唐偉杰，張瀠支，張 良，呂靜祎，孫明宇，葛永紅，陳敬鑫

（1.渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州 121013；2.錦州市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心，遼寧錦州 121013）

0 引言

蘋(píng)果，屬于呼吸躍變型果實(shí)，是我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)果樹(shù)之一，產(chǎn)量位居世界首位［1］。茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）是天然植物調(diào)節(jié)劑，能夠調(diào)節(jié)植物種子萌發(fā)、開(kāi)花及果實(shí)成熟等多種生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，還在抗逆反應(yīng)中起著重要作用［2］。據(jù)報(bào)道，適宜濃度外源MeJA處理可保持果實(shí)貯藏品質(zhì)。150 μmol/L MeJA可減緩草莓可溶性固形物（total soluble solids，TSS）、可滴定酸（titratable acid，TA）以及抗壞血酸（ascorbic acid，ASA）含量的降低［3］。10 μmol/L MeJA明顯抑制香蕉可溶性糖含量下降［4］。100 μmol/L MeJA可顯著延緩冬棗硬度下降，抑制其呼吸速率和多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性［5］。500 μmol/L MeJA可提高獼猴桃TSS和ASA含量［6］。然而，外源MeJA也可促進(jìn)采后成熟衰老進(jìn)程。研究發(fā)現(xiàn)，500 μmol/L MeJA加快番茄果實(shí)采后乙烯產(chǎn)生［7］。50 mg/L MeJA促進(jìn)葡萄果實(shí)葉綠素降解［8］。100 μmol/L MeJA有利于保持“富士”蘋(píng)果采后品質(zhì)與抗氧化能力［9］。上述研究表明，MeJA對(duì)果蔬采后成熟衰老及貯藏品質(zhì)的影響有濃度效應(yīng)。但目前關(guān)于低濃度MeJA對(duì)蘋(píng)果采后成熟衰老影響的研究卻很少。我們前期用0，500，1 500，2 000 μmol/L MeJA處理蘋(píng)果果實(shí)，發(fā)現(xiàn)1 500 μmol/L MeJA明顯促進(jìn)蘋(píng)果采后成熟衰老進(jìn)程，而2 000 μmol/L 則有相反效果［10］。

本文以“金冠”蘋(píng)果果實(shí)為研究對(duì)象，采后用0，10，100，1 500 μmol/L外源MeJA處理，通過(guò)測(cè)定貯藏品質(zhì)及成熟衰老相關(guān)指標(biāo)變化，探明外源MeJA在蘋(píng)果果實(shí)處理效果的濃度效應(yīng)，為蘋(píng)果保鮮新技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

“金冠”蘋(píng)果果實(shí)于2021年9月20日采自遼寧省錦州市太和區(qū)果樹(shù)農(nóng)場(chǎng)，果實(shí)處于商業(yè)采收期，TSS含量為11.27%，硬度為10.85 kg/cm2。采收后隨機(jī)選取大小、成熟度一致，無(wú)病蟲(chóng)害以及機(jī)械損傷的不套袋蘋(píng)果720個(gè)，采用紙板箱包裝好后立即運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室。MeJA（有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%），Tween-20（有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)96%）：北京索萊寶科技有限公司。其他常用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

7820型氣相色譜儀（美國(guó)安捷倫科技公司）；GY-3型指針式水果硬度計(jì)（浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司）；PAL-3數(shù)顯手持折光儀（北京伊特諾電子科技有限公司）；UV-2550型紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本島津儀器有限公司）；Legend Micro21R型冷凍離心機(jī)（美國(guó)賽默飛世爾科技公司）。

1.2 處理方法

隨機(jī)將蘋(píng)果果實(shí)分成4組，其中3組分別使用10，100，1 500 μmol/L MeJA溶液浸泡5 min，對(duì)照組（CK）則采用蒸餾水溶液浸泡5 min，以上各組處理溶液均含0.2% Tween-20。各處理組均重復(fù)處理3次，每次60個(gè)果實(shí)，每組共處理180個(gè)果實(shí)。果實(shí)浸泡后取出自然晾干，而后置于紙板箱內(nèi)常溫（20±2）℃貯藏，在貯藏的0，7，14，21，28，35 d，從各組隨機(jī)選取12個(gè)果實(shí)進(jìn)行呼吸速率、乙烯釋放速率和硬度的測(cè)定。另外從各組再隨機(jī)選取9個(gè)果實(shí)切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的小塊，液氮速凍后貯存于-80 ℃超低溫冰箱中，用于其余指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 理化指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 呼吸速率和乙烯釋放速率的測(cè)定

每組每次各取4個(gè)果實(shí)常溫密封于干燥器中1 h，抽取1 mL頂空氣體用氣相色譜儀測(cè)定呼吸速率和乙烯釋放速率［11］，重復(fù)3次，單位均為μmol/（kg·s）。

1.3.2 硬度、TSS和TA含量的測(cè)定

用水果硬度計(jì)測(cè)定硬度，在果實(shí)赤道部位呈120 °角取3個(gè)點(diǎn)，去皮后將硬度計(jì)探頭垂直插入，重復(fù)3次取平均值，單位為kg/cm2。采用折光儀測(cè)定TSS含量，采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定TA含量［12］，TSS和TA 含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示。

1.3.3 ASA含量、總酚含量和PPO活性的測(cè)定

每指標(biāo)從各處理凍樣中隨機(jī)取1 g樣品進(jìn)行測(cè)定，參照曹建康等［13］的方法，采用2，6-二氯靛酚法測(cè)定ASA含量，以mg/（100 g）表示；采用紫外分光光度法測(cè)定果實(shí)的總酚含量和PPO活性，單位分別以O(shè)D280/g和U/g表示。

1.3.4 O2-·產(chǎn)生速率以及MDA和H2O2含量的測(cè)定

每指標(biāo)從各處理凍樣中隨機(jī)取1 g樣品進(jìn)行測(cè)定，采用硫代巴比妥酸法測(cè)定果實(shí)MDA含量［14］，單位為μmol/g；參照曹建康等［13］的方法，測(cè)定O2-·產(chǎn)生速率及H2O2含量，單位分別為mmol/（min·g）和μmol/g。

1.4 數(shù)據(jù)分析

各項(xiàng)指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，以平均值作為最終值。采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行平均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)方差分析，SPSS 22.0進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。用Origin 2021作圖，圖中不同字母表示差異顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)果實(shí)呼吸速率和乙烯釋放速率的影響

呼吸速率、乙烯釋放速率與呼吸躍變型果實(shí)的成熟衰老密切相關(guān)，呼吸高峰后，果實(shí)很快衰老［15］。如圖1所示，對(duì)照組及1 500 μmol/L MeJA處理組的呼吸速率和乙烯釋放速率高峰均出現(xiàn)在第21 d，而10，100 μmol/L MeJA處理組則出現(xiàn)在第28 d。在第21 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的呼吸速率和乙烯釋放速率高峰值分別是對(duì)照組的1.07，1.05倍；10 μmol/L MeJA處理組分別比對(duì)照組低26%和24%；100 μmol/L MeJA處理組則分別比對(duì)照組低17%和18%，均有顯著差異（P＜0.05）。在第28 d，100 μmol/L MeJA處理組的呼吸速率和乙烯釋放速率分別是10 μmol/L MeJA處理組的1.12，1.26倍，有顯著差異（P＜0.05）?？梢?jiàn)，10，100 μmol/L MeJA處理均抑制了果實(shí)呼吸速率和乙烯釋放速率，延緩其成熟衰老進(jìn)程，而1 500 μmol/L MeJA處理組則相反。在梨、蘋(píng)果等果實(shí)上的研究表明［16-17］，外源MeJA處理能夠調(diào)控果實(shí)成熟過(guò)程中內(nèi)源乙烯的合成。MeJA處理可通過(guò)誘導(dǎo)乙烯合成酶關(guān)鍵基因ACS的表達(dá)加速果實(shí)乙烯產(chǎn)生［18］。本研究發(fā)現(xiàn)，外源MeJA處理對(duì)蘋(píng)果采后成熟過(guò)程中乙烯合成的影響具有濃度效應(yīng)。

圖1 不同濃度MeJA 處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)呼吸速率和乙烯釋放速率的影響Fig.1 Effects of MeJA treatment at different concentrations on respiration rate and ethylene release rate of apple fruit

2.2 對(duì)果實(shí)硬度、TA和TSS含量的影響

硬度、TA和TSS含量是評(píng)價(jià)果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。如圖2（a）（b）所示，各處理組的果實(shí)硬度和TA含量在貯藏期間均呈下降趨勢(shì)，其中10 μmol/L MeJA處理組的硬度和TA含量最高，而1 500 μmol/L MeJA處理組則最低。在第35 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的硬度和TA含量分別比對(duì)照組低5%和10%，而10 μmol/L MeJA處理組分別是100 μmol/L MeJA處理組的1.05，1.07倍，均有顯著差異（P＜0.05）。在桃及藍(lán)莓果實(shí)上的研究發(fā)現(xiàn)［19-20］，外源MeJA處理能夠通過(guò)調(diào)控細(xì)胞壁降解關(guān)鍵酶的活性及基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控果實(shí)的軟化進(jìn)程。有機(jī)酸參與果實(shí)成熟期間呼吸代謝。在獼猴桃、枇杷及南果梨等果實(shí)上的研究發(fā)現(xiàn)［21-23］，適宜MeJA處理能夠使果實(shí)在貯藏期間保持較高的TA含量。本研究發(fā)現(xiàn)，10，100 μmol/L MeJA處理能夠有效減緩TA含量下降，推測(cè)可能是由于呼吸速率被抑制造成，而1 500 μmol/L MeJA處理組則相反。

圖2 不同濃度MeJA 處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)硬度、TA和TSS含量的影響Fig.2 Effects of MeJA treatment at different concentrations on flesh firmness，TA and TSS contents of apple fruit

如圖2（c）所示，各處理組TSS含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中1 500 μmol/L MeJA處理組和對(duì)照組TSS含量高峰值均出現(xiàn)在第21 d，而10，100 μmol/L MeJA處理組則出現(xiàn)在第28 d。在第21 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的TSS含量是對(duì)照組的1.02倍，有顯著差異（P＜0.05）。在第28 d，100 μmol/L MeJA處理組的TSS含量是10 μmol/L MeJA處理組的1.03倍，有顯著差異（P＜0.05）。果實(shí)成熟期間，淀粉水解轉(zhuǎn)化為單糖或寡糖，使其可溶性糖含量提高，甜味增加。在獼猴桃與枇杷果實(shí)上的研究發(fā)現(xiàn)，適宜MeJA處理能夠使果實(shí)在貯藏后期保持較高的TSS含量。本研究中10，100 μmol/L MeJA處理延緩蘋(píng)果果實(shí)TSS含量的上升，推測(cè)可能是由于其延緩了淀粉水解造成，而1 500 μmol/L MeJA處理組則相反。綜上所述，1 500 μmol/L MeJA處理加速了果實(shí)在貯藏期間硬度、TA含量的下降及TSS含量的上升，加快其品質(zhì)劣變，而10，100 μmol/L MeJA處理則相反，其中以10 μmol/L MeJA處理的保鮮效果最好。

2.3 對(duì)果實(shí)ASA、總酚含量和PPO活性的影響

ASA和總酚是果蔬體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì)。如圖3（a）（b）所示，各處理組ASA和總酚含量總體呈下降趨勢(shì)，其中10，100 μmol/L MeJA處理組的ASA和總酚含量均高于對(duì)照組，而1 500μmol/L MeJA處理組在貯藏前21 d低于對(duì)照組。在第35 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的總酚含量比對(duì)照組低9%，而10，100 μmol/L MeJA處理組則分別是對(duì)照組的1.17，1.12倍，均有顯著差異（P＜0.05）。果蔬在貯藏過(guò)程中，組織發(fā)生褐變與PPO活性密切相關(guān)。如圖3（c）所示，各處理組的PPO活性均呈先上升后下降趨勢(shì)，其中10，100 μmol/L MeJA處理組始終要低于對(duì)照組，而1 500 μmol/L MeJA處理組則相反。在第21 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的PPO活性是對(duì)照組的1.12倍?？梢?jiàn)，1 500 μmol/L MeJA處理提高了果實(shí)的PPO活性，降低總酚和ASA的含量，加速褐變，而10，100 μmol/L MeJA處理效果則相反。

圖3 不同濃度MeJA處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)ASA、總酚含量和PPO活性的影響Fig.3 Effects of MeJA treatment at different concentrations on contents of ASA，total phenol and PPO activity of apple fruit

在梨果實(shí)上的研究發(fā)現(xiàn)，100 μmol/L MeJA處理降低了梨果實(shí)在低溫貯藏期間的PPO活性，有效地保持總酚含量，降低褐變率及褐變指數(shù)［24］，而2 000 μmol/L MeJA處理使梨果實(shí)常溫貯藏期間總酚含量降低，加速果實(shí)褐變［25］?？梢?jiàn)，外源MeJA 處理對(duì)梨果實(shí)采后褐變的影響與處理濃度有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，外源 MeJA 處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)采后褐變的影響也具有濃度效應(yīng)。

2.4 對(duì)果實(shí)O2- ·產(chǎn)生速率、MDA及H2O2含量的影響

O2-·和H2O2等活性氧積累會(huì)加劇果蔬細(xì)胞膜脂過(guò)氧化，加速組織衰老。如圖4所示，各處理組MDA含量、O2-·產(chǎn)生速率均呈上升趨勢(shì)，其中10，100 μmol/L MeJA處理組的MDA含量、O2-·產(chǎn)生速率在整個(gè)貯藏期間整體低于對(duì)照組，而1 500 μmol/L MeJA處理組則始終高于對(duì)照組。在第35 d，10 μmol/L MeJA處理組的MDA含量及O2-·產(chǎn)生速率比對(duì)照組分別低14%和12%，都比100 μmol/L MeJA處理組低5%，而1 500 μmol/L MeJA處理組分別是對(duì)照組的1.06，1.16倍，均有顯著差異（P＜0.05）。各處理組H2O2含量高峰值均出現(xiàn)在第21 d。在第21 d，1 500 μmol/L MeJA處理組的H2O2含量高峰值是對(duì)照組的1.15倍，而10，100 μmol/L MeJA處理組分別比對(duì)照組低6%和4%，均有顯著差異（P＜0.05）。10 μmol/L MeJA處理組的H2O2含量在第14～35 d顯著低于100 μmol/L MeJA處理組?？梢?jiàn)，10，100 μmol/L MeJA處理能夠抑制蘋(píng)果貯藏期間活性氧的積累，減緩膜質(zhì)過(guò)氧化作用，延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程，而1 500 μmol/L MeJA處理組則相反，其中以10 μmol/L MeJA處理的保鮮效果最好。上述結(jié)果表明，MeJA對(duì)蘋(píng)果采后活性氧積累及膜脂過(guò)氧化作用的效果與處理濃度密切相關(guān)，與在草莓果實(shí)上的研究結(jié)果一致［26］。

圖4 不同濃度MeJA處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)O2-·產(chǎn)生速率、MDA及H2O2含量的影響Fig.4 Effects of MeJA treatment at different concentrations on O2-·production rate，MDA and H2O2 content in apple fruits

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)比10，100，1 500 μmol/L的MeJA浸泡處理對(duì)蘋(píng)果常溫貯藏期間保鮮效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)，10，100 μmol/L的MeJA處理較好地維持了“金冠”蘋(píng)果果實(shí)常溫貯藏品質(zhì)，減緩果實(shí)的膜脂過(guò)氧化，其中10 μmol/L的MeJA處理保鮮效果更佳。外源MeJA處理對(duì)蘋(píng)果果實(shí)保鮮效果的影響與其濃度密切相關(guān)。

1 500 μmol/L MeJA處理使果實(shí)的乙烯釋放量及呼吸速率高峰提前，加速了果實(shí)軟化、組織褐變及活性氧的積累，使膜脂過(guò)氧化加劇，因此加速其成熟與衰老進(jìn)程。不同濃度外源MeJA如何通過(guò)影響細(xì)胞壁組分代謝，進(jìn)而調(diào)控蘋(píng)果的采后軟化進(jìn)程，還需進(jìn)一步深入研究。

不同濃度MeJA處理如何通過(guò)調(diào)控蘋(píng)果乙烯生物合成途徑的相關(guān)酶活性、關(guān)鍵基因的表達(dá)，從而影響內(nèi)源乙烯的合成，還需要進(jìn)一步深入研究。