黃鴻暉,顧里娟,李美琳,鄭永華,金 鵬*
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210095)
草莓(Fragaria ananassaDuch.)柔軟多汁、酸甜可口,且富含維生素、礦物質(zhì)、花青素等營(yíng)養(yǎng)成分。由于果實(shí)采后活性氧(reactive oxygen species,ROS)代謝平衡被破壞,ROS會(huì)迅速累積,從而加劇細(xì)胞膜的膜脂過(guò)氧化作用,造成細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)損傷以及區(qū)域化分布體系被破壞,最終加速果實(shí)衰老。植物細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)形成了系統(tǒng)的防御ROS、自由基毒害的機(jī)制[1]?,F(xiàn)如今也已經(jīng)出現(xiàn)了很多例如硫化氫(H2S)、外源NO、亞硝酰氫、2,4-表油菜素內(nèi)酯處理等提升草莓果實(shí)采后抗氧化能力、延緩果實(shí)品質(zhì)下降的保鮮措施,能夠延長(zhǎng)草莓貨架期[2-5]。然而,H2S和NO等化學(xué)處理有可能會(huì)對(duì)人體有毒害作用,因此亟需尋求一種高效安全的保鮮措施。
近年來(lái),褪黑素(melatonin,MT)作為一種綠色安全的保鮮物質(zhì)進(jìn)入研究人員的視野。MT是一種內(nèi)源激素,可以在植物中或者動(dòng)物的松果體中產(chǎn)生?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),許多水果和蔬菜中都產(chǎn)生內(nèi)源性褪黑激素,并且起著重要的作用。研究人員已經(jīng)在幾種水果中檢測(cè)到褪黑激素,包括香蕉[6]、草莓[7]、蘋(píng)果[8]等。已經(jīng)有文獻(xiàn)證明外源MT處理采后果蔬能夠維持果蔬的品質(zhì)并增加其抗氧化能力,從而延長(zhǎng)貨架期。Gao Hui等[9]研究證實(shí)褪黑激素與植物的衰老有關(guān),他們發(fā)現(xiàn)MT處理能有效地減緩桃果實(shí)的衰老過(guò)程,主要體現(xiàn)為質(zhì)量損失減少,腐爛發(fā)生率和呼吸速率降低,并保持了硬度、總可溶性固形物和抗壞血酸(ascorbic acid,ASA)含量,MT處理顯著提高了兩個(gè)品種桃果實(shí)中的過(guò)氧化物酶(peroxidase,POD)與過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,降低了脂氧合酶的活性,超氧陰離子自由基(O2-·)和H2O2的水平以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,表明MT處理能維持果蔬采后的品質(zhì)并增加抗氧化能力。Ma Qiuxiang等[10]發(fā)現(xiàn),質(zhì)量濃度500 mg/L MT處理可通過(guò)直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞ROS含量來(lái)延遲木薯生理退化,且銅/鋅超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、CAT1、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、CAT3和谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因的相對(duì)表達(dá)量受MT調(diào)控而顯著提高。但是,關(guān)于MT作為采后處理保鮮劑對(duì)草莓果實(shí)采后的保鮮效果研究很少,且缺少M(fèi)T處理對(duì)采后草莓的ROS代謝的系統(tǒng)研究,因此,本研究探索了不同濃度MT處理對(duì)草莓貯藏過(guò)程中品質(zhì)和抗氧化能力的影響,并選用其最佳施用濃度處理草莓,探索其對(duì)草莓抗氧化能力的影響,為MT在草莓果實(shí)保鮮貯藏中的作用提供理論依據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)中草莓品種選用‘紅顏’(Fragaria ananassaDuch.cv.Benihoppe),于江蘇省南京市鎖石生態(tài)園采摘, 并在采后2 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。采摘草莓的成熟度為七成熟,單果質(zhì)量約20 g,采摘時(shí)排除任何有明顯機(jī)械損傷或者病害的水果。
丙酮、乙酸、乙醇、H2O2、四氯化鈦 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙二胺四乙酸二鈉、乙酸鈉、硫酸、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通(Triton X-100) 北京索萊寶科技有限公司;MT、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、愈創(chuàng)木酚、水楊酸、鹽酸羥胺、二硝基苯甲酸 上海麥格林生化科技有限公司;甲硫氨酸、核黃素、氮藍(lán)四唑 上海瑞永生物科技有限公司;硫酸亞鐵 薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司;硫代巴比妥酸、2,2’-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)、三氯乙酸 上海源葉生物科技有限公司。
Minolta CR-400色度計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)傳感技術(shù)有限公司;14081S手持阿貝折光儀 日本Atago公司;UV-1600型分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;GL-20GH冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng); DK-S26型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司: FA1104電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司; TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司;DRWM型低溫人工氣候箱 寧波市江南儀器廠(chǎng)。
1.3.1 草莓常溫保鮮實(shí)驗(yàn)
將采摘后的草莓整齊排列在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,散去田間熱。將草莓隨機(jī)分為4 組,分別用蒸餾水(對(duì)照)和100、300、500 μmol/L MT浸泡處理5 min,處理后將水果輕放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,并在室溫下晾干。將再將果實(shí)分裝于透明塑料盒(20 cm×12 cm×8 cm)內(nèi),每盒裝6 顆草莓,并在塑料盒外套上0.01 mm厚的聚乙烯保鮮袋。在(20±1)℃,相對(duì)濕度90%~95%的恒溫培養(yǎng)箱中避光貯藏6 d后取樣,檢查腐爛情況并測(cè)定腐爛指數(shù)、硬度、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、ASA含量。每組選用100 個(gè)果實(shí),3 次重復(fù)。
1.3.2 低溫保鮮實(shí)驗(yàn)
利用常溫保鮮實(shí)驗(yàn)的結(jié)果篩選出最佳濃度進(jìn)行低溫保鮮實(shí)驗(yàn),分為兩組。MT處理組:以常溫保鮮實(shí)驗(yàn)獲得的最佳濃度MT浸泡草莓5 min。對(duì)照組:用蒸餾水浸泡草莓5 min。其余實(shí)驗(yàn)操作與1.3.1節(jié)常溫保鮮實(shí)驗(yàn)中相同,在(4±1)℃下貯藏12 d,每3 d取樣測(cè)定腐爛指數(shù),然后用液氮速凍剩余果實(shí),得到冷凍草莓樣品,在-80 ℃下保存?zhèn)溆?。每組各選用300 個(gè)果實(shí),3 次重復(fù)。
1.3.3 腐爛指數(shù)的測(cè)定
參考Aghdam等[7]的方法,將草莓腐爛程度分為5 個(gè)等級(jí):0級(jí):無(wú)腐爛;1級(jí):腐爛面積占果實(shí)表面的1%~20%;2級(jí):腐爛面積占21%~40%;3級(jí):腐爛面積占41%~60%;4級(jí):腐爛面積占61%~80%。根據(jù)所取樣品腐爛程度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)每組20 個(gè)草莓腐爛情況,重復(fù)3 次,并按式(1)計(jì)算腐爛指數(shù)。
1.3.4 硬度與可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定
用TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定草莓的硬度。測(cè)定參數(shù)設(shè)置:力量感應(yīng)元50 N、圓柱形探頭直徑5 mm、觸發(fā)力0.5 N、下壓距離5.0 mm、下壓速率2.0 mm/s、測(cè)試速率1.0 mm/s、回程速率3.0 mm/s。重復(fù)測(cè)定10 次,單位為N。
可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)用手持阿貝折光儀測(cè)定,重復(fù)測(cè)定10 次。
1.3.5 抗壞血酸含量的測(cè)定
ASA含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[11]。以ASA為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),單位為 mg/100 g。
1.3.6 丙二醛、H2O2含量與O2
-·生成速率的測(cè)定
MDA含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[12]。稱(chēng)取1 g 由1.3.2節(jié)獲得的草莓凍樣,加入5 mL三氯乙酸提取液研磨勻漿,低溫離心(12 000×g、4 ℃,20 min)后得到上清液備用。取2 mL上清液液于玻璃試管,加入2 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.67%的硫代巴比妥酸溶液,保鮮膜封口,沸水浴20 min后冷卻并測(cè)定在450、532 nm和600 nm波長(zhǎng)處的吸光度A450nm、A532nm、A600nm,按式(2)計(jì)算MDA含量,單位為μmol/g。
H2O2含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[13]的方法,單位為μmol/g。
O2-·生成速率的測(cè)定參照文獻(xiàn)[14],單位 為nmol/(min·g)。
1.3.7 活性氧代謝相關(guān)酶活力的測(cè)定
SOD活力的測(cè)定參照文獻(xiàn)[15]的方法。以1 min內(nèi)反應(yīng)體系在560 nm波長(zhǎng)處對(duì)氮藍(lán)四唑光化還原的抑制為50%時(shí)所需的酶量為1 個(gè)活力單位,結(jié)果以蛋白質(zhì)量計(jì),表示為U/mg。
POD活力的測(cè)定參照文獻(xiàn)[16],CAT活力的測(cè)定參照文獻(xiàn)[17],抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活力的測(cè)定參照文獻(xiàn)[18],結(jié)果以蛋白質(zhì)量計(jì),表示為U/mg。
1.3.8 谷胱甘肽含量的測(cè)定
谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的測(cè)定參考曹建康等[13]的方法。
1.3.9 自由基清除率的測(cè)定
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率的測(cè)定參照文獻(xiàn)[19]并稍作修改。將1 g冷凍草莓樣品用5 mL 50%乙醇研磨勻漿,然后在低溫離心(12 000×g、4 ℃,20 min)后制得上清液備用。取50 μL上清液加入到2.45 μL 1.27×10-4μmol/L的DPPH-乙醇溶液中,混勻后,室溫下放置20 min,測(cè)定在517 nm波長(zhǎng)處的吸光度A樣品,空白組以50%乙醇代替樣品,測(cè)得517 nm處吸光度A空白, 按式(3)計(jì)算DPPH自由基清除率。
ABTS陽(yáng)離子自由基清除率的測(cè)定參考文獻(xiàn)[20]并稍作修改。ABTS陽(yáng)離子自由基工作液的配制:將10 mL 8 mmol/L的ABTS與176 μL 158 mmol/L的K2S2O8混合,暗處?kù)o置12 h以上,得到ABTS陽(yáng)離子自由基母液。取1 mL母液,稀釋60 倍左右使得400 nm波長(zhǎng)處吸光度為0.7~0.9,得到ABTS陽(yáng)離子自由基工作液,現(xiàn)配現(xiàn)用。取1 g冷凍草莓樣品,加入5 mL 95%乙醇研磨勻漿,低溫離心后(12 000×g、4 ℃,20 min)取上清液備用。取3 mL ABTS陽(yáng)離子自由基工作液與0.033 mL上清液混合均勻,在常溫下于暗處放置10 min,測(cè)定在734 nm波長(zhǎng)處的吸光度A樣品,空白組以95%乙醇代替樣品,測(cè)定734 nm處的吸光度A空白,按式(4)計(jì)算ABTS陽(yáng)離子自由基清除率。
羥自由基清除率測(cè)定參考文獻(xiàn)[21]并稍作修改。取1 g冷凍樣品,加5 mL 50%乙醇研磨至勻漿,低溫離心(12 000×g、4 ℃,20 min)后取上清液備用。反應(yīng)體系為1.5 mL 0.18 mol/L的水楊酸-乙醇溶液,2 mL 0.18 mol/L的硫酸亞鐵溶液,0.02 mL 0.1% H2O2溶液,上清液0.1 mL。在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A。對(duì)照組1以50%乙醇溶液代替上清液得吸光度A0,對(duì)照組2以純乙醇溶液代替硫酸亞鐵溶液得吸光度Ax,按式(5)計(jì)算羥自由基清除率。
每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3 個(gè)平行樣,重復(fù)測(cè)定3 次。采用Origin 2018進(jìn)行作圖,采用SAS 8.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,用Duncan多重比較法進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著。
如表1所示,不同濃度的MT均可以延緩草莓的腐爛,300 μmol/L MT處理的草莓在6 d后的腐爛指數(shù)為44.94%,顯著低于其他處理組(P<0.05),比對(duì)照組低39.09%。
表1 不同濃度MT處理對(duì)常溫貯藏6 d的草莓品質(zhì)指標(biāo)的影響Table 1 Effects of melatonin at different concentrations on the quality of strawberry stored at 20 ℃ for 6 days
硬度是判斷草莓品質(zhì)的具有代表性的指標(biāo)之一,且在貯藏期間草莓的硬度會(huì)有所下降。如表1所示,不同濃度的MT處理均能延緩其下降,在貯藏6 d后,300 μmol/L MT處理組草莓硬度顯著高于其他組(P<0.05),說(shuō)明此濃度處理組的貯藏效果最佳。
可溶性固形物含量可以粗略地反映草莓中糖與其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。在貯藏過(guò)程中,各濃度的MT處理的草莓中可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于對(duì)照組 (P<0.05),但各處理組間無(wú)明顯差異(P>0.05)。
ASA既是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),又是抗氧化劑,草莓中ASA含量在貯藏期間一般呈先上升后下降的趨勢(shì)。由表1可知,不同濃度的MT處理草莓中ASA含量高于對(duì)照組,其中100、300 μmol/L MT處理組ASA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),且300 μmol/L MT處理組ASA含量最高(P<0.05)。
因此,綜合上述結(jié)果可知,300 μmol/L為MT維持草莓品質(zhì)的最佳濃度,以此濃度處理草莓,進(jìn)一步驗(yàn)證MT處理對(duì)草莓在低溫貯藏中的保鮮效果。
如圖1所示,低溫貯藏期間草莓腐爛指數(shù)不斷上升,到貯藏后期,草莓腐爛速度加快,貯藏12 d時(shí)MT處理組腐爛指數(shù)為14.66%,而對(duì)照組為37.87%,表明MT處理能顯著抑制草莓腐爛(P<0.05),延長(zhǎng)草莓的保質(zhì)期。
圖1 MT對(duì)草莓腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effect of melatonin treatment on decay index of strawberry fruit
MDA是膜脂過(guò)氧化作用的主要產(chǎn)物之一,MDA的積累會(huì)對(duì)果蔬細(xì)胞造成氧化損傷,因此其含量能反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度。如圖2A所示,草莓在貯藏的12 d內(nèi), MDA含量呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì),可能是低溫貯藏時(shí)的冷刺激導(dǎo)致,貯藏6 d后MT能顯著地延緩MDA含量的 上升(P<0.05)。
圖2 MT對(duì)草莓MDA含量(A)、H2O2含量(B)和·生成 速率(C)的影響Fig.2 Effect of melatonin treatment on MDA content (A), H2O2 content (B) and · production (C) in strawberry fruit
H2O2的積累會(huì)使得細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化而產(chǎn)生損害,造成細(xì)胞衰老,但也能參與果實(shí)抗病性和抗逆性啟動(dòng)的誘導(dǎo)過(guò)程。由圖2B可知,在整個(gè)貯藏期間,草莓中H2O2不斷積累。貯藏初期,MT處理組中的H2O2積累速度超過(guò)了對(duì)照組,但是貯藏12 d后,對(duì)照組中的H2O2含量顯著高于MT處理組(P<0.05)。
SOD普遍存在于植物體內(nèi),能和CAT、POD、APX等酶共同組成植物的抗氧化系統(tǒng)來(lái)抵抗ROS造成的損傷。如圖3A所示,貯藏期間,草莓中SOD活力呈緩慢下降趨勢(shì),且第6 天起,MT處理組草莓SOD活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05),貯藏12 d時(shí),MT處理組的SOD活力比對(duì)照組高5.45%。POD作為ROS代謝中重要的酶存在于 果蔬之中。貯藏期間POD活力呈先上升后下降趨勢(shì) (圖3B),MT處理促進(jìn)草莓貯藏前期POD活力的上升,并延緩其貯藏后期活力的下降,貯藏期間MT處理組POD活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05),在貯藏12 d時(shí),MT處理組的POD活力比對(duì)照組高28.75%。如圖3C所示,在草莓貯藏前3 d,CAT活力上升,隨后持續(xù)下降,貯藏6 d后,MT處理組CAT活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。如圖3D所示,草莓APX活力在貯藏期間呈先上升后下降趨勢(shì),貯藏期間MT處理組APX活力均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),兩組草莓均在貯藏6 d出現(xiàn)峰值,且MT處理組中APX活力峰值是對(duì)照組中的1.24 倍。
圖3 MT處理對(duì)草莓SOD(A)、POD(B)、CAT(C)、 APX(D)活力的影響Fig.3 Effect of melatonin treatment on SOD (A), POD (B), CAT (C) and APX (D) activities in strawberry fruit
GSH可以在植物代謝循環(huán)中作為還原劑,能在脫氫ASA還原酶的作用下將脫氫ASA還原成還原型ASA,而還原型ASA能直接清除H2O2。如圖4A所示,草莓GSH含量在貯藏期間先增高后降低,從第6天開(kāi)始,MT處理組中GSH含量一直顯著高于對(duì)照組(P<0.05),貯藏12 d時(shí)比對(duì)照組高14.42%,說(shuō)明MT能延緩GSH含量的下降,維持草莓的抗氧化能力。由圖4B可知,草莓中ASA含量在貯藏期間先上升后下降,貯藏3 d后,MT處理表現(xiàn)出延緩草莓ASA含量下降的能力,且在9 d后其ASA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
圖4 MT處理對(duì)草莓GSH(A)和ASA(B)含量的影響Fig.4 Effect of melatonin treatment on GSH (A) and ASA (B) contents in strawberry fruit
DPPH自由基清除率、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率和羥自由基清除率均直觀(guān)地展現(xiàn)了果實(shí)抗氧化能力,自由基清除率越高表示草莓的抗氧化能力越強(qiáng)。圖5A中,草莓DPPH自由基清除率先上升迅速后趨于緩慢,從第6天開(kāi)始,處理組的DPPH自由基清除率就顯著高于對(duì)照組(P<0.05),在貯藏末期,MT處理組的DPPH自由基清除率為52.34%,是對(duì)照組的1.09 倍。由圖5B可知,兩組草莓ABTS陽(yáng)離子自由基清除率逐漸增加,其中對(duì)照組由貯藏0 d時(shí)的54.87%逐步增長(zhǎng)至12 d時(shí)的69.56%,而MT處理組在第12天時(shí)則為74.73%,且貯藏9、12 d時(shí),MT處理組ABTS陽(yáng)離子自由基清除率顯著高于對(duì)照組 (P<0.05)。如圖5C所示,隨著草莓貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),其羥自由基清除率呈現(xiàn)總體上升的趨勢(shì),且MT處理組在貯藏6 d時(shí)開(kāi)始顯著高于對(duì)照組(P<0.05),至貯藏12 d時(shí),MT處理組的羥自由基清除率是對(duì)照組的1.10 倍。由此說(shuō)明,外源MT能顯著增加草莓的自由基清除能力,提升草莓抗氧化能力以維持細(xì)胞膜完整性。
圖5 MT處理對(duì)草莓DPPH自由基清除率(A)、ABTS陽(yáng)離子 自由基清除率(B)和羥自由基清除率(C)的影響Fig.5 Effect of melatonin treatment on scavenging capacity of strawberry fruit against DPPH radicals (A), ABTS cation radicals (B) and hydroxyl radicals (C)
由于草莓采后代謝活動(dòng)尚未停止,衰老與外界脅迫均會(huì)促使細(xì)胞中過(guò)量的自由基引發(fā)膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用,引起果實(shí)品質(zhì)下降[22-23]。本研究中利用不同濃度的MT處理草莓,在20 ℃貯藏6 d后,300 μmol/L MT可以顯著降低草莓腐爛指數(shù),延緩硬度和可溶性固形物質(zhì)量的下降并維持ASA含量。這與王晶等[24]的報(bào)道結(jié)果相似,即外源MT能夠提升柑橘果實(shí)的新鮮度和ASA含量,并提高可溶性固形物含量和果實(shí)風(fēng)味。此外,千春錄等[25]發(fā)現(xiàn)MT處理后的水蜜桃,其在貯藏過(guò)程中的硬度下降、質(zhì)量損失率上升以及冷害癥狀均被抑制,從而維持了感官品質(zhì)。
SOD、CAT、APX、POD 4 種酶均是植物酶促防御系統(tǒng)中主要的代謝酶[27]。本實(shí)驗(yàn)探究了在所篩選濃度下,MT對(duì)草莓貯藏期間SOD、POD、CAT、APX活力產(chǎn)生的影響,發(fā)現(xiàn)MT在貯藏后期對(duì)SOD活力的維持效果十分顯著,而對(duì)POD、CAT和APX的影響則主要體現(xiàn)在提升貯藏前期酶活力并延緩貯藏后期酶活力下降,這可能與H2O2含量因果實(shí)受到MT處理而出現(xiàn)迸發(fā)有關(guān),即酶促防御系統(tǒng)在貯藏初期受到了誘導(dǎo)強(qiáng)化,而后相對(duì)較高的抗氧化酶活力導(dǎo)致貯藏后期中MT處理組相對(duì)較低的ROS含量。
ASA與GSH等抗氧化物質(zhì)在清除ROS的非酶促防御系統(tǒng)中十分重要。ASA與GSH不僅能直接將ROS還原,還可以通過(guò)與抗氧化酶類(lèi)(例如GSH還原酶和脫氫ASA還原酶)共同發(fā)揮作用,參與對(duì)ROS的清除。本研究發(fā)現(xiàn),貯藏過(guò)程中GSH與ASA含量的降低也會(huì)被MT延緩,這或許與MT也是一種強(qiáng)抗氧化劑有關(guān),MT可以直接參與自由基清除的過(guò)程[28],從而延緩GSH與ASA的氧化消耗,維持ASA-GSH循環(huán)的穩(wěn)定性與還原能力。自由基的清除速率能直觀(guān)地展示果蔬的抗氧化能力的變化,本研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,MT對(duì)草莓DPPH自由基、ABTS陽(yáng)離子自由基和羥自由基清除率的提升效果十分顯著,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),這種效果愈加明顯,這可能與MT對(duì)草莓中酶促與非酶促防御系統(tǒng)的促進(jìn)作用有關(guān),MT對(duì)二者的促進(jìn)作用直接和間接地提高了草莓果實(shí)的抗氧化能力,使MT處理組果實(shí)清除各自由基的能力均有顯著提升。
綜上所述,MT增加草莓貯藏期間的抗氧化能力,主要體現(xiàn)在其對(duì)草莓酶促防御系統(tǒng)和非酶促防御系統(tǒng)的能力提升上。這與朱玲玲等[29]發(fā)現(xiàn)用MT處理降低了青花菜中·和H2O2積累的結(jié)果相似,而且SOD、CAT和POD活力也同時(shí)增加,表明褪黑激素可以通過(guò)調(diào)節(jié)呼吸代謝和抗氧化活力來(lái)延遲西蘭花收獲后的衰老過(guò)程。另外,Hu Wei等[30]發(fā)現(xiàn)外源MT可通過(guò)降低H2O2含量來(lái)提高CAT和POD的活力,顯著延遲木薯塊根的生理性變質(zhì),還通過(guò)激活ROS清除和ROS信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑起作用。
本研究通過(guò)對(duì)MT處理草莓貯藏期間腐爛指數(shù)以及品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定,確定MT對(duì)草莓的品質(zhì)具有維持作用,并篩選獲得了300 μmol/L的最佳濃度,然后用300 μmol/L的MT處理草莓并低溫貯藏。結(jié)果發(fā)現(xiàn),MT處理能降低草莓MDA與H2O2的積累,抑制O2-·生成速率的上升,維持ROS代謝相關(guān)酶(SOD、POD、CAT、APX)的活力并延緩GSH與ASA含量的下降,說(shuō)明MT能增加草莓采后的抗氧化能力,減少氧化損傷,而ABTS陽(yáng)離子自由基和羥自由基清除率的提升則更直觀(guān)地展示了MT對(duì)草莓抗氧化能力的提升效果。綜上所述,MT處理能降低草莓貯藏期間的腐爛程度,延緩膜脂過(guò)氧化,延長(zhǎng)保質(zhì)期。