后室溫下晾30 min后裝入不封口的塑料袋（厚度為0.04 mm）中，每袋5個(gè)，20袋一組，置培養(yǎng)箱（25 ± 1℃，90%～95% RH）中貯藏11d。芒果果實(shí)采前和采后處理方法見(jiàn)表1。

表1 芒果的采前和采后處理方法

注：CK——對(duì)照；SA——果實(shí)采前SA霧化噴濕；NO——果實(shí)采后SNP浸泡；SN——果實(shí)采前SA霧化噴濕+果實(shí)采后SNP浸泡。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1芒果果實(shí)酶提取物的制備

從每個(gè)處理的10個(gè)果實(shí)中一共取10g果肉，加入預(yù)冷的提取緩沖液25mL(含0.5g聚乙烯吡咯烷酮)，勻漿，其中SOD和CAT提取緩沖液為50mMpH 7.8；POD和PPO提取緩沖液為100mM磷酸鈉，pH 6.4；PAL提取緩沖液為0.1M硼酸緩沖液，pH 8.8[13]；LOX提取緩沖液為0.015M 氯化鈣、13%蔗糖 pH 8.2。勻漿在4℃、27000g條件下離心50 min。收集上清用于酶活性分析。酶提取過(guò)程操作均在0～4℃下進(jìn)行。

1.3.2測(cè)定指標(biāo)與方法

超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法；過(guò)氧化氫酶(CAT)活性測(cè)定采用H2O2法；過(guò)氧化物酶(POD)活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法；多酚氧化酶(PPO)活性測(cè)定參照Tian等的方法；苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性測(cè)定參照張志良等的方法；脂肪氧化酶(LOX)活性測(cè)定參照高奇的方法；丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法；H2O2含量測(cè)定采用二甲酚橙法；總酚含量測(cè)定按照丁明等的方法；

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行單因素方差分析，且標(biāo)注0.05水平差異顯著性(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，所有數(shù)據(jù)均為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果

2.1水楊酸和一氧化氮處理對(duì)SOD、CAT、POD、PPO、LOX和PAL活性的影響

如圖1所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，SA、SN和對(duì)照處理的果實(shí)中SOD活性均呈下降趨勢(shì)；且SA和SN處理果SOD活性均高于對(duì)照；而NO處理果SOD活性波動(dòng)較大，貯藏第11天，NO處理果SOD活性顯著高于對(duì)照。

圖1 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果SOD活性的影響

圖2、圖3表明，貯藏3d以后，各處理果CAT和POD活性均高于對(duì)照，但SA處理果POD活性起伏較大，峰值出現(xiàn)在貯藏第7天，為16.08 U · mg–1protein，而對(duì)照僅為3.56 U · mg–1protein；貯藏第11天，SA處理果CAT，SN處理果POD活性均顯著高于對(duì)照。

圖3 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果POD活性的影響

多酚氧化酶是引起高等植物組織發(fā)生褐變的主要酶類，圖4顯示，在貯藏過(guò)程中，各處理果PPO活性均低于對(duì)照，且貯藏3d以后，SN處理果PPO活性一直低于對(duì)照和其他處理，SA和NO處理果PPO活性呈先升后降的趨勢(shì)，NO處理果PPO活性峰值出現(xiàn)在第5天，此時(shí)，SN處理果PPO活性僅為其活性的40.5%。

脂氧化酶(LOX)通過(guò)其代謝產(chǎn)物脂氧化物影響果蔬風(fēng)味和耐儲(chǔ)藏性。圖5表明，貯藏過(guò)程中處理和對(duì)照果LOX活性波動(dòng)均較大，但貯藏第11天，NO和SN處理果LOX 活性顯著高于對(duì)照。

圖5 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果LOX活性的影響

苯丙氨酸解氨酶（PAL）是植物次級(jí)代謝中一種非常重要的酶類，其活性可作為植物抗逆境能力的一個(gè)生理指標(biāo)。圖6顯示，SN處理果PAL活性在貯藏過(guò)程中均低于對(duì)照，第9天，SN處理果PAL活性僅為對(duì)照75.3%。

圖6 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果PAL活性的影響

2.2水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果H2O2含量、MDA含量和總酚含量的影響

過(guò)氧化氫在植物對(duì)逆境信號(hào)感受、傳導(dǎo)與適應(yīng)過(guò)程中有重要作用。圖7表明，貯藏5d后，SN處理果H2O2含量低于對(duì)照和其他處理，且一直呈下降趨勢(shì)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，NO和SA處理果H2O2含量有所增加，第11天，NO處理果H2O2含量甚至高于對(duì)照。

圖7 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果H2O2含量的影響

植物組織器官衰老時(shí)，往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，丙二醛是其產(chǎn)物之一。貯藏5d以后，各處理MAD含量一直低于對(duì)照；第7d，對(duì)照MAD含量出現(xiàn)峰值，但此時(shí)NO和SN處理果MAD含量分別為對(duì)照的59.4%和45.5% (見(jiàn)圖8)。

圖8 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果MDA含量的影響

多酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化作用。圖9顯示，貯藏過(guò)程中，SN處理果的總酚含量均低于對(duì)照，第7d，對(duì)照果的總酚含量顯著高于各處理果。

圖9 水楊酸和一氧化氮處理對(duì)芒果總酚含量的影響

3 討論

活性氧(ROS)是植物體代謝副產(chǎn)物，通常情況下，植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除受到抗氧化系統(tǒng)的精密調(diào)控。當(dāng)活性氧水平超過(guò)新鮮農(nóng)產(chǎn)品的活性氧清除能力，就會(huì)發(fā)生氧化脅迫。發(fā)生氧化脅迫的水果和蔬菜會(huì)降低其貯藏品質(zhì)和適銷性。

已有的研究結(jié)果表明，ROS清除能力隨著芒果果實(shí)成熟而下降，Mo等人發(fā)現(xiàn)，水楊酸處理可以增加蘋(píng)果果實(shí)抗氧化酶活性，降低MDA含量。本研究中，SA、NO和SN處理均增加并保持了SOD、CAT和POD活性，從而使果實(shí)中活性氧含量減少，對(duì)照果H2O2含量高于各處理果也印證了這一結(jié)果(圖7)，說(shuō)明SA、NO和SN處理均能減少活性氧對(duì)果實(shí)的損害，因此，處理果比對(duì)照果活性氧脅迫輕，這也與處理果比對(duì)照果MDA含量低相吻合（圖8）。

多酚氧化酶活性的抑制有助于增強(qiáng)果實(shí)組織中的抗氧化活性，圖2表明，貯藏3d以后，SN處理果PPO活性一直低于對(duì)照和其他處理果，貯藏5d以后，SN處理果H2O2和MDA含量均低于對(duì)照和其他處理果，說(shuō)明就減輕采后芒果活性氧脅迫而言，SN處理比SA或NO處理效果更好，這也很好地詮釋了SN處理能推遲采后芒果果實(shí)軟化，因此，SN處理是減輕芒果采后活性氧脅迫的一種有效方法。雖然植物多酚也具有較強(qiáng)的清除活性氧的作用，但貯藏第7天，對(duì)照果總酚含量顯著高于各處理果，暗示SN處理減輕采后芒果果實(shí)活性氧脅迫不是通過(guò)提高總酚含量實(shí)現(xiàn)的。

許多植物在遭受逆境時(shí)，PAL活性迅速上升，本實(shí)驗(yàn)中，SN處理降低了果實(shí)PAL活性，說(shuō)明SN處理對(duì)芒果不構(gòu)成逆境脅迫，有利于芒果果實(shí)的貯藏。

LOX參與脂質(zhì)代謝對(duì)作物的耐儲(chǔ)藏性和貨架壽命等有顯著影響。吳萍實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低LOX活性可以減輕小麥籽粒的氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)其貯藏期。我們的研究結(jié)果表明，SN處理顯著提高了貯藏果實(shí)后期的LOX 活性，推測(cè)SN不是通過(guò)降低LOX活性，而是通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化酶活性減輕采后芒果果實(shí)貯藏過(guò)程中的活性氧脅迫，進(jìn)而改善果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

SN處理芒果果實(shí)，不僅增加并保持了SOD、CAT和POD活性，減輕了活性氧脅迫，而且降低了PAL和PPO活性，更有利于芒果果實(shí)的貯藏，就減輕采后芒果活性氧脅迫而言，SN處理比SA或NO處理效果更好。

[1] Wills R B H, Ku V V V, Leshem Y Y. Fumigation with nitric oxide to extend the postharvest life of strawberries[J]. Postharvest Biology & Technology, 2000, 18(1): 75-79.

[2] 朱樹(shù)華, 周杰, 束懷瑞, 等. 一氧化氮延緩草莓成熟衰老的生理效應(yīng)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 38(7): 1418-1424.

[3] Wu F H, Yang H Q, Chang Y Z, et al. Effects of nitric oxide on reactive oxygen species and antioxidant capacity in Chinese Bayberry during storage[J]. Scientia Horticulturae, 2012, 135(135): 106-111.

[4] 王欣, 寇莉萍, 閻瑞香, 等. 一氧化氮熏蒸處理對(duì)雙孢蘑菇采后褐變及衰老的影響[J]. 北方園藝, 2011(22): 148-151.

[5] 丹陽(yáng)，吳成勇，林杰, 等. 外源一氧化氮熏蒸處理對(duì)芥蘭采后品質(zhì)及抗氧化酶系的影響[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(6): 250-254.

[6] 楊偉，張國(guó)斌，肖雪梅, 等. 水楊酸對(duì)不同灌水下限青花菜根系生長(zhǎng)、根冠比及葉片抗氧化酶活性的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2015, 33(3): 148-152.