張雄峰，趙一鶴，李沁

(1.西南林業(yè)大學 生態(tài)與環(huán)境學院，云南 昆明 650233；2.云南省林業(yè)和草原科學院，云南 昆明 650201)

勃氏甜龍竹(Dendrocalamusbrandisii)別名云南甜龍竹，其筍體品質優(yōu)良，肉質細嫩鮮甜可口，分布于云南省臨滄、保山、德宏和普洱等州(市)，是當?shù)剞r民栽培以供自己食用或作為庭園經(jīng)濟收入來源的主要竹類。甜龍竹筍的鮮筍品質極佳，作為一種新鮮木本蔬菜具有很好的發(fā)展前景[1-2]。勃氏甜龍竹出筍期大多在夏季，發(fā)筍期正值高溫時節(jié)，竹筍采后不利于保鮮和運輸。且竹筍采挖后，木質化進程會加快，常溫下貯藏48 h后品質大大降低，商品價值和可食用率散失[3]。

國內外眾多研究者在竹筍的采后貯藏保鮮，延緩其木質化進程方面進行了大量的研究，并逐漸形成了物理、化學和生物保鮮等技術體系[4]。生物保鮮劑作為一種天然、高效、安全的保鮮劑，是近年來竹筍活體保鮮研究的熱點。生物保鮮劑包括微生物代謝物、生物酶和生物天然提取物三大類，以及由這三類組成的復合生物保鮮劑[5]。本研究分別選取三大類生物保鮮劑中的乳酸鏈球菌素(Nisin)、溶菌酶(Lysozyme)和殼聚糖(Chitosan)進行研究，參考前期研究結果設置不同生物保鮮劑濃度[6-12]，探究該三種生物保鮮劑處理對采后勃氏甜龍竹筍低溫貯藏過程中木質化進程的影響，以期為延緩竹筍木質化進程提供理論依據(jù)，也為勃氏甜龍竹筍的貯藏保鮮提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與試驗設計

2021年6月，從云南省普洱市思茅區(qū)楊家寨甜龍竹豐產(chǎn)示范基地(101.13°E、22.74°N)采集無病蟲害和機械損傷、大小適中，高約30 cm，生長健壯的勃氏甜龍竹筍100顆，當天運回云南省林業(yè)和草原科學院檢測中心實驗室。參考現(xiàn)有研究成果，設0.02%乳酸鏈球菌素、0.05%溶菌酶、1.5%殼聚糖3個試驗組，超純水為對照組(表1)。每個處理為18顆筍，將挑選好的72顆勃氏甜龍竹筍剝殼洗凈，將底部橫截面切齊，然后沿筍體橫向平均切分為基部、中部、尖段3部分，分別用參試保鮮劑涂膜浸泡處理后放入30 cm×40 cm食品級PE保鮮袋，置于4 ℃低溫下貯藏。

表1 試驗方案Tab.1 Scheme of treatment conditions

1.2 保鮮處理

1.2.1 制備保鮮劑溶液

以超純水為溶劑，分別配制0.02%乳酸鏈球菌素溶液、0.05%溶菌酶溶液和1.5%殼聚糖溶液。

1.2.2 浸泡處理

洗凈后切分的基部、中部、尖段3部分竹筍分別用超純水、0.02%乳酸鏈球菌素溶液、0.05%溶菌酶溶液和1.5%殼聚糖溶液涂膜浸泡5 min，自然陰干后分別用食品級PE保鮮袋按每個處理3個重復分袋裝好，貯藏在4 ℃、相對濕度(RH)為90%的恒溫恒濕箱中。每隔2 d觀察竹筍外觀變化情況并取樣，基部、中部、尖部混合取樣，使用液氮速凍處理后放置于-80 ℃超低溫冰箱保存待測。

1.3 測定指標

(1)色差值 使用色差儀(Konica CR-400/410，日本)分別對筍體進行測定，每個竹筍樣品測定5次，記錄 “L”為亮度值， “b”為黃度值。

(2)木質素 木質素的測定參考申德省[14]的改進方法。

(3)粗纖維 參照GB/T 5009.10—2003的方法，使用Fibertc 8000纖維素分析儀測定。

(4)木質素合成關鍵酶活性 酶活性的測定使用ELISA檢測試劑盒進行測定。

(5)總酚 參考Folin-Ciocalteu[15]以及黃程前[16]等的方法改動測定。

(6)類黃酮 參照Lim[17]以及黃程前[16]的方法改動測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和IBM SPSS Statistics 21.0對數(shù)據(jù)進行整理和方差統(tǒng)計分析(差異顯著水平α=0.05)；使用Origin 2018進行圖表的繪制。

2 結果與分析

2.1 外觀品質變化

如圖1所示，第0 d各處理組的勃氏甜龍竹筍顏色潔白，質地脆嫩，到第8 d時外觀品質發(fā)生明顯褐變，對照組變化差異最顯著，處理組3護色效果最優(yōu)。

圖1 不同處理對勃氏甜龍竹筍外觀品質的影響Fig.1 Effects of different treatments on the appearance of D.brandisii bamboo shoots

如圖2所示，在貯藏第0 d，對照組的黃度值為14.76，處理組1(14.59)、處理組2(14.63)、處理組3(15.1)的黃度值顯著大于對照組，這可能是因為各處理組經(jīng)保鮮劑處理后使筍體顏色有所加深所造成的。隨著貯藏時間延長，各組黃度值呈逐漸上升，對照組黃度值均顯著大于3個處理組。貯藏第8 d，處理組3的黃度值為14.62，顯著小于對照組、處理組1和處理組2。

由圖3可知，在0～8 d貯藏期內，隨著貯藏時間的延長，各組亮度值逐漸減小。在整個貯藏期間，3個處理組的亮度值均顯著大于對照組。貯藏第0 d，3個處理組的亮度值顯著大于對照組。貯藏第2 d，對照組的亮度值由貯藏初期的87迅速下降到85.24，而3個處理組的亮度值下降緩慢，無顯著差異。貯藏第4 d、6 d、8 d，處理組3的亮度值均顯著大于對照組、處理組1和處理組2。

圖2 不同處理對勃氏甜龍竹筍黃度值的影響注：相同貯藏時間不同字母表示處理間存在顯著差異 (P<0.05)，下同。Fig.2 Effects of different treatments on yellowness value of D.brandisii bamboo shoots

圖3 不同處理對勃氏甜龍竹筍亮度值的影響Fig.3 Effects of different treatments on brightness value of D.brandisii bamboo shoots

以上結果表明，3種保鮮劑處理能顯著抑制黃度值的增加，亮度值的減小，其中處理組3的效果優(yōu)于處理組1和2。

2.2 木質素和粗纖維含量變化

如圖4可知，在0～8 d貯藏期間，3個處理組和對照組的木質素含量呈逐漸上升的變化趨勢。貯藏第0 d，對照組(0.45%)與處理組1(0.45%)、處理組2(0.46%)、處理組3(0.46%)木質素含量無顯著性差異。貯藏第2 d，對照組(0.81%)顯著增加，顯著大于處理組1(0.63%)、處理組2(0.61%)、處理組3(0.61%)。貯藏第4 ～8 d，3個處理組的木質素含量都顯著小于對照組。貯藏第8 d，各組木質素含量均達到最大值，對照組(1.42%)顯著大于各處理組，處理組3(0.92%)顯著小于處理組1(1.16%)、處理組2(1.11%)。

圖4 不同處理對勃氏甜龍竹筍木質素含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on lignin content in D.brandisii bamboo shoots

如圖5可知，在整個貯藏期內，對照組和處理組的粗纖維含量呈逐漸上升的變化趨勢。貯藏初期，各組粗纖維含量分別為：對照組(6.63%)、處理組1(6.32%)、處理組2(6.08%)、處理組3(6.05%)，各組無顯著性差異。貯藏第2 d，對照組顯著大于處理組2、處理組3。貯藏第4、6、8 d，對照組均顯著大于3個處理組。貯藏第8 d，各組粗纖維含量均達到最大值，對照組(13.54%)顯著大于各處理組，而處理組3(11.12%)顯著小于處理組1(12.55%)和處理組2(12.64%)。

2.3 木質素合成關鍵酶活性變化

PAL、POD、PPO和CAD活性變化如圖6所示。

圖6 不同處理對勃氏甜龍竹筍木質素合成關鍵酶活性的影響Fig.6 Effects of different treatment on activities of key enzymes in lignin synthesis of D.brandisii bamboo shoots

0 d至8 d內對照組的4種酶活性總體上變化趨勢不明顯，而處理組的酶活性呈逐漸下降的變化趨勢。與3個處理組相比，對照組酶活性總體變化不明顯，這可能是因為低溫抑制了酶活性的變化所致。在整個8 d貯藏期內，對照組各測定時間點的4種木質素合成關鍵酶活性均顯著大于3個處理組。以上結果表明，在貯藏初期對照組和處理組的PAL、POD、PPO和CAD均保持高的酶活性，而在低溫貯藏過程中使用3種生物保鮮劑處理可顯著降低4種酶的活性，進而抑制木質素和粗纖維的形成，延緩木質化進程的快速發(fā)生。

2.4 抗氧化酶活性變化

如圖7所示，對照組SOD酶活性在0～8 d內呈現(xiàn)先下降后上升再下降的波動變化，而處理組則呈現(xiàn)逐漸上升的變化趨勢。和對照組相比，在整個8 d貯藏期內，3個處理組各測定時間點SOD酶活性均顯著大于對照組，其中處理組2大于其它2個處理組。以上結果表明，經(jīng)過3種生物保鮮劑處理后的勃氏甜龍竹筍在貯藏期內SOD酶活性顯著增加，抗氧化能力得到顯著提升。

圖7 不同處理對勃氏甜龍竹筍超氧化物歧化酶活性的影響Fig.7 Effects of different treatment on SOD activity of D.brandisii bamboo shoots

2.5 次生代謝產(chǎn)物含量變化

次生代謝產(chǎn)物含量變化趨勢見圖8。

圖8 不同處理對勃氏甜龍竹筍總酚(A)和類黃酮(B)含量的影響Fig.8 Effects of different treatments on total phenol(A)and flavonoid(B)content in D.brandisii bamboo shoots

如圖8-A所示，對照組總酚含量總體上呈上升的變化趨勢，而處理組則呈先上升后下降的變化趨勢。貯藏第0 d，對照組總酚含量(63.3 mg/100g)顯著小于處理組1(421.86 mg/100g)、處理組2(428.75 mg/100g)、處理組3(393.11 mg/100g)，這可能是由于使用保鮮劑的原因造成各組初始值大小有所不同。貯藏第0～2 d，處理組和對照組總酚含量都呈上升變化，且與各處理組相比，對照組上升幅度較顯著。貯藏第2 d，對照組(770.01 mg/100g)顯著大于各處理組，各處理組間存在顯著差異，由大到小為處理組1(635.29 mg/100g)、處理組2(614.67 mg/100g)、處理組3(508.65 mg/100g)。第2～4 d對照組含量下降，而3個處理組則上升。到第4 d時，對照組(477.58 mg/100g)顯著小于處理組1(764.13 mg/100g)、處理組2(906.61 mg/100g)、處理組3(701.94 mg/100g)，處理組2達到最大值拐點，各組間差異性顯著。第4～6 d，處理組2開始下降，而對照組和處理組1、處理組3則上升。到第6 d時，對照組(1 022.41 mg/100g)大于處理組1(864.60 mg/100g)、處理組3(815.78 mg/100g)、處理組2(451.18 mg/100g)，處理組1、處理組3到達最大值拐點，各組間差異性顯著。第6～8 d，對照組繼續(xù)上升至最大值1 112.53 mg/100g，而處理組1(257.58 mg/100g)、處理組2(276.94 mg/100g)、處理組3(179.43 mg/100g)則降低至最小值，對照組顯著大于各處理組，各組間差異性顯著。

各組的類黃酮含量總體上呈先上升后下降的變化趨勢(圖8-B)。貯藏第0 d，對照組(182.9 mg/100g)顯著大于處理組1(166.04 mg/100g)、處理組2(108.19 mg/100g)和處理組3(102.42 mg/100g)，各組間差異性顯著 。貯藏第0～2 d，對照組呈下降變化，而各處理組則呈上升變化，到第2 d時對照組(133.44 mg/100g)顯著小于處理組2(143.35 mg/100g)、處理組3(172.35 mg/100g)和處理組1(183.89 mg/100g)，各處理組間差異性顯著。第2～4 d，對照組和各處理組類黃酮含量均上升，到第4 d時各組均達到最大值，由大到小為處理組3(249.89 mg/100g)、處理組1(244.64 mg/100g)、處理組2(225.86 mg/100g)、對照組(205.43 mg/100g)，各組間差異性顯著。第4～6 d，對照組和各處理組類黃酮含量開始下降，到貯藏第6 d各個組的類黃酮含量分別下降量從大到小為處理組3(196.42 mg/100g)、處理組2(180.1 mg/100g)、處理組1(145.94 mg/100g)、對照組(113.49 mg/100g)，各組間差異顯著。第6～8 d，對照組和處理組1含量上升，而處理組2、處理組3則下降。貯藏第8 d，處理組3(185.7 mg/100g)顯著大于處理組1(170.37 mg/100g)、處理組2(145.32 mg/100g)和對照組(137.44 mg/100g)，各組差異性顯著。以上結果表明，3個處理組均可促進類黃酮的合成，其中處理組3的效果比處理組1和處理組2好。

3 討論與結論

(1)采后竹筍在常溫下貯藏，木質化進程加快，筍體從切口處開始發(fā)生褐變，呼吸作用加強，水分流失，品質不斷下降[18]。本項研究采用三種生物保鮮劑處理采后勃氏甜龍竹筍，貯藏期間全部處理組的黃度值均顯著降低，亮度值則顯著提高，貯藏末期的感官品質和對照組相比顯著提升，其中處理組3的護色效果優(yōu)于處理組1和處理組2。

(2)竹筍在采后木質化過程中，木質素和粗纖維含量的增加是主要原因。木質素是一種由肉桂醇等單體聚合而成的酚類多聚體，木質素單體在PAL、CAD和POD等木質素合成關鍵酶的一系列酶促反應下脫氫聚合成木質素，木質素沉積使得筍體變硬[19-22]。粗纖維是植物細胞壁的主要組成成分，包括木質素、纖維素和半纖維素等[23]。運用不同生物保鮮劑處理來延緩木質素和粗纖維含量的上升，可以延長竹筍的貯藏時間和增加可食用率。本項研究結果表明，在8 d貯藏期間，處理組均能顯著抑制采后勃氏甜龍竹筍木質素和粗纖維含量的快速增加，從而延緩木質化進程，其中處理組3效果優(yōu)于另外兩個處理組，這與羅曉莉[24]對麻竹(D.latiflorus)筍運用殼聚糖涂膜保鮮延緩木質化的結果相似。

(3)與木質素合成相關的4種關鍵酶活性的變化結果分析表明，在8 d貯藏期間，3種保鮮劑處理均能顯著抑制PAL、PPO、POD和CAD酶活性的增加。而PAL酶活性的上升會促進酚類物質的合成，POD在過氧化氫存在的條件下迅速氧化多酚物質，在POD協(xié)同作用下使果蔬發(fā)生褐變。此外，SOD酶活性的上升有利于果蔬的抗氧化性，3個處理組均可以提高SOD酶活性，而處理組3和處理組2效果比處理組1好。

(4)植物次生代謝產(chǎn)物中，酚類化合物的形成也對植物木質化進程產(chǎn)生重要影響，主要包括單酚類和黃酮類等。總酚含量的增加會促進木質素的生成，影響組織分化和果實褐變，加速植物的愈合和生長[25]。本項研究結果表明，3種保鮮劑處理均可顯著抑制總酚含量的增加，在貯藏末期總酚含量顯著降低，結合各處理組筍色差值變化結果，處理組3抑制效果優(yōu)于另外兩個處理組。此外，類黃酮的生成可以清除生物體內的自由基，具有一定的抗氧化作用，延緩植物體木質化的發(fā)生[26]。本研究中3種保鮮劑處理均能顯著提高類黃酮含量，其中處理組3效果最優(yōu)，對筍體抗氧化性能的提升也具有較好的效果。

綜上所述，0.02%乳酸鏈球菌素、0.05%溶菌酶和1.5%殼聚糖處理能使勃氏甜龍竹筍的黃度值、木質素、粗纖維和總酚含量顯著降低，類黃酮、亮度值顯著提高。結合木質素合成關鍵酶活性變化結果表明，隨著貯藏時間延長，與木質素合成相關的4種關鍵酶(PAL、PPO、POD和CAD)活性呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢，均顯著低于對照組，使得木質素和粗纖維含量顯著降低；而抗氧化酶SOD活性呈現(xiàn)逐漸上升的變化趨勢，均顯著高于對照組，抗氧化能力逐漸增強，使得總酚含量顯著下降，類黃酮含量顯著上升，能有效地減緩木質化進程的快速發(fā)生，從而提升竹筍的感官品質。三種保鮮劑處理均能延緩采后勃氏甜龍竹筍木質化，其中1.5%殼聚糖處理組的效果最好，乳酸鏈球菌素、溶菌酶效果次之。