何俊瑜,任艷芳,劉屹萱,肖子璋,劉進平,吳勝艷

(貴州大學農(nóng)學院,貴州貴陽 550025)

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水楊酸處理對采后臺農(nóng)芒果品質(zhì)和活性氧代謝的影響

何俊瑜,任艷芳*,劉屹萱,肖子璋,劉進平,吳勝艷

(貴州大學農(nóng)學院,貴州貴陽 550025)

以“臺農(nóng)”芒果為材料,研究水楊酸(salicylic acid,SA)處理對采后芒果品質(zhì)和活性氧代謝的影響。結(jié)果表明,2 mmol/L SA浸果處理明顯延緩了果實軟化進程,降低了果實中可滴定酸、維生素C和可溶性糖的消耗和轉(zhuǎn)化。此外,SA處理降低了果實中脂氧合酶活性和多酚氧化酶的活性,增加了超氧化物歧化酶、過氧化物酶和抗壞血酸過氧化物酶活性,減少了超氧陰離子自由基和丙二醛的積累量,從而減輕了果實貯藏期間的氧化損傷,延緩了果實的衰老。SA處理能對采后芒果起到較好的保鮮效果,具有良好的應(yīng)用前景。

芒果,水楊酸,品質(zhì),活性氧,衰老

芒果(MangiferaindicaL.)是一種世界上著名的熱帶水果,由于其色澤誘人、氣味芬芳、味道甜美,富含營養(yǎng)物質(zhì),因此深受人們喜愛,被稱為“果中之王”[1-2]。然而芒果采后生理代謝旺盛,后熟軟化較快,且極易感染病害,加之采后處理措施不當,腐爛嚴重,導致巨大的經(jīng)濟損失[3]。因此,如何采取有效的處理措施,延長芒果貯運時間、減少其采后損失成為目前研究的一個熱點方向。

水楊酸(Salicylic acid,SA)是存在于植物體內(nèi)的一種小分子酚類化合物,其廣泛參與植物體內(nèi)多種重要的生理生化過程,如:種子萌發(fā)、氣孔開閉、光合作用、開花結(jié)實、離子運輸、延緩衰老、抗性反應(yīng)等[4-6]。近年來,SA作為一種生物內(nèi)源信號分子在果蔬貯藏保鮮方面的作用受到廣泛的重視[7]。有研究表明,采前或采后應(yīng)用SA能夠明顯延緩果蔬的成熟衰老[8],增強果蔬在貯藏過程中抵御逆境的能力,從而延長果蔬的貨架壽命和改善貯藏品質(zhì)[9-11]。采前噴施SA可以延緩“紫花”芒果衰老,降低采后果實發(fā)病程度[12],而采后SA處理可以明顯提高采后“貴妃”芒果對炭疽病的抗性[13]。自由基積累導致的氧化損傷是采后果蔬衰老的主要原因,而采后SA處理可通過影響抗氧化體系來延緩香蕉[14]、富士蘋果[15]、甜櫻桃[16]和杏[17]等的衰老進程,從而保持其采后品質(zhì)。然而,SA對芒果貯藏期間活性氧代謝的研究報道還相對較少。

在前期實驗的基礎(chǔ)上,以對芒果采后炭疽病害抑制效果明顯的SA處理濃度為本實驗濃度(2 mmol/L),探討該濃度SA處理對采后芒果果實貯藏品質(zhì)、膜脂過氧化和活性氧代謝相關(guān)酶活性的影響,以期為SA應(yīng)用于采后芒果保鮮提供參考。

1　材料與方法

以“臺農(nóng)”綠熟芒果(MangiferaindicaL. cv. Tainong)果實為材料,選擇大小、成熟度基本相同、無病蟲害、無機械損傷的果實。以0.05%次氯酸鈉溶液(有效氯≥10%)浸泡2～3 min,清水沖洗干凈。

SA天津科密歐化學試劑有限公司;紅菲咯啉(Bathophenanthroline,BP)購于阿拉丁試劑(上海)有限公司;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

GY-1型水果硬度計杭州托普儀器有限公司;數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋HH-S6金壇市國旺儀器廠;T6新世紀紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;5804R型高速冷凍離心機上海艾本德中國有限公司

1.2實驗方法

1.2.1樣品處理將挑選出的芒果果實隨機分為2組,分別置于蒸餾水(CK)和2.0 mmol/L SA溶液(含0.05%吐溫80),浸泡10 min后,自然晾干后,將芒果果實裝入鋪有多層軟紙的塑料框中,于18±2 ℃條件下貯藏21 d。貯藏期間每7 d取樣一次用于測定主要品質(zhì)指標和與活性氧代謝相關(guān)的指標。每個處理60個果實,重復3次。

1.2.2主要品質(zhì)指標測定硬度采用GY-1型果實硬度計測定,可滴定酸含量采用滴定法測定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定,VC含量采用紫外分光光度計法測定。

大幅提高平時考核的比例，從改革前的30%提高到50%，根據(jù)學生平時上課的出勤率、課堂活動參與情況等環(huán)節(jié)進行綜合考察，有利于教師對課堂教學活動的管理，引導、督促和激勵學生積極參與課堂活動，突出其主體地位。

1.2.4抗氧化酶活性測定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性測定:采用氮藍四唑(NBT)比色法[18];過氧化物酶(peroxidase,POD)活性測定:采用愈創(chuàng)木酚法測定[18];抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性測定:采用比色法[18];脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性測定采用比色法[18];多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性測定采用鄰苯二酚溶液測定[18]。

1.3數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1采后SA處理對芒果硬度的影響

硬度是衡量果實本身特性和貯藏過程中品質(zhì)好壞的重要指標[19]。由圖1可以看出,隨著貯藏時間的延長,不同處理的芒果果實硬度均呈逐漸降低的趨勢。然而,與對照相比,SA處理抑制了果實硬度的下降的進程,整個貯藏期間,果實硬度均明顯高于對照(p<0.05)。這與Abd El-Monem等[20]將SA處理采后“Ketti”芒果所得結(jié)果相似。SA處理能延緩果實硬度的下降,可能與其降低細胞壁多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶等水解酶活性有關(guān)[20-21]。

圖1　水楊酸對貯藏期間芒果果實硬度的影響Fig.1　Effects of SA on fruit firmness of mango during storage

2.2采后SA處理對芒果可滴定酸和VC含量的影響

圖2　水楊酸對貯藏期間芒果可滴定酸 含量(A)和VC含量(B)的影響Fig.2　Effects of SA on titratable acidity content(A) and vitamin C content(B)of mango during storage

采后貯藏期間,果實中的酸類物質(zhì)作為代謝底物會被逐漸消耗或轉(zhuǎn)化,從而使果實喪失原有的風味和品質(zhì)[22]。由圖2A結(jié)果表明,隨著貯藏時間的延長,芒果果實中可滴定酸含量逐漸降低,至貯藏21 d時,對照中可滴定酸含量下降了88.0%。而采后SA處理明顯降低了果實中可滴定酸的消耗(p<0.05)。在貯藏21 d時,SA處理的可滴定酸含量為對照的1.9倍。

VC不但是果實營養(yǎng)成分之一,同時也是果實內(nèi)清除活性氧的一種重要的抗氧化劑,對延緩衰老有一定效果[22]。圖2B結(jié)果表明,在芒果貯藏期間,對照和SA處理中VC含量均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,然而,SA處理明顯延緩了果實中VC含量的下降(p<0.05),與對照相比,貯藏21 d時,SA處理中VC含量為對照的1.6倍?？梢?SA在保持果實中較高的可滴定酸含量(圖2A)的同時也減少了VC的損失(圖2B)。而Toor和Savage[23]也認為,較高的可滴定酸含量對于果實中VC的穩(wěn)定性具有重要的作用。

2.3采后SA處理對芒果可溶性糖含量的影響

果蔬采后的生命活動中所需的能量和中間物質(zhì)主要來源于果蔬組織中糖類物質(zhì)的氧化分解過程,因此測定可溶性糖含量在果蔬品質(zhì)評價和貯藏保鮮中具有重要意義。由圖3結(jié)果可知,隨著貯藏時間的延長,不同處理的芒果果實中可溶性糖含量均顯著增加(p<0.05),這可能與果實內(nèi)淀粉降解和轉(zhuǎn)化為可溶性糖有關(guān)[24]。與對照相比,SA處理中可溶性糖含量增加的程度明顯低于對照,貯藏21 d時,SA處理后芒果可溶性糖含量為對照的85.5%。這與Abd El-Monem等[20]在“Keitt”芒果的研究結(jié)果相類似。表明SA可以延緩芒果貯藏期間糖分積累,減少糖分消耗,保持芒果的品質(zhì)。

圖3　水楊酸對芒果貯藏期間可溶性糖含量的影響Fig.3　Effects of SA on soluble sugar content of mango during storage

2.4采后SA處理對芒果MDA含量的影響

MDA是植物衰老過程中膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一,常被用作衰老評價的指標[25]。由圖4可以看出,芒果貯藏期間,對照和SA處理果實中MDA含量的變化趨勢相似,均表現(xiàn)為增加趨勢,但是與對照相比,SA處理明顯降低了果實中MDA的積累量(p<0.05)。至貯藏21 d時,SA處理芒果果實中MDA含量僅為對照的80.7%。表明SA處理有助于減輕芒果貯藏期間果實的膜質(zhì)過氧化程度,從而延緩衰老進程。

圖4　水楊酸對芒果貯藏期間MDA含量的影響Fig.4　Effects of SA on MDA content of mango during storage

圖5　水楊酸對芒果貯藏期間· 產(chǎn)生速率(A)和LOX活性(B)的影響Fig.5　Effects of SA on · production rate(A) and LOX activity(B)of mango during storage

2.6采后SA處理對芒果抗氧化酶活性的影響

SOD、POD和APX是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,其協(xié)同作用參與消除自由基對細胞的傷害,防止細胞的膜脂過氧化,延緩細胞的衰老。由圖6A和6B可以看出,隨著果實貯藏時間的延長,對照中SOD活性和APX活性逐漸增加,至貯藏第14 d達到最大值,隨后SOD活性和APX活性逐漸降低。SA處理中SOD活性和APX活性的變化趨勢與對照相一致。然而,與對照相比,SA處理中SOD活性和APX活性均明顯高于對照(p<0.05)。貯藏期間,果實中POD活性逐漸增加(圖6C)，SA處理中POD活性明顯高于對照(p<0.05)。在貯藏第21 d時,SA處理中POD活性是對照1.2倍。由此可以看出,SA處理促進了貯藏期間果實中抗氧化酶活性的增加,從而減少活性氧對細胞的傷害。

圖6　水楊酸對芒果貯藏期間SOD(A)、APX(B) 和POD(C)活性的影響Fig.6 Effects of SA on SOD(A),APX(B) and POD(C)activities of mango during storage

2.7采后SA處理對芒果PPO活性的影響

PPO可催化內(nèi)源性多酚物質(zhì)氧化成醌,再聚合成黑色素,使果蔬的色澤變劣,品質(zhì)下降[29]。此外,隨著PPO活性的上升,大量多酚物質(zhì)被氧化,加速了芒果體內(nèi)自由基清除系統(tǒng)平衡的破壞,促進了果實的衰老和品質(zhì)下降[30]。圖7結(jié)果表明,隨著貯藏時間的延長,對照和SA處理中PPO活性顯著增加。但是,SA處理明顯抑制了果實中PPO活性的增加(p<0.05),至貯藏第21 d時,其活性僅為對照果實中的89.4%。因此,SA處理抑制PPO活性的升高,有助于降低果實酶促褐變發(fā)生的機率,并維護果實內(nèi)部自由基代謝的平衡,延長了果實的貯藏品質(zhì)。

圖7　水楊酸對芒果貯藏期間PPO活性的影響Fig.7　Effects of SA on PPO activity of mango during storage

3　討論與結(jié)論

果實采后仍然進行著生理代謝活動,從而導致果實結(jié)構(gòu)的改變和內(nèi)部貯藏物質(zhì)的不斷轉(zhuǎn)化和消耗,果實快速衰老,品質(zhì)不斷降低。有研究表明,采后SA處理可以明顯延緩蘋果[31],草莓[32]、油桃[33]、桃[34]等果實的衰老進程,維持貯藏品質(zhì),具有較好的保鮮效果。本研究結(jié)果也表明,采后SA處理可以明顯降低貯藏期間芒果果實軟化的程度(圖1),維持果實較高的可滴定酸(圖2A)和VC含量(圖2B),降低可溶性糖轉(zhuǎn)化的速度(圖3)。

綜上,SA處理維持了采后芒果果實內(nèi)較高營養(yǎng)物質(zhì)含量,減緩了果實硬度下降的速度。同時,采后SA處理通過提高芒果果實中抗氧化酶活性,降低了膜質(zhì)過氧化程度,從而延緩了果實衰老的進程,因此,采后SA處理在今后芒果貯藏保鮮中具有較好應(yīng)用前景。

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Effects of salicylic acid on quality and reactive oxygen metabolism of“Tainong” mango during storage

HE Jun-yu,REN Yan-fang*,LIU Yi-xuan,XIAO Zi-zhang,LIU Jin-ping,WU Sheng-yan

(College of Agriculture,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

mango;salicylic acid;quality;reactive oxygen;senescence

2016-02-02

何俊瑜(1975-)，男，博士，教授，研究方向：植物逆境生理與采后生物學，E-mail:junyuhe0303@sina.com。

任艷芳(1976-)，女，博士，教授，研究方向：植物逆境生理與采后生物學，E-mail:yanfangren@126.com。

國家自然科學基金項目(31360413;30901011)；貴州省留學人員科技活動資助項目[黔人項目(2013)7號]。

TS255.1

A

1002-0306(2016)15-0329-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.056