侯帥，張祎佳，周丹丹，馬飛洋，王大鵬，趙思琪，丁超，劉強(qiáng)?

1 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院/江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023；2 南京林業(yè)大學(xué)輕工與食品學(xué)院，南京 210037

0 引言

【研究意義】稻谷儲(chǔ)藏是保障糧食連續(xù)性供給和市場(chǎng)化運(yùn)行不可或缺的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到國(guó)家的安全和社會(huì)穩(wěn)定[1]。作為全球最大的稻谷消費(fèi)國(guó)，我國(guó)稻谷年產(chǎn)量現(xiàn)已超2 億噸，占全球總產(chǎn)量超過(guò)30%。根據(jù)稻谷安全儲(chǔ)藏嚴(yán)格需求，新鮮稻谷必須經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理才可進(jìn)入儲(chǔ)備糧倉(cāng)進(jìn)行儲(chǔ)藏[2]。但受到高溫等外界環(huán)境影響，每年因儲(chǔ)藏方式不當(dāng)引起的霉變和黃變等糧食產(chǎn)后損失高達(dá)2 500 萬(wàn)噸[3]。稻谷作為熱敏感型食品原材料，即使在高溫（35 ℃）脅迫下短暫儲(chǔ)藏7 d 左右，加工出的大米色澤顯著變黃，黃粒米比重嚴(yán)重超標(biāo)。因此，如何提高稻谷產(chǎn)后儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，確保加工稻米的商業(yè)價(jià)值，對(duì)促進(jìn)糧食產(chǎn)后減損至關(guān)重要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明，偏高水分稻谷在高溫脅迫條件下的儲(chǔ)藏過(guò)程中，籽粒表觀顏色、膜脂氧化及代謝酶活性顯著變化，對(duì)應(yīng)的酚類(lèi)等活性物質(zhì)含量受到影響，品質(zhì)劣變嚴(yán)重[4]。作為代表性非熱加工技術(shù)之一，介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體技術(shù)（DBD-CP）可以利用周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生光電子、離子和自由基等活性物質(zhì)[5]，對(duì)樣品內(nèi)部代謝途徑產(chǎn)生作用的同時(shí)，可在非熱環(huán)境下最大程度保留樣品的營(yíng)養(yǎng)因子?，F(xiàn)階段，該技術(shù)現(xiàn)被證實(shí)在食品貯藏保鮮方面有積極作用[6]。例如，DBD-CP 處理能有效保持樣品中抗壞血酸、酚類(lèi)、黃酮類(lèi)以及香氣等相關(guān)活性成分的穩(wěn)定性，類(lèi)似研究已在草莓果實(shí)[7]、枸杞[8]和NFC 果汁[9]中被報(bào)道，但關(guān)于該技術(shù)在稻谷等谷物類(lèi)品質(zhì)穩(wěn)定化方面有待進(jìn)一步研究。酚類(lèi)和黃酮類(lèi)化合物作為稻谷中重要的次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有消除體內(nèi)自由基、緩解膜脂氧化等功能特性，對(duì)提升環(huán)境脅迫下儲(chǔ)藏稻谷穩(wěn)定性至關(guān)重要[10]。當(dāng)前，稻谷籽粒內(nèi)部酚類(lèi)物質(zhì)合成主要通過(guò)苯丙烷代謝途徑。在該途徑中，苯丙氨酸先后經(jīng)苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羥化酶（C4H）和查爾酮合成酶（CHS）等關(guān)鍵限速酶的催化，形成一系列苯基酚類(lèi)和黃酮類(lèi)化合物[11]。類(lèi)似研究也證實(shí)，經(jīng)DBD-CP 處理后可以誘導(dǎo)草莓果實(shí)內(nèi)部苯丙烷代謝途徑，顯著提升果實(shí)內(nèi)部花色苷類(lèi)物質(zhì)合成關(guān)鍵酶的活性，從而促進(jìn)花色苷類(lèi)物質(zhì)的合成與積累，證實(shí)了DBD-CP 處理可作為提高采后果實(shí)活性物質(zhì)含量的有效途徑[12]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】當(dāng)前儲(chǔ)藏稻谷黃變與酚類(lèi)物質(zhì)的代謝關(guān)聯(lián)已被證實(shí)，但基于儲(chǔ)藏稻谷對(duì)處理溫度的敏感特性，如何調(diào)控儲(chǔ)藏稻谷特性代謝以提高儲(chǔ)藏穩(wěn)定性有待進(jìn)一步研究，特別是針對(duì)偏高水分稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中黃變這一典型特征，利用非熱處理能否實(shí)現(xiàn)其儲(chǔ)藏穩(wěn)定性提高以及酚類(lèi)代謝調(diào)控的機(jī)理尚未闡明?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以偏高水分稻谷為研究對(duì)象，探究DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏稻谷理化指標(biāo)、活性物質(zhì)含量及DPPH、ABTS、FARP 等抗氧化能力的影響，闡明DBD-CP 調(diào)控儲(chǔ)藏稻谷品質(zhì)劣變發(fā)展的機(jī)理，為偏高水分糧食應(yīng)急化處理提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

稻谷樣品：南粳9108（粳稻），2022 年11 月產(chǎn)自南京六合祝玉三家庭農(nóng)場(chǎng)，攤曬后運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室4℃儲(chǔ)藏，對(duì)應(yīng)初始水分16%（濕基）。

碳酸鈉（分析純，南京壽德生物科技有限公司）；乙醇、鹽酸、甲醇、冰乙酸（分析純，南京化學(xué)試劑股份有限公司）；亞硝酸鈉、醋酸鈉（分析純，上海麥克林生化科技有限公司）；六水合氯化鋁、氫氧化鈉（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；TPTZ（2,4,6-三吡啶基三嗪）、ABTS（2,2′-聯(lián)氮-雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸））、福林酚、過(guò)硫酸鉀、三氯化鐵以及沒(méi)食子酸、兒茶素標(biāo)準(zhǔn)品（上海源葉生物科技有限公司）；超氧陰離子含量檢測(cè)試劑盒（北京索萊寶生物科技有限公司）；丙二醛測(cè)定試劑盒、過(guò)氧化氫測(cè)定試劑盒（南京建成生物有限公司）；苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羥化酶、查爾酮合酶測(cè)定試劑盒（上海酶聯(lián)生物科技有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

ST-110A 水分測(cè)定儀（廈門(mén)易仕特儀器有限公司）；RDN 型人工氣候箱（寧波東南儀器有限公司）；BLH-3250 礱谷機(jī)（浙江伯利恒儀器設(shè)備公司）；BLH-3110 型精米機(jī)（上海嘉定糧油儀器有限公司）；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；液氮研磨機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；XHF-DY高速分散器（寧波新芝生物科技股份有限公司）；TG16WS 高速離心機(jī)（長(zhǎng)沙湘智離心機(jī)儀器有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（南京萊福瑞斯有限公司）；CM-5美能達(dá)分光測(cè)色儀（日本柯尼卡美能達(dá)）；HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋（國(guó)華電器有限公司）；紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本日立高新技術(shù)公司）；介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體設(shè)備（益潤(rùn)等離子技術(shù)有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 樣本經(jīng)過(guò)除雜后，每組分成50 g，用于DBD-CP 處理。處理參數(shù)參照文獻(xiàn)報(bào)道[13]，處理電壓為60 kV，處理時(shí)間為10 min，極板間距離為65 mm，以未處理的稻谷為對(duì)照。處理后，所有樣品放置在溫度（35.0±1.0）℃、相對(duì)濕度（55±5）%的人工氣候箱中模擬高溫脅迫儲(chǔ)藏，試驗(yàn)處理共計(jì)2.8 kg 樣品，分別于第0、10、20、30、40、50 和60 天取樣，單次取樣數(shù)量400 g。取出后，立即將樣品放入液氮中冷凍并于-80 ℃下儲(chǔ)存，直至酶活性的評(píng)估完成，每個(gè)分析設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。

1.3.2 顏色測(cè)定 稻谷樣本在經(jīng)過(guò)脫殼后制成糙米用于顏色分析，采用美能達(dá)CR400 分光光度計(jì)反射模式進(jìn)行L*、a*和b*值測(cè)定。L*值代表亮度值，a*值為紅綠值，b*值為黃藍(lán)值，并根據(jù)YAN 等[14]提出的黃變指數(shù)（YI）值確定糙米表面顏色向黃色偏移的程度，通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算：

1.3.3 游離酚的提取 參照Z(yǔ)HANG 等[15]的方法，并稍作改動(dòng)，稻谷在經(jīng)過(guò)礱谷后液氮研磨成粉，準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g 米粉與50 mL 預(yù)冷的酸性甲醇溶液混合，機(jī)械勻漿5 min，然后4 000 r/min 離心10 min，收集上清液，剩余沉淀用50 mL 預(yù)冷的酸性甲醇再提取一次，合并兩次上清液，45 ℃旋蒸至干燥，用甲醇定容至10 mL，得游離酚提取液，在-20 ℃條件下保存，提取重復(fù)3 次。

1.3.4 結(jié)合酚的提取 參照李青等[16]的方法，并略作改動(dòng)。向提取游離酚后的沉淀物中加入40 mL 2 mol·L-1NaOH 溶液在室溫下消化1 h，同時(shí)充入氮?dú)庹鹗?。然后? mol·L-1鹽酸調(diào)節(jié)pH 至1，加入100 mL正己烷萃取混合物中的脂質(zhì)，剩余混合物用100 mL乙酸乙酯重復(fù)萃取5 次，將乙酸乙酯部分合并蒸發(fā)至干，用甲醇定容至10 mL，得結(jié)合酚提取液，在-20 ℃條件下保存，提取重復(fù)3 次。

1.3.5 總酚含量的測(cè)定 總酚含量的測(cè)定參照SINGLETON 等[17]的方法，并稍作改動(dòng)。將0.125 mL提取液與0.5 mL 去離子水和 0.125 mL 福林酚試劑混勻，反應(yīng)6 min，然后分別移取1.25 mL 7% Na2CO3溶液和1 mL 去離子水，混勻后反應(yīng)90 min，測(cè)定760 nm 波長(zhǎng)下吸光值。以甲醇作空白對(duì)照，以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)之和用于表示總酚含量?？偡雍恳悦?00 g 稻谷干基中所含沒(méi)食子酸當(dāng)量（mg GAE/100 g DW）表示，測(cè)定重復(fù)3 次。

1.3.6 總黃酮含量的測(cè)定 總黃酮含量的測(cè)定參照J(rèn)IA 等[18]的方法，并稍作改動(dòng)。將0.3 mL 提取液與1.5 mL 去離子水和0.09 mL 5% NaNO2溶液混勻，反應(yīng)6 min。然后移取0.18 mL 10% AlCl3·6H2O 溶液，混勻，反應(yīng)5 min。再移取0.6 mL 1 mol·L-1NaOH 溶液和0.3 mL 去離子水，混勻，測(cè)定510 nm 波長(zhǎng)下的吸光值。以甲醇作空白對(duì)照，以?xún)翰杷貫闃?biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)?？傸S酮含量以每100 g 稻谷干基中所含兒茶素當(dāng)量（mg CE/100 g DW）表示，測(cè)定重復(fù)3 次。

1.3.7 FRAP 抗氧化能力測(cè)定 FRAP 抗氧化能力參考BENZIE 等[19]的方法，并稍作改動(dòng)。將30 μL 提取液與90 μL 去離子水和900 μL FRAP 反應(yīng)液混勻，反應(yīng)30 min，于593 nm 處測(cè)定樣品的吸光度。以甲醇作為空白，以Trolox 當(dāng)量為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果以干基每100 g 稻谷中所含Trolox 當(dāng)量（mg Trolox equivalents/100 g dry weight）表示，簡(jiǎn)寫(xiě)為 mg TE/100 g DW。測(cè)定重復(fù)3 次。

1.3.8 ABTS+自由基清除能力測(cè)定 ABTS+自由基清除能力測(cè)定參考滕慧等[20]的方法，并稍作改動(dòng)。將50 μL 提取液與1 mL ABTS+反應(yīng)液混勻，反應(yīng)30 min，在734 nm 處測(cè)定樣品的吸光度。以甲醇作為空白對(duì)照，以Trolox 當(dāng)量為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果以干基每100 g 稻谷中所含Trolox 當(dāng)量表示（mg TE/100 g DW）。測(cè)定重復(fù)3 次。

1.3.9 DPPH 自由基清除能力測(cè)定 DPPH 自由基清除能力測(cè)定參照HUANG 等[21]的方法，并稍作改動(dòng)。將100 μL 提取液與3 mL 0.1 mmol·L-1DPPH 溶液混合，反應(yīng)30 min。用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在515 nm處測(cè)定樣品的吸光度，以甲醇作為空白對(duì)照。按公式計(jì)算清除率：

式中，Ac：空白的吸光度；As：樣品的吸光度。

H2O2含量測(cè)定：稻谷在經(jīng)過(guò)礱谷后液氮研磨成粉，取1 g 糙米粉與9 mL 生理鹽水混合后機(jī)械勻漿，然后10 000 r/min 離心10 min，取上清液待測(cè)，H2O2含量采用南京建成生物工程研究所的H2O2試劑盒進(jìn)行測(cè)定，單位為μmol·g-1。

1.3.11 苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羥化酶及查爾酮合酶活力的測(cè)定 苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羥化酶及查爾酮合酶活力的測(cè)定：稻谷在經(jīng)過(guò)礱谷后液氮研磨成粉，準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g 糙米粉，置于離心管中，加入9 mL PBS（pH 7.4）進(jìn)行機(jī)械勻漿，然后3 000 r/min 離心20 min，取上清液待測(cè)，酶活力測(cè)定采用上海酶聯(lián)生物科技有限公司的酶活性試劑盒進(jìn)行，單位為U·g-1。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

所有試驗(yàn)重復(fù)3 次，用Microsoft Excel 2016 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和簡(jiǎn)單分析，數(shù)據(jù)相關(guān)性采用Correlation Plot 插件進(jìn)行分析。利用SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析，采用單因素ANOVA 檢驗(yàn)進(jìn)行差異性分析，當(dāng)P＜0.05時(shí)，表示樣品間差異性顯著；當(dāng)P＜0.01 時(shí)，表示樣品間差異極顯著。利用Origin 2022 以及Excel 2016 軟件繪圖。

2 結(jié)果

2.1 DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷籽粒表觀顏色的影響

偏高水分稻谷在高溫脅迫下儲(chǔ)藏時(shí)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，糙米的L*值呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)（圖1-A），對(duì)照組L*值在儲(chǔ)藏后期下降速率逐漸加快，在60 d時(shí)L*下降為（52.50±0.19）；而處理組下降趨勢(shì)相對(duì)緩慢，在60 d 時(shí)L*下降為（54.11±0.12），極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）。a*在儲(chǔ)藏過(guò)程中呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，對(duì)照組a*值在40 d 時(shí)上升，為原始樣本的1.14倍。DBD-CP 處理組樣本a*低于對(duì)照組，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，差距先增大后減小，在40 d 時(shí)差距達(dá)到最大值，相比于對(duì)照組a*值減少了8.8%（圖1-B）。b*值在儲(chǔ)藏過(guò)程也逐漸增加，處理組與對(duì)照組在第10—30 天表現(xiàn)出顯著性差異（P＜0.05），處理延緩了b*的增加（圖1-C）。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，稻谷黃變指數(shù)（YI）值不斷上升，在第60 天時(shí)，對(duì)照組YI 值達(dá)到（68.29±0.11），DBD-CP 處理組YI 值隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，與對(duì)照組的差距逐漸增加，在60 d時(shí)YI 值僅為（66.29±0.24），表明DBD-CP 可以較好地延緩稻谷黃變的發(fā)生。

圖1 DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷表觀顏色的影響Fig. 1 The effect of DBD-CP treatment on the apparent color of rice during storage

2.2 DBD-CP 處理對(duì)總酚、總黃酮含量的影響

由圖2-A 可知，對(duì)照組總酚含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降，在儲(chǔ)藏40 d 時(shí)達(dá)到最大值，含量約為161.61 mg GAE/100 g DW，在60 d 時(shí)含量下降為144.52 mg GAE/100 g DW。處理組總酚含量變化也呈現(xiàn)類(lèi)似的趨勢(shì)，與對(duì)照組相比，處理組稻谷中總酚含量在儲(chǔ)藏過(guò)程中均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。總黃酮含量與總酚含量變化趨勢(shì)類(lèi)似，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)而先上升后下降，在儲(chǔ)藏第40 天時(shí)，對(duì)照組稻谷中總黃酮的含量達(dá)到最大值，含量約為202.11 mg CE/100 g DW。處理組稻谷中總黃酮含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），且隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，差值先增加后減少，在40 d 時(shí)差值最大，總黃酮含量為對(duì)照組的1.2 倍（圖2-B），表明DBD-CP處理能夠顯著提高儲(chǔ)藏稻谷中的總酚、總黃酮含量。

圖2 DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷總酚、總黃酮含量的影響Fig. 2 Effect of DBD-CP treatment on the content of total phenols and total flavonoids of rice during storage

2.3 DBD-CP 處理對(duì)稻谷抗氧化能力的影響

在儲(chǔ)藏過(guò)程中，對(duì)照組ABTS+自由基清除能力先升高后降低，在50 d 時(shí)達(dá)到最大值；處理組ABTS+自由基清除能力隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)具有波動(dòng)性，呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢(shì)，儲(chǔ)藏初期含量為對(duì)照組的1.1 倍，在整個(gè)儲(chǔ)藏期間分別在10、20 和40 d與對(duì)照組存在顯著差異（P＜0.01）（圖3-A）。稻谷鐵離子還原能力以及DPPH 自由基清除能力隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的變化趨勢(shì)與ABTS+自由基清除能力變化趨勢(shì)相似，在多個(gè)儲(chǔ)藏時(shí)間節(jié)點(diǎn)存在顯著性差異（P＜0.05）（圖3-B、C），表明DBD-CP 處理能夠提高稻谷的抗氧化特性。

圖3 DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷抗氧化性的影響Fig. 3 Effect of DBD-CP treatment on the oxidation resistance of rice during storage

2.4 DBD-CP 處理對(duì)稻谷中活性氧含量的影響

稻谷儲(chǔ)藏期間過(guò)氧化氫含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在20 d 時(shí)達(dá)到最大值，30 d 時(shí)開(kāi)始緩慢下降。整個(gè)儲(chǔ)藏周期內(nèi)，處理組稻谷籽粒中H2O2含量均低于對(duì)照組。其中，在儲(chǔ)藏30 d 時(shí)，籽粒內(nèi)部的H2O2含量已呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01）（圖4-A）。稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中的含量與過(guò)氧化氫含量呈相同的變化趨勢(shì)（圖4-B），儲(chǔ)存20 d 后，未處理稻谷的含量約是處理組的2 倍，表明DBD-CP 處理能夠清除稻谷中活性氧。

圖4 DBD-CP 處理對(duì)儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷活性氧含量的影響Fig. 4 Effect of DBD-CP treatment on active oxygen content in rice grain during storage

2.5 DBD-CP 處理對(duì)稻谷中MDA 含量的影響

處理組稻谷和未處理稻谷的MDA 含量在整個(gè)儲(chǔ)藏期間先上升后下降，且DBD-CP 處理組稻谷的MDA含量始終低于未處理組。儲(chǔ)藏20 d 后，對(duì)照組和處理組稻谷的MDA 含量分別為51.65 和40.351 nmol·g-1，對(duì)照組中MDA 含量的增幅比DBD-CP 處理組高20.6%（圖5），表明DBD-CP 處理能夠抑制MDA 含量的增加。

圖5 DBD-CP 處理對(duì)稻谷丙二醛含量的影響Fig. 5 Effect of DBD-CP treatment on MDA content in rice

2.6 DBD-CP 處理對(duì)稻谷中苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活性的影響

在儲(chǔ)藏期間，對(duì)照組PAL 活性均呈先增加后下降的趨勢(shì)，在20 d 達(dá)到最大值，DBD-CP 處理組PAL活性也呈現(xiàn)類(lèi)似的趨勢(shì)，且在儲(chǔ)藏過(guò)程中始終顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）；在30 d 時(shí)，DBD-CP 處理組稻谷PAL 活性為0.15 U·g-1，是對(duì)照組的2.28 倍，表明DBD-CP 處理能夠迅速提高稻谷PAL 活性，且在儲(chǔ)藏期間一直具有促進(jìn)作用（圖6-A）。與PAL 類(lèi)似，稻谷C4H 和CHS 活性在儲(chǔ)藏期間也呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，DBD-CP 處理組稻谷的C4H 和CHS 活性在儲(chǔ)藏期間具有波動(dòng)性，先下降后上升再下降，且一直顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）。在儲(chǔ)藏結(jié)束時(shí)，DBD-CP 處理組稻谷的C4H 和CHS 活性分別為0.13和6 240.95 U·g-1，分別為對(duì)照組的1.62 和1.87 倍，表明DBD-CP 處理可提高儲(chǔ)藏期間的C4H 和CHS 活性（圖6-B、C）。

圖6 DBD-CP 處理對(duì)稻谷中苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活性的影響Fig. 6 Effect of DBD-CP treatment on the activities of key enzymes involved in phenylpropanoid metabolism in rice

2.7 相關(guān)性分析

在上述指標(biāo)分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)DBD-CP 處理稻谷苯丙烷代謝與酚類(lèi)物質(zhì)的關(guān)聯(lián)特性進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，關(guān)聯(lián)熱圖結(jié)果表明，儲(chǔ)藏稻谷中酚類(lèi)物質(zhì)含量與苯丙烷代謝關(guān)鍵酶的活性呈高度正相關(guān)（圖7）?？傸S酮與PAL 酶活性含量（P＜0.05、R2=0.7）、C4H（P＜0.05、R2=0.71）和CHS（P＜0.05、R2=0.7）呈正相關(guān)，總酚與總黃酮（P＜0.05、R2=0.75）之間也存在顯著的相關(guān)性。根據(jù)皮爾遜相關(guān)系數(shù)，過(guò)氧化氫含量和含量與DPPH、ABTS 和FRAP 具有一定的負(fù)相關(guān)性，說(shuō)明酚類(lèi)物質(zhì)具有清除ROS 的作用，而清除ROS 有助于減少細(xì)胞膜損傷。由此推測(cè)，DBD-CP處理可能是通過(guò)激活苯丙烷代謝促進(jìn)酚類(lèi)合成代謝和加強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)避免膜質(zhì)過(guò)氧化，進(jìn)而延緩稻谷品質(zhì)劣變。

圖7 DBD-CP 處理稻谷苯丙烷代謝與酚類(lèi)物質(zhì)的相關(guān)性分析Fig. 7 Correlation analysis between phenylpropanoid metabolism and phenolic compounds in rice treated with DBD-CP

3 討論

3.1 DBD-CP 處理提高了儲(chǔ)藏稻谷表觀顏色穩(wěn)定性

受到高溫脅迫時(shí)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)，稻谷黃變程度逐漸加重，對(duì)應(yīng)的稻米凝膠也失去了原有的亮白色與半透明狀態(tài)[22]。本研究結(jié)果表明，在35 ℃條件下儲(chǔ)藏10 d 后，對(duì)應(yīng)的YI 指數(shù)呈現(xiàn)顯著上升。類(lèi)似研究報(bào)道也指出，儲(chǔ)藏稻谷發(fā)生黃變后，碾出的大米糊化特性、流變特性以及蒸煮特性均呈現(xiàn)不同程度劣變，嚴(yán)重影響其食用價(jià)值[23]。溫度越高，稻谷呼吸作用越強(qiáng)，黃化現(xiàn)象越容易發(fā)生[24]；另一方面，儲(chǔ)藏過(guò)程中稻谷籽粒內(nèi)部脂質(zhì)氧化增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)一步加劇籽粒黃變的現(xiàn)象[25]。在本研究中，DBD-CP 技術(shù)在儲(chǔ)藏期間改善了稻谷品質(zhì)，提高了儲(chǔ)藏過(guò)程中苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活性和酚類(lèi)物質(zhì)的合成。DBD-CP 處理對(duì)a*值沒(méi)有顯著影響，但顯著提高了L*值，降低了b*值和YI 值[11]。從表觀特征來(lái)看，DBD-CP 技術(shù)可被視為儲(chǔ)藏稻谷采后黃變阻抑的有效方法，處理后的樣品在高溫脅迫下的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性得到有效提升。

3.2 DBD-CP 處理抑制了儲(chǔ)藏稻谷中活性氧以及MDA含量的激增

在應(yīng)對(duì)外界脅迫時(shí)，植物果實(shí)組織內(nèi)部會(huì)加速ROS 代謝與積累，但ROS 含量過(guò)多會(huì)對(duì)組織細(xì)胞造成持續(xù)損傷。當(dāng)植物種子萌發(fā)迅速或儲(chǔ)藏受到脅迫時(shí)，其體內(nèi)的電子流處于高能狀態(tài)，并與氧粒子結(jié)合形成大量的ROS，產(chǎn)生“氧化爆發(fā)”現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)、膜脂質(zhì)和細(xì)胞損傷。過(guò)氧化氫和作為植物種子中兩種重要的ROS，早期ROS 的激增是植物氧化應(yīng)激的標(biāo)志[26]。本研究中，高溫脅迫下儲(chǔ)藏前20 d 內(nèi)，未處理樣本籽粒內(nèi)部ROS（和H2O2）含量持續(xù)激增。然而，在經(jīng)DBD-CP 處理后儲(chǔ)藏，“氧化爆發(fā)”現(xiàn)象得到明顯抑制，對(duì)應(yīng)的H2O2和含量顯著降低。這可能是因?yàn)镈BD-CP 處理后稻谷籽粒內(nèi)部酚類(lèi)物質(zhì)的合成受到誘導(dǎo)上調(diào)，提升了儲(chǔ)藏過(guò)程中ROS 的清除能力[27]。與YANG 等[27]和ZHAO 等[28]研究類(lèi)似，均表明可以通過(guò)誘導(dǎo)酚類(lèi)物質(zhì)合成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樣本儲(chǔ)藏過(guò)程中內(nèi)部ROS 代謝穩(wěn)定性的提升。另外，MDA 作為判斷膜脂過(guò)氧化程度的重要指標(biāo)，其含量的增加意味著多不飽和脂肪酸的氧化，細(xì)胞膜損傷[29]。MDA含量越高，對(duì)應(yīng)的細(xì)胞膜損傷越嚴(yán)重[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，高溫脅迫下儲(chǔ)藏稻谷中MDA 含量迅速積累，但DBD-CP 處理顯著抑制了其增長(zhǎng)速率。在儲(chǔ)藏后期，MDA 含量有所下降的原因可能是由于MDA 具有不穩(wěn)定性，容易發(fā)生自身聚合反應(yīng)，形成更復(fù)雜的化合物，如吡喃和多聚丙二醛，或進(jìn)一步被氧化生成乙酸[31]。此外，丙二醛可以與其他化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)，形成各種有機(jī)化合物，如亞硫酸氫鹽等[32]。

3.3 DBD-CP 處理提高了儲(chǔ)藏稻谷總酚、總黃酮含量及苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活力

為消除應(yīng)對(duì)外界脅迫時(shí)產(chǎn)生的過(guò)量ROS，植物組織內(nèi)部通常會(huì)有兩個(gè)防御ROS 的保護(hù)系統(tǒng)[33]。一類(lèi)是酶促抗氧化系統(tǒng)，由抗氧化酶的活性構(gòu)成，利用抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)等抗氧化化合物與ROS 反應(yīng)；另一類(lèi)是由酚類(lèi)、抗壞血酸、谷胱甘肽、類(lèi)胡蘿卜素和生育酚等活性物質(zhì)組成的非酶抗氧化系統(tǒng)[33]。稻谷中含有豐富的酚類(lèi)化合物，酚類(lèi)是植物體內(nèi)重要的次生代謝產(chǎn)物，具有抗氧化活性，作為抗氧化劑和ROS清除劑，保護(hù)植物免受脅迫[34]。本研究中，DBD-CP處理促進(jìn)了儲(chǔ)藏稻谷總酚、總黃酮的合成，誘導(dǎo)了儲(chǔ)藏稻谷籽粒內(nèi)部苯丙素類(lèi)和類(lèi)黃酮代謝途徑，加速了籽粒內(nèi)部次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成與積累。類(lèi)似研究也發(fā)現(xiàn)DBD-CP 處理通過(guò)影響苯丙素和類(lèi)黃酮的途徑來(lái)增加藍(lán)莓果實(shí)內(nèi)部酚類(lèi)和類(lèi)黃酮的含量水平[11]?？寡趸匦员砻魃锘钚晕镔|(zhì)的總含量，如抗壞血酸、谷胱甘肽、生育酚、類(lèi)胡蘿卜素和酚類(lèi)化合物[35]可作為評(píng)價(jià)生物樣本狀態(tài)的關(guān)聯(lián)指標(biāo)。本研究采用FRAP 法來(lái)反映稻谷提取物對(duì)鐵離子的還原能力，用DPPH 和ABTS+來(lái)評(píng)價(jià)其對(duì)自由基的清除能力，證實(shí)了經(jīng)DBD-CP 處理后能顯著提高儲(chǔ)藏稻谷的抗氧化特性。從物質(zhì)代謝角度分析發(fā)現(xiàn)，DBD-CP 處理后儲(chǔ)藏稻谷中的總酚、總黃酮等次級(jí)代謝產(chǎn)物含量顯著提升，表明關(guān)聯(lián)代謝途徑受到影響，對(duì)應(yīng)籽粒內(nèi)部抵御外界脅迫的能力得到提高。這可能是因?yàn)镈BD-CP 處理激活苯丙烷代謝促進(jìn)酚類(lèi)物質(zhì)合成，從而增強(qiáng)了對(duì)ROS的清除能力，延緩了稻谷的劣變[36-37]。結(jié)合苯丙烷代謝途徑關(guān)鍵限速酶的活性分析，DBD-CP 處理激活了苯丙烷代謝途徑中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4 羥化酶（C4H）以及查爾酮合酶（CHS）活性的增加[38-39]，誘導(dǎo)了儲(chǔ)藏稻谷苯丙烷代謝通路的加速上調(diào)，對(duì)應(yīng)的下游酚類(lèi)、黃酮類(lèi)等活性小分子物質(zhì)積累速率得到提升，緩解了由高溫脅迫下稻谷籽粒內(nèi)部ROS積累造成的膜脂損傷，從而提升了高溫脅迫下稻谷的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

在高溫儲(chǔ)藏過(guò)程中，DBD-CP 處理可顯著提升儲(chǔ)藏稻谷的顏色穩(wěn)定性，超氧陰離子、過(guò)氧化氫以及MDA 含量在儲(chǔ)藏20 d 時(shí)已顯著降低，新鮮且偏高水分稻谷的劣變速率顯著受到抑制；此外，在高溫脅迫儲(chǔ)藏期間，DBD-CP 處理樣本總酚及總黃酮含量同步顯著提升，抗氧化特性和鐵離子還原能力均呈現(xiàn)同步增強(qiáng)；經(jīng)DBD-CP 處理后的PAL、C4H 和CHS 活性顯著提升，對(duì)應(yīng)的苯丙烷代謝途徑得到上調(diào)；相關(guān)性分析證實(shí)高溫脅迫下偏高水分稻谷酚類(lèi)物質(zhì)含量與PAL、C4H 和CHS 酶活性顯著關(guān)聯(lián)，與籽粒內(nèi)部活性氧以及丙二醛含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。因此，DBD-CP 處理可以通過(guò)激活苯丙烷代謝促進(jìn)偏高水分稻谷籽粒內(nèi)部酚類(lèi)合成速率，加強(qiáng)組織抗氧化特性并緩解膜質(zhì)過(guò)氧化和自由基的積累，進(jìn)而延緩稻谷在高溫脅迫儲(chǔ)藏環(huán)境下的品質(zhì)劣變。