馬 琴,馮 娟,田建文,劉 軍,李冬冬,張園園,劉敦華,,*,李江闊
(1.寧夏大學(xué)食品與葡萄酒學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;3.寧夏回族自治區(qū)科技廳,寧夏 銀川 750001;4.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津),天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384)
火柿(L. Huoshi)是我國主栽柿品種之一,富含多種營養(yǎng)成分,具有降壓、抗脂質(zhì)過氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等保健作用,深受消費(fèi)者喜愛?;鹗翆俚湫秃粑S變型果實(shí),產(chǎn)量大且收獲時(shí)節(jié)集中,在收獲后會(huì)發(fā)生明顯的軟化,在其軟化后更容易受到機(jī)械損傷并發(fā)生腐爛,這很大程度上限制了柿果的長途運(yùn)輸及其貨架期,因此探究貯藏技術(shù)對(duì)火柿采后貯藏過程中軟化及貯藏品質(zhì)的影響尤為重要。
1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一種乙烯受體抑制劑,可強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)乙烯受體,與其發(fā)生不可逆結(jié)合,進(jìn)而抑制乙烯釋放,達(dá)到減緩果蔬后熟衰老進(jìn)程、延長貯藏保鮮期的目的。氣調(diào)貯藏(modified atmosphere packaging,MA)通過貯藏環(huán)境內(nèi)外氣體交換和產(chǎn)品自身呼吸作用,形成相對(duì)高CO、低O濃度的貯藏微環(huán)境,調(diào)控產(chǎn)品采后生理代謝,進(jìn)而提高保鮮效果。由于1-MCP具有高效、無毒、低殘留的優(yōu)點(diǎn),且在延緩果蔬后熟衰老、維持品質(zhì)和延長貯藏期方面呈現(xiàn)出顯著效果,因此在采后果蔬貯藏保鮮上具有重要的應(yīng)用價(jià)值。已有研究表明1-MCP處理對(duì)桃、梨、蘋果等呼吸躍變型水果具有顯著的保鮮效果;相關(guān)研究表明不同濃度1-MCP處理均可保持柿果的感官品質(zhì)、色澤及VC含量,降低乙烯生成速率和丙二醛含量,并有效抑制柿果實(shí)軟化;1-MCP和其他處理聯(lián)合使用的效果更為顯著,如對(duì)比單一處理,1-MCP聯(lián)合聚氯乙烯保鮮膜處理能更有效抑制柿果硬度的下降、褐變程度的加劇、丙二醛含量的升高;聯(lián)合低溫(1 ℃)處理或氣調(diào)包裝可明顯減輕柿果冷害。
果萼是離體幼柿果實(shí)的乙烯生物合成起點(diǎn)和柿果采后蒸騰失水的主要部位,果實(shí)失水脅迫誘導(dǎo)萼片中脫落酸(abscisic acid,ABA)的積累并啟動(dòng)離體幼果軟化生理生化程序,加速柿果軟化,因此柿采后果萼處理對(duì)貯藏效果也有一定影響。目前鮮見有關(guān)去萼片預(yù)處理后再采用1-MCP和MA單獨(dú)及聯(lián)合處理火柿在貯藏期內(nèi)軟化及品質(zhì)變化的研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在冰溫(-0.5±0.3)℃條件下利用1-MCP和MA單獨(dú)及聯(lián)合處理保留萼片和去除萼片火柿,從柿果在貯藏過程中環(huán)境中氣體含量、生理指標(biāo)和營養(yǎng)指標(biāo)等變化的角度探討1-MCP、MA及協(xié)同處理(1-MCP+MA)對(duì)有、無萼片的火柿在貯藏過程中軟化的影響,為采后柿果的貯藏保鮮技術(shù)提供理論參考。
火柿采摘自北京平谷;1-MCP 國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)。所用試劑均為分析純級(jí)。
Check point便攜式O/CO測(cè)定儀 丹麥Dansensor公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司;TU-1810紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;2010氣相色譜儀 日本島津公司。
1.3.1 火柿預(yù)處理和實(shí)驗(yàn)分組
火柿于2019年10月采收,采后篩選果實(shí)質(zhì)量((95±5)g)、顏色指數(shù)(12.5±0.5,顏色指數(shù)=1 000×*/**)相近且無機(jī)械損傷的柿果作為實(shí)驗(yàn)用果,并立即運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室。篩選后的火柿先分為兩組,其中一組人工去除萼片,另一組不作處理。再將兩組火柿分別分為對(duì)照(CK)、MA、1-MCP、1-MCP+MA組,每組12 箱,每箱20 個(gè)火柿。在室溫下1-MCP、1-MCP+MA組用1-MCP(劑量為1.0 μL/L)處理24 h,對(duì)照組和MA組不作處理。將所有組放入精準(zhǔn)溫控庫((-0.5±0.3)℃)預(yù)冷24 h后,在MA組和1-MCP+MA組箱體上安裝氣調(diào)元件,所有箱蓋扣緊置于精準(zhǔn)溫控庫冰溫((-0.5±0.3)℃)貯藏60 d。每5 d測(cè)定保鮮箱內(nèi)CO、O體積分?jǐn)?shù),每15 d測(cè)定其他相應(yīng)指標(biāo)。
1.3.2 硬度測(cè)定
每組隨機(jī)抽取6 個(gè)柿果,使用質(zhì)構(gòu)儀在赤道中部直接測(cè)定果皮硬度,而后在赤道中部去皮測(cè)定果肉硬度。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)置為探頭直徑5 mm、預(yù)壓速率1.00 mm/s、下壓速率5 mm/s、壓后上行速率1.00 mm/s、停留間隔5 s、樣品受壓變形60%、觸發(fā)力5 g。以每次測(cè)定最大力值為硬度,測(cè)定重復(fù)3 次,取平均值。
1.3.3 纖維素酶、多聚半乳糖醛酸酶和-半乳糖苷酶活力測(cè)定
纖維素酶(cellulase,CX)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalactosidase,PG)的提取參照文獻(xiàn)[20],采用DNS比色法進(jìn)行測(cè)定,單位為mg/(h·g)。
-半乳糖苷酶(-galactosidase,-Gal)的提取和測(cè)定參照文獻(xiàn)[21],單位為μmol/(30 min·g)。
1.3.4 O、CO體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定
每組使用Check point便攜式O/CO測(cè)定儀從箱體兩側(cè)扎入箱內(nèi),測(cè)定其O、CO體積分?jǐn)?shù),測(cè)定后使用膠帶封閉針眼,測(cè)定重復(fù)3 次,取平均值。
1.3.5 呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的測(cè)定
呼吸強(qiáng)度參照文獻(xiàn)[20]采用靜置法測(cè)定。乙烯生成速率參考Both等的方法并略作修改。每組隨機(jī)選擇5 個(gè)柿果裝入1 L的密封容器中,2.5 h后在容器頂部抽取20 mL氣體,采用氣相色譜儀測(cè)定乙烯體積分?jǐn)?shù)。設(shè)置氣相色譜儀烘箱、進(jìn)樣器和檢測(cè)器的溫度分別為110、50、150 ℃,氮?dú)?、氫氣和壓縮空氣的流速分別為50、50、400 mL/min。乙烯生成速率單位為μL/(kg·h)。
1.3.6 VC、總酚、總黃酮水平的測(cè)定
VC含量測(cè)定:每組中隨機(jī)選擇6 個(gè)柿果取其果肉。將5.0 g果肉勻漿后與45 mL 0.4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))草酸溶液混合,過濾后將1 mL濾液和9 mL 2,6-二氯苯酚吲哚酚鈉鹽溶液進(jìn)行混合,測(cè)定520 nm波長處的吸光度,重復(fù)測(cè)定3 次,取其平均值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算VC含量??偡淤|(zhì)量分?jǐn)?shù)采用福林-酚法進(jìn)行測(cè)定,總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用比色法測(cè)定。
本實(shí)驗(yàn)中每個(gè)指標(biāo)測(cè)定均重復(fù)3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù),采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,通過單因素方差分析中的Kruskal-Wallis 法及鄧肯多重比較檢驗(yàn)組間差異顯著性,<0.05表示差異顯著。采用Simca 14.1軟件對(duì)火柿于冰溫貯藏期間不同處理方式下的不同品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA),采用Origin 2020軟件作圖。
如圖1A、B所示,在冰溫貯藏條件下,火柿果皮硬度隨貯藏時(shí)間的延長整體呈下降趨勢(shì),且在貯藏期第15天后對(duì)照組硬度基本均小于其他處理組,下降幅度最大。至冰溫貯藏期結(jié)束,有萼片和無萼片柿果皮硬度均為1-MCP+MA>1-MCP>MA>對(duì)照,其中除有萼片對(duì)照組硬度高于無萼片對(duì)照組以外,其他無萼片各處理組硬度均高于有萼片處理組。如圖1C、D所示,至冰溫貯藏期結(jié)束,有萼片火柿果肉硬度除1-MCP+MA對(duì)比初始硬度無明顯變化外,1-MCP、MA和對(duì)照組均有所下降,其果肉硬度為1-MCP+MA>1-MCP>MA>對(duì)照(圖1C);無萼片火柿果肉硬度1-MCP處理組對(duì)比初始硬度增高14.1%,1-MCP+MA處理組對(duì)比初始硬度無明顯變化,其果肉硬度為1-MCP>1-MCP+MA>MA>對(duì)照(圖1D),且無萼片柿果實(shí)果肉硬度各處理組均顯著大于有萼片柿果實(shí)(<0.05)。硬度是果實(shí)軟化的直觀表現(xiàn),通過其可評(píng)估貯藏條件的適宜程度,綜上說明,去除萼片處理對(duì)比保留萼片可有效延緩火柿硬度的下降,1-MCP+MA聯(lián)合處理在維持柿果硬度方面效果更佳,進(jìn)而有效保護(hù)柿果組織的完整性。
圖1 冰溫貯藏過程中有萼片和無萼片柿果實(shí)硬度的變化Fig. 1 Changes in the firmness of persimmon fruit with and without calyx lobes during freezing point storage
如圖2A~D所示,火柿冰溫貯藏至第45天時(shí),有、無萼片火柿對(duì)照組CX、PG活力均高于其他處理組,無萼片各處理組CX、PG活力略低于有萼片組,說明當(dāng)貯藏45 d時(shí),1-MCP、MA及1-MCP+MA處理均對(duì)火柿CX、PG活力起到抑制作用,且結(jié)合去萼片處理效果更佳。從貯藏期的第45天至結(jié)束,有萼片對(duì)照組CX、PG活力急劇下降,貯藏期結(jié)束時(shí)對(duì)比其他處理組最低;而無萼片對(duì)照組CX、PG活力緩慢下降,至貯藏期結(jié)束時(shí)仍高于其他處理組,說明1-MCP、MA及1-MCP+MA在貯藏中后期均能抑制CX、PG活力,且結(jié)合去萼處理對(duì)CX、PG活力的抑制作用優(yōu)于保留萼片處理,其中尤其以無萼片1-MCP處理組效果最佳。如圖2E、F所示,在冰溫貯藏過程中,至第60天時(shí),1-MCP+MA處理組-Gal活力顯著大于其他各處理組(<0.05),有萼片MA處理組-Gal活力低于對(duì)照組,有萼片處理對(duì)比去萼片處理抑制效果顯著,說明有萼片結(jié)合MA處理更能抑制-Gal活力。
圖2 冰溫貯藏過程中有萼片和無萼片柿果CX、PG和β-Gal活力的變化Fig. 2 Changes in CX, PG and β-Gal activities of persimmon fruit with and without calyx lobes during freezing point storage
如圖3A、B所示,在冰溫條件下,隨著貯藏時(shí)間的延長,經(jīng)MA和1-MCP+MA處理的有、無萼片柿果在冰溫貯藏過程中環(huán)境內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)均呈上升趨勢(shì)。貯藏結(jié)束時(shí),有萼片MA處理組柿果貯藏環(huán)境內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)為2.9%,有萼片1-MCP+MA處理組柿果貯藏環(huán)境內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)為2.3%,整個(gè)貯藏期間上升速率為MA>1-MCP+MA;無萼片MA處理組柿果貯藏環(huán)境內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)為2.3%,無萼片1-MCP+MA處理組柿果貯藏環(huán)境內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)為2.4%,整個(gè)貯藏期間的上升速率為1-MCP+MA>MA;其他處理的柿果在冰溫貯藏過程中CO體積分?jǐn)?shù)無明顯變化。對(duì)比有萼片處理結(jié)果,無萼片處理箱體內(nèi)的CO體積分?jǐn)?shù)整體較低,表明萼片的保留增強(qiáng)了柿果的呼吸作用,且MA處理通過箱內(nèi)氣體交換能夠維持高CO、低O平衡,使MA結(jié)合保留萼片、冰溫貯藏處理對(duì)維持貯藏環(huán)境中一定CO水平效果顯著。
圖3 冰溫貯藏過程中有萼片和無萼片柿果箱內(nèi)CO2、O2體積分?jǐn)?shù)變化Fig. 3 Changes in CO2 and O2 conconcentration in boxes containing persimmon fruit with and without calyx lobes during freezing point storage
貯藏環(huán)境中的O體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)與CO體積分?jǐn)?shù)相反,如圖3C、D所示,隨著貯藏時(shí)間的延長,有萼片火柿的O體積分?jǐn)?shù)下降速率MA>1-MCP+MA,至貯藏期結(jié)束,MA組O體積分?jǐn)?shù)顯著低于其他處理組(<0.05);去萼片結(jié)合MA、1-MCP+MA處理組箱內(nèi)O體積分?jǐn)?shù)下降速率無明顯差異;有、無萼片1-MCP和對(duì)照組均無明顯變化。由此可知,有萼片時(shí),MA處理對(duì)于貯藏環(huán)境中O體積分?jǐn)?shù)的降低最有效果。
如圖4A、B所示,經(jīng)不同處理火柿的呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)基本一致,均為前15 d下降,之后上升,至第30天時(shí)達(dá)到呼吸峰值后再下降,第45天后再次上升。有、無萼片柿果在貯藏第30天時(shí)均出現(xiàn)首次呼吸高峰,具有典型的躍變型果實(shí)呼吸特征,其中有、無萼片對(duì)照組呼吸強(qiáng)度峰值均最高,且有萼片對(duì)照組呼吸強(qiáng)度峰值高于無萼片對(duì)照組;處理組在首次呼吸高峰時(shí)的呼吸強(qiáng)度峰值均維持在較低水平,說明1-MCP、MA、1-MCP+MA在冰溫貯藏前期均可抑制火柿呼吸強(qiáng)度,且1-MCP和1-MCP+MA處理顯著低于對(duì)照(<0.05),抑制呼吸作用效果顯著。至第60天時(shí),有萼片和無萼片火柿呼吸強(qiáng)度均為MA>1-MCP+MA>對(duì)照>1-MCP,且有萼片組1-MCP處理組呼吸強(qiáng)度為最低,說明有萼片組1-MCP處理在貯藏后期抑制柿果呼吸強(qiáng)度效果最好。
圖4 冰溫貯藏過程中有萼片和無萼片柿果呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的變化Fig. 4 Changes in respiration intensity and ethylene production rate of persimmon fruit with and without calyx lobes during freezing point storage
乙烯生成速率與呼吸強(qiáng)度呈正相關(guān),如圖4C、D所示,有、無萼片火柿在第15天時(shí)均達(dá)到乙烯釋放高峰,其中MA>1-MCP+MA>對(duì)照>1-MCP。有萼片各處理組中除1-MCP+MA外,其他處理均出現(xiàn)不同強(qiáng)度的二次乙烯釋放高峰;而無萼片各處理組在貯藏30 d后不再出現(xiàn)乙烯釋放高峰。此外,在第15天火柿達(dá)到乙烯釋放高峰時(shí),在有、無萼片的樣品中MA處理組均高于其他處理組,且無萼片MA處理樣品明顯高于有萼片MA處理樣品,推測(cè)是因?yàn)橘A藏環(huán)境內(nèi)高CO體積分?jǐn)?shù)使得乙烯生成速率短暫升高,萼片可進(jìn)行呼吸作用,保留萼片結(jié)合MA處理使得箱內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)較高,而高CO體積分?jǐn)?shù)可抑制乙烯釋放,進(jìn)而使無萼片MA處理組在達(dá)到乙烯釋放高峰時(shí)的峰值顯著高于其他處理組(<0.05)。綜上說明1-MCP結(jié)合去萼片、冰溫貯藏可較好地抑制火柿的乙烯生成速率,降低貯藏環(huán)境內(nèi)乙烯生成速率,從而延緩火柿的成熟軟化進(jìn)程。
如圖5A、B所示,在冰溫貯藏過程中,至第60天時(shí),有萼片和無萼片處理柿果VC含量均為1-MCP+MA>1-MCP>MA>對(duì)照,且1-MCP+MA、1-MCP處理組VC含量均顯著高于對(duì)照;但對(duì)比初始VC含量,有萼片柿果各處理組略有降低,而無萼片柿果各處理組均有所增加。說明1-MCP、MA、1-MCP+MA處理均可減少火柿VC的損失,其中1-MCP+MA、1-MCP處理效果最佳,結(jié)合去萼片處理,能促進(jìn)火柿VC含量增加,阻止自由基的積累,延緩柿果衰老。如圖5C、D所示,在冰溫貯藏至第60天時(shí),各處理組總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有所降低,但處理組的總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照組,其中去萼片的1-MCP+MA處理組下降幅度最小,顯著高于對(duì)照組(<0.05),說明該處理能在貯藏中后期有效阻止火柿總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低,控制果肉褐變的發(fā)生,保持火柿營養(yǎng)品質(zhì)。如圖5E、F所示,在冰溫貯藏過程中,至第60天時(shí),柿果總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有所下降,但各處理組的總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于對(duì)照(<0.05),其中有萼片柿果1-MCP+MA>1-MCP>MA>對(duì)照,無萼片柿果1-MCP>MA>1-MCP+MA>對(duì)照,說明1-MCP、MA、1-MCP+MA處理均可減少火柿總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低。綜上,至冰溫貯藏結(jié)束,有、無萼片對(duì)照組VC、總酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)總為最低,說明1-MCP、MA、1-MCP+MA處理在貯藏中后期均能降低火柿中VC、總酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的損耗,尤其以1-MCP+MA效果最佳。
圖5 冰溫貯藏過程中有萼片和無萼片柿果VC、總酚和總黃酮水平的變化Fig. 5 Changes in contents of VC, total phenols and total flavonoids in persimmon fruit with and without calyx lobes during freezing point storage
為綜合分析各指標(biāo)與處理?xiàng)l件之間的關(guān)系,引入PCA-X可視化與量化不同指標(biāo)、處理?xiàng)l件之間的相關(guān)性。如圖6A所示,共提取2 個(gè)主成分(principal component,PC)(特征值>1),其中累計(jì)方差貢獻(xiàn)為0.589,能反映火柿貯藏期間品質(zhì)變化。為更加直觀表現(xiàn)不同指標(biāo)在不同PC下的表現(xiàn)以及與不同處理方式之間的相關(guān)性繪制Biplot雙標(biāo)圖,以火柿在冰溫貯藏期間不同處理方式下的不同品質(zhì)指標(biāo)變化為分析對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析,不同處理方式樣品的位置越接近,表示其具有更相近的貯藏品質(zhì);不同指標(biāo)與處理方式的位置越接近,表示其相關(guān)性越高。如圖6B所示,保留萼片處理與去萼片之間有較明顯的區(qū)域分布差異,其中尤其以去萼片結(jié)合1-MCP+MA、MA處理樣品的位置與有萼片各處理樣品的位置距離最遠(yuǎn),說明去萼片結(jié)合1-MCP+MA、MA處理對(duì)比對(duì)照所引起的貯藏品質(zhì)變化效果明顯。結(jié)合各指標(biāo)在圖中的位置可知,去萼片處理與柿果VC含量、果肉硬度、O體積分?jǐn)?shù)、CO體積分?jǐn)?shù)、乙烯生成速率、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)及CX、PG活力的相關(guān)性更高,而保留萼片處理與柿果呼吸強(qiáng)度、果皮硬度、總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、-Gal活力的相關(guān)性更高。
圖6 不同條件處理火柿冰溫貯藏期間品質(zhì)指標(biāo)的PCA-X載荷圖(A)及其Biplot雙標(biāo)圖(B)Fig. 6 Principal component analysis-X loading plots of quality indicators in persimmon fruit under different treatment conditions during freezing point storage (A) and their corresponding biplot plots (B)
柿果實(shí)采后軟化是一個(gè)復(fù)雜有序的過程,包括營養(yǎng)成分含量的變化、細(xì)胞壁降解相關(guān)酶活力的上升、呼吸作用的增強(qiáng)、乙烯釋放的急劇增加等,這些因素相互影響。果萼是柿果實(shí)的氣體交換器官,同時(shí)也是環(huán)境脅迫的感知器官,比果實(shí)的其他部位對(duì)脅迫因素更加敏感。1-MCP和MA處理已經(jīng)成為延長果蔬保鮮期及提高貯藏品質(zhì)的有效措施,但去除萼片結(jié)合1-MCP或MA處理對(duì)火柿的軟化及貯藏品質(zhì)的影響尚不明確。在本研究中,綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),去除萼片結(jié)合1-MCP、1-MCP+MA處理火柿相對(duì)于保留萼片的火柿,延緩軟化和提高貯藏品質(zhì)效果更好。呼吸強(qiáng)度往往與貯藏環(huán)境內(nèi)O、CO體積分?jǐn)?shù)、乙烯釋放量密切相關(guān),是衡量果實(shí)生理代謝強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。乙烯是調(diào)控果實(shí)成熟、衰老的植物激素,通過與質(zhì)膜上的受體結(jié)合啟動(dòng)下游信號(hào)傳導(dǎo),引起一系列生理生化反應(yīng),如提高果實(shí)呼吸強(qiáng)度、促進(jìn)果實(shí)內(nèi)容物質(zhì)分解或轉(zhuǎn)化、加劇果實(shí)軟化等。在本研究中,MA結(jié)合冰溫貯藏能維持火柿貯藏環(huán)境一定的CO體積分?jǐn)?shù),并降低O體積分?jǐn)?shù),建立平衡條件下的適宜氣體組成,抑制柿果呼吸作用,且有萼片處理效果優(yōu)于去萼片處理(圖3),可能是因?yàn)槿コ嗥钄嗔嘶鹗镣ㄟ^萼片呼吸作用產(chǎn)生CO的途徑。相同貯藏時(shí)間下,有、無萼片的1-MCP+MA處理組貯藏環(huán)境中體積分?jǐn)?shù)無明顯差異;相同貯藏時(shí)間有萼片1-MCP+MA組貯藏環(huán)境中CO體積分?jǐn)?shù)明顯低于有萼片MA組,去萼片1- MCP+MA組貯藏環(huán)境中CO體積分?jǐn)?shù)總體上低于去萼片MA組(圖3A、B),而1-MCP結(jié)合冰溫貯藏可顯著降低采后火柿的呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率(<0.05)(圖4),說明1-MCP和去萼片處理同樣具有抑制柿果呼吸作用、降低乙烯生成速率的效果,主要是因?yàn)?-MCP在果實(shí)貯藏成熟過程中通過抑制乙烯受體的感知來阻礙其與受體的正常結(jié)合,并強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)乙烯受體,通過金屬原子與乙烯受體緊密結(jié)合,使受體保持鈍化狀態(tài),抑制乙烯釋放,且本實(shí)驗(yàn)均在冰溫條件下進(jìn)行,冰溫貯藏措施通過減緩柿果代謝活性,對(duì)乙烯釋放同樣起到了抑制作用。此外,本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有、無萼片火柿在第15天時(shí)均達(dá)到乙烯釋放高峰(圖4C、D),出現(xiàn)在首次呼吸強(qiáng)度高峰(貯藏30 d)之前,推測(cè)是因?yàn)橘A藏環(huán)境中高CO體積分?jǐn)?shù)使乙烯生成速率暫時(shí)升高。不同果實(shí)的呼吸強(qiáng)度高峰與乙烯釋放高峰出現(xiàn)時(shí)間的先后次序不同,在本實(shí)驗(yàn)中,火柿的乙烯釋放高峰先于呼吸強(qiáng)度高峰,且通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),不同處理方式僅影響柿果呼吸強(qiáng)度與乙烯生成速率,并不影響呼吸強(qiáng)度高峰與乙烯釋放高峰的出現(xiàn)時(shí)間。有萼片各處理組中除1-MCP+MA外,其他處理均出現(xiàn)不同程度的二次乙烯釋放高峰(圖4C),而去萼片處理在30 d后不再出現(xiàn)乙烯釋放高峰(圖4D),可能是因?yàn)椴珊笫凉幸蚁┑纳锖铣勺畛醢l(fā)生在果萼中,而去萼片處理使柿果失去了萼片參與的呼吸作用,并且無法將萼片中產(chǎn)生的乙烯擴(kuò)散到其他組織并產(chǎn)生二次乙烯釋放高峰。
果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯生成與VC、總酚、總黃酮的合成和降解密切相關(guān)。采后生理代謝受多種因素影響,且在貯藏期間個(gè)體差異較大,因此本實(shí)驗(yàn)火柿中的VC、總酚、總黃酮水平變化有一定的波動(dòng)性。但仍可看出1-MCP、MA、1-MCP+MA結(jié)合冰溫處理均有助于減少火柿在貯藏期間VC、總酚、總黃酮的損失,尤其在貯藏后期,1-MCP+MA處理總體上效果最為顯著(<0.05),且去萼片處理效果整體上優(yōu)于保留萼片。
柿采后果實(shí)軟化是細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、組分的改變以及內(nèi)部多糖降解的結(jié)果,其中細(xì)胞壁降解酶(CX、PG、果膠甲酯酶和-Gal)的作用是導(dǎo)致果實(shí)軟化的主要原因。一般細(xì)胞壁降解相關(guān)酶的活力越高,表明果實(shí)硬度越低,軟化程度越高,越不利于貯藏。在經(jīng)過1-MCP、MA、1-MCP+MA處理后,各處理組火柿硬度均高于對(duì)照組(圖1),這與在梨、蘋果、桃、櫻桃等果實(shí)得出的結(jié)論一致,其中尤其以1-MCP、1-MCP+MA結(jié)合去萼片處理效果顯著。此外,本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)1-MCP處理組果肉硬度對(duì)比初始硬度明顯增高,出現(xiàn)非正常硬化,推測(cè)是否由于去除萼片而導(dǎo)致缺氧引起,其生理機(jī)制有待進(jìn)一步研究。對(duì)比CX、PG和-Gal活力實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖2),發(fā)現(xiàn)隨著CX、PG活力的降低,火柿果皮、果肉硬度下降幅度變小,CX、PG活力和柿果硬度呈負(fù)相關(guān)。此外,雖然至第60天時(shí)對(duì)照組CX、PG活力對(duì)比其他處理最低,但硬度依舊最低,柿果軟化最嚴(yán)重。本實(shí)驗(yàn)證明1-MCP處理火柿可通過抑制CX、PG活力來維持柿子的硬度,且去萼片處理對(duì)抑制CX、PG活力效果優(yōu)于保留萼片,推測(cè)是由于去萼片處理降低火柿總體呼吸強(qiáng)度,抑制其內(nèi)部代謝。有研究報(bào)道采后柿果會(huì)因?yàn)樽陨砗粑饔枚?,發(fā)生水分脅迫,進(jìn)而誘導(dǎo)萼片中基因的表達(dá)并誘導(dǎo)產(chǎn)生ABA,而ABA誘導(dǎo)乙烯生物合成酶基因和乙烯生物合成氧化酶基因表達(dá),促進(jìn)乙烯的產(chǎn)生并擴(kuò)散至果肉組織中,作為次級(jí)信號(hào)激活乙烯自我催化,導(dǎo)致乙烯釋放激增,因此去萼片處理對(duì)CX、PG活力的抑制起到了協(xié)同作用。-Gal主要作用于水果軟化早期的細(xì)胞壁多糖,使細(xì)胞壁發(fā)生膨脹進(jìn)而加速果實(shí)軟化。在本實(shí)驗(yàn)貯藏結(jié)束時(shí),MA處理組-Gal活力均低于其他處理組(圖2E、F),說明MA處理可抑制-Gal活力,而1-MCP處理對(duì)-Gal活力無明顯抑制作用,推測(cè)與本實(shí)驗(yàn)1-MCP劑量不足以明顯影響-Gal活力有關(guān),有待進(jìn)一步研究。有萼片火柿中PG、-Gal活力整體上大于去萼片火柿,可能是因?yàn)槿ポ嗥幚碛绊懠?xì)胞中多糖的合成,而PG參與降解細(xì)胞多糖中的多聚半乳糖醛酸,-Gal參與降解多聚醛酸,萼片的去除使PG、-Gal部分代謝通路受到影響,進(jìn)而導(dǎo)致酶活力降低。
本實(shí)驗(yàn)研究1-MCP、MA、1-MCP+MA處理對(duì)有、無萼片火柿采后冰溫貯藏期間軟化及相關(guān)生理指標(biāo)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),1-MCP、MA及1-MCP+MA均可不同程度降低火柿軟化速度,而去除萼片預(yù)處理有效延緩了火柿二次乙烯生成高峰的出現(xiàn),且聯(lián)合1-MCP顯著延緩果肉硬度下降,抑制CX、PG活力,降低呼吸強(qiáng)度、乙烯生成速率以及總黃酮含量的下降,從而延緩了火柿軟化進(jìn)程,提高了貯藏品質(zhì)。