１－ＭＣＰ二次處理對獼猴桃果實采后生理生化及貯藏效果的影響

摘 要：為進一步提高1-MCP在果實貯藏保鮮上的應用價值，以金魁美味獼猴桃果實為試材，對采后果實經(jīng)1-MCP一次處理和二次處理后對果實生理生化和貯藏壽命的影響進行了比較。結(jié)果表明，1-MCP處理顯著地降低了果實的硬度、維生素C含量的下降速率。強烈地抑制了乙烯的生成速率和呼吸速率，延緩了果實淀粉酶、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性高峰的到來，且1-MCP重復處理的效果更為突出，它極其有效地在一次處理的基礎上進一步延長了果實的貯藏壽命，很好地保持了果實品質(zhì)。

關鍵詞：獼猴桃：1-MCP；生理生化；貯藏

中圖分類號：S663.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009－9980(2007)01－43－06

獼猴桃是一種典型的呼吸躍變型果實，采后果實對乙烯極為敏感，用0.1μL/L的外源乙烯處理就可以促進果實的成熟軟化，因此，為了延長獼猴桃果實的貯藏壽命，盡可能地抑制其內(nèi)源乙烯的合成或阻止乙烯發(fā)揮作用就顯得十分必要。1-MCP(1-甲基環(huán)丙烯)為近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型乙烯受體抑制劑，它能不可逆地作用于乙烯受體，從而阻斷與乙烯的正常結(jié)合，抑制其所誘導的與果實后熟相關的一系列生理生化反應。大量研究表明，1-MCP在蘋果、香蕉、梨等躍變型果實的貯藏保鮮上具有良好的效果1-MCP。本試驗旨在研究1－MCP重復處理后對獼猴桃果實采后生理生化變化及保鮮效果的影響，為1-MCP在獼猴桃貯藏保鮮上的應用提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料和方法

1．1 材料和處理

供試材料為金魁美味獼猴桃果實，于2004年10月23日采自奉新縣果業(yè)局果園，采收當天運抵實驗室。當天測得果實可溶性固形物含量為6.8％，略高于我國獼猴桃果實的采收成熟度標準(一般為6.5％)。挑選大小均勻、無病蟲害、成熟度相對一致的果實，分為2個處理及對照。1一MCP處理參照Renate等的方法：準確稱取0.027g的1-MCP粉劑(EthYlbloc，有效成分3.3％)置于50mL燒杯中，與待處理果同置于0.1mm厚體積約為0.4m³的無毒PVC帳內(nèi)，然后往燒杯內(nèi)加入10mL蒸餾水，迅速把帳口扎上密封，在帳外小心將燒杯搖勻，密閉12h，然后通風，此處理果稱為一次處理果；待8d后，將一次處理果進行重復處理，此果稱二次處理果；對照不作任何處理。每處理用果約50kg，處理后以每袋5kg分裝于10個聚乙烯袋中。處理果與對照果均于(20±1)℃環(huán)境中存放，定期測定各生理生化指標。每次取果3～5個，重復3次。1-MCP由廣東省農(nóng)科院果樹研究所易干軍研究員提供。

1．2 測定項目及方法

果肉硬度用GY-1型果實硬度計測定；可溶性固形物用手持折光儀(WYF-4型)測定；總糖用蒽酮比色法測定；可滴定酸用酸堿滴定法測定；維生素C用2.6-二氯酚靛酚法測定；果膠用咔唑比色法測定；淀粉酶活性用3，5-二硝基水楊酸法測定；果膠酶活性參照韓雅珊的方法測定；氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶(CAT)活性用碘量法測定；超氧化物歧化酶(SOD)活性用氮藍四唑(NBT)還原法測定；呼吸強度用氣流法測定。

果實乙烯釋放速率的測定：將果實約1kg置于3000mL玻璃瓶中。樣品放人后迅速將瓶口密封，密封6～7h后，將注射器內(nèi)空氣徹底排除，從取氣部位將針頭插入瓶塞上的膠管內(nèi)。為取得有代表性氣體，應將注射器針桿反復推拿4次后再取出1mL氣樣，并將注射器針迅速插入橡皮塞，以防氣體泄漏。每個樣取3針氣樣，用GC-9A氣相色譜儀測定。色譜條件：氫火焰檢測器：柱溫70℃；層析柱為1 m不銹鋼柱，充涂1.5％Apieson的40～80目氧化鋁；載氣為氮氣，流速40mL/min；燃氣為氫氣，流速50mL/min；助燃氣為空氣，流速400mL/min；檢測室溫120℃。外標法定量。

1．3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSSl2.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)整理與分析；用Paired-samples T Test方法進行顯著差異性分析，顯著性差異水平：顯著(P＜0.05)；極顯著(P＜0.01)。

2 結(jié)果與分析

2．1 1-MCP處理對獼猴桃果實硬度和可溶性固形物的影響

由圖1可知，在(20±1)℃條件下，獼猴桃果實硬度下降可分為2個階段：即前期的快速下降期和后期的緩慢下降期，對照果實在第5天硬度就由18.35kg/cm²下降至7.88kg/cm²，平均下降3.49kg/(cm²·d)，而1-MCP處理顯著抑制了獼猴桃果實硬度的下降(對照與一次處理之間P=0.024)，尤其是前期硬度的快速下降。二次處理的抑制效果尤為明顯，達極顯著水平(P=0.001)，在貯藏的前14d，二次處理基本上保持了果實的硬度，直到第29天果實硬度才由第14天的16.2kg/cm²下降至1.45kg/cm²，下降的趨勢也要緩和得多，平均下降0.91kg/(cm²·d)。

伴隨著獼猴桃果實硬度的下降，可溶性固形物含量(SSC)則持續(xù)上升，在(20±1)℃條件下，1-MCP處理可延緩可溶性固形物含量的上升速度。并達到極顯著水平(P=0.008)；二次處理在整個貯藏過程中，其可溶性固形物含量始終低于其他處理(圖2)。

2．2 1-MCP處理對獼猴桃果實呼吸強度和乙烯釋放速率的影響

獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實，由圖3可以看出：在(20±1)℃貯藏條件下，對照果實采后第5天就出現(xiàn)呼吸躍變峰，峰值(以CO₂計)為37.04mg/(kR·h)，之后才緩慢下降，而1-MCP處理抑制了果實的呼吸強度，在采后初期各處理果均呈下降趨勢，8d之后才開始慢慢上升，直至14d一次處理才達到呼吸高峰，且峰值均比對照果要低。二次處理果的呼吸峰期就來得更遲，到第20天才出現(xiàn)，但在后期又有所上升，這可能與果實開始衰敗有關。

1-MCP能夠與乙烯競爭作用位點，因而能夠?qū)σ蚁┑漠a(chǎn)生起到抑制作用。從圖4可以看出，獼猴桃果實在剛采收后產(chǎn)生的乙烯甚微，隨著貯藏時間的延長乙烯釋放速率不斷上升。在(20±1)℃下，對照果在采后第8天產(chǎn)生乙烯躍變峰，峰值高達2.606μL(kg·min)。與對照果實相比，1-MCP處理顯著地抑制了果實乙烯的釋放(一次處理P=0.047：二次處理P=0.032)。處理果在前5d幾乎檢測不到乙烯的存在：至第14天一次處理果才出現(xiàn)最高峰，峰值為1.378μL(kR·min)。而與同方法的一次處理相比，二次處理果抑制乙烯釋放的效果更為明顯，在貯后第23天才達乙烯釋放高峰，峰值為1.352 μL(kg·min)，峰期整整推遲了6d，峰值也略有所降低。

2．3 1-MCP處理對獼猴桃果實總糖及可滴定酸的影響

由圖5和圖6可以看出，隨著貯藏期的延長，獼猴桃果實的總糖含量呈不斷上升趨勢，直到果實開始腐爛才有所下降，而可滴定酸含量則持續(xù)下降。二次處理果總糖含量上升及可滴定酸下降的趨勢比對照及一次處理果都緩和得多。在貯藏后的第23天。二次處理果的總糖含量才達到7.62％，而此時其他處理果已完全軟化。大多數(shù)已失去了食用價值。

2．4 1-MCP處理對獼猴桃果實維生素C含量及淀粉酶活性的影響

獼猴桃果實維生素C含量在貯藏初期有一個上升的過程，之后才不斷下降。這可能是因為果實在經(jīng)5d的后熟后，維生素C含量才達到本品種維生素C含量的最大值，進一步提高了它的食用價值，之后由于其他一些內(nèi)含物的變化才又導致它的下降。1-MCP一次處理能較好地保持果實維生素C含量，減少獼猴桃果實在貯藏過程中的維生素C損失。二次處理在很長一段時間內(nèi)都保持了較高的維生素C含量(圖7)。

淀粉酶是獼猴桃果實后熟軟化過程中的一種重要的專一性水解酶，它主要在果實軟化的前期起作用。從圖8可以看出，在(20+1)℃貯藏條件下，對照果實在采后第5天淀粉酶活性就達到最高值，而處理果的活性高峰比對照果推遲了6d，直到第11天才出現(xiàn)，且降低了峰值(對照為4.619mg/kg·h，1-MCP一次處理為3.417mg/kR·h)；二次處理的淀粉酶活性在整個貯藏過程中都要比其他處理低，且在后期幾乎沒有出現(xiàn)很明顯的高峰值。

2．5 1-MCP處理對獼猴桃果實果膠含量及多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影響

果膠質(zhì)組分的構(gòu)成是獼猴桃果實是否成熟的重要指標之一。一般果膠質(zhì)可分為原果膠和可溶性果膠2種狀態(tài)，果實中原果膠含量越多，果實硬度就越大。隨著果實的后熟，原果膠在果膠酶PG的作用下逐漸分解為可溶性果膠，從而導致細胞結(jié)構(gòu)受到破壞，細胞間松弛，果實硬度也隨之下降。本實驗是以測定可溶性果膠含量變化來間接反應原果膠(也即非水溶性果膠)含量變化情況的，2者趨勢相反。由圖9可以看出，1-MCP處理明顯抑制了可溶性果膠含量的上升，也就從另一個角度反應了對非水溶性果膠含量下降的抑制作用。在整個貯藏過程中，1-MCP處理果實的可溶性果膠含量一直遠遠低于對照果實，且2者的差異達到顯著水平(一次處理A0.019；二次處理P=0.015)。對照果實在貯后的第14天就達到了2.75mg/g(以鮮質(zhì)量計)，而此時1-MCP一次處理果實可溶性果膠含量在0.73mg/g以下，直到第20天才驟然上升到最大值(為1.83mg/g，而二次處理果其含量更低，僅為1.08mg/g，至第29天才達到最大值。

PG是分解細胞壁物質(zhì)，參與果實軟化的主要的-細胞壁水解酶。由圖10可以看出，1-MCP處理明顯抑制了PG活性的上升(P=0.037)。與對照相比，它不僅抑制了PG活性的大小，還推遲了酶活性高峰到來的時間。在(20±1)℃下，對照果的PG在第11天達到最大值(以鮮質(zhì)量計)0.045μmol/(g·h)，而1-MCP處理PG活性高峰出現(xiàn)在第14天，二次處理則在第17天才達高峰，且峰值也要低于對照。

2．6 1-MCP處理對獼猴桃果實CAY及SOD活性的影響

CAT和SOD都是果實后熟衰老中的保護性酶類，它們都可以清除活性氧自由基，從而減少自由基對膜的損傷，達到延緩細胞衰老的目的，所以它們活性的高低在一定程度上也反映了果實衰老的程度。由圖11、12可知，貯藏果實的CAT、SOD活性在開始時均較低，隨著貯藏時間的延長迅速增加，對照果實的2種酶活性分別在第11天和第14天達到最高-峰，之后又下降，這可能與果實開始衰敗有關；相比之下，1 MCP處理果實的CAT、SOD活性情況有所不同，在貯藏前期處理果的CAT、SOD活性始終要比對照低，最高峰到來的時間也有所推遲，但SOD活性峰值卻有所提高；2種處理中二次處理的這種趨勢更為明顯。這說明1-MCP具有最大限度地激發(fā)CA了和SOD水平潛能的作用，以確保果實及時地將產(chǎn)生的自由基清除。

3 討 論

獼猴桃果實采后迅速軟化是最顯著的變化之一，直接影響其貯藏壽命。1-MCP處理顯著抑制了獼猴桃果實硬度的下降，且主要表現(xiàn)在貯藏前期。果實經(jīng)1-MCP處理后，其軟化特點發(fā)生了變化，前期的速降期變成了緩降期，這說明1-MCP的作用主要體現(xiàn)在果實軟化的啟動階段。1-MCP處理還抑制了果實可溶性固形物、總糖含量的上升，延緩了果實維生素C含量的下降。這些都與丁建國等叫在布魯諾獼猴桃以及Mattheis等、Fan等、李富軍等習在蘋果上的實驗結(jié)果相同。

CA7和SOD都可以清除活性氧自由基。是果實后熟衰老中的保護性酶類，它們活性的高低在一定程度上也反映了果實衰老的程度。本實驗中1-MCP處理后果實CAT、SOD的活性也是先緩慢升高，之后迅速下降，但它推遲了這2種酶活性高峰的到來，這可能是因為這2種酶是獼猴桃果實為了自我保護而產(chǎn)生的誘導性酶。由于1-MCP處理在前期很好地抑制了果實軟化，產(chǎn)生的自由基少，未能很好地激活CAT、SOD酶活性，因此測得的值較對照低。但到了后期，新的乙烯受體產(chǎn)生，1-MCP的不可逆抑制作用減小，果實積累的自由基越來越多，因而最終激發(fā)了CAT、SOD活性。但實驗過程中并沒有觀察到1-MCP處理在貯藏前期就保持了很高的CAT、SOD活性，而是要稍低于對照(圖11、12)，這與Fan等認為的1-MCP處理在一開始就保持了很高活性稍有不同，這可能與1-MCP處理效應在不同品種上所表現(xiàn)-出的差異有關。此外，1-MCP處理還推遲了果膠酶和淀粉酶活性高峰的到來，從而延緩了果實果膠和淀粉降解，達到抑制果實后熟衰老的目。

與一次處理相比，二次處理在采后果實硬度、總糖、總酸、維生素C、呼吸強度、乙烯釋放速率以及與軟化有關的各種酶等指標上的變化趨勢與之基本一致，但在保鮮程度上則是更勝一疇。這充分說明1-MCP重復處理在果實貯藏保鮮上應用的可行性。至于圖6中出現(xiàn)的處理果的可滴定酸含量在前11d測得的數(shù)據(jù)偏低，從生理生化角度上講有些不合理，此現(xiàn)象可能是當時匆忙之間未將實驗儀器校正好以及操作中的誤差引起的，但由于當時沒有立即整理數(shù)據(jù)故未曾發(fā)現(xiàn)這一疏忽，這也是科研工作者在今后應該注意的問題，故此結(jié)果還有待進一步的驗證。

從硬度變化曲線來看(圖1)，1-MCP的抑制作用(20℃下)于果實貯藏后的第8天就開始明顯削弱。其原因可能有2點：一是1-MCP并不能永久性封閉乙烯受體位點；二是果實體內(nèi)可能合成了新的乙烯受體，一旦果實體內(nèi)有新的乙烯受體合成，乙烯又會大量生成，呼吸強度增強，硬度迅速下降，果實最終還是會軟化衰老。就目前的研究來看后者的可能性更大。蘇小軍等研究認為：1-MCP并沒有破壞這些受體，因而較少量新的乙烯受體的合成在乙烯的誘導下便能啟動果實后熟；從生物化學的角度來講，1-MCP是競爭性抑制劑，它和底物(乙烯)競爭乙烯受體的作用位點，這種競爭性抑制作用可以通過增加底物濃度(即乙烯濃度)來得到緩解。所以在貯藏后期，隨著乙烯生成量的增加，底物(乙烯)的競爭力提高了，故由乙烯啟動的許多生理生化反應就不可避免的發(fā)生。本實驗的二次處理時間選擇在貯后第8天進行，這是根據(jù)前1年測定的一次處理后乙烯開始產(chǎn)生所需的時間來確定的。但從圖4看，這一時間對于本次實驗材料來講選擇得稍有些晚(最好選在第5或第6天進行)，因為此時乙烯生成量已達到了比較高的水平，這難免會影響其作用效果。解決辦法是應縮短乙烯生成量測定的時間間隔(本實驗每3d測1次)，常溫下最好是1d1次，以便及時監(jiān)測內(nèi)源乙烯的變化，從而確定重復處理的最佳時期(乙烯剛開始出現(xiàn)時)。因此，有關二次處理時期的把握以及處理方法的選擇還有待進一步摸索。

此外，有關在果實內(nèi)部新的乙烯受體合成前(以乙烯大量產(chǎn)生為參考)，每隔一定時間就又開始對處理果進行1-MCP處理(即進行3次以上的處理)，這種多次重復處理所產(chǎn)生的效應也有待進一步研究。

4 結(jié) 論

1)2種1-MCP處理方法均顯著地抑制了獼猴桃果實硬度的下降，尤其是前期硬度的快速下降。減緩了果實維生素C、總酸含量的下降以及SSC、可溶性果膠、總糖含量的上升。

2)2種處理均強烈抑制了乙烯的合成，推遲了乙烯高峰的到來。

3)1-MCP處理果的CAT、SOD活性在貯藏前期低于對照，但在貯藏后期卻保持了較高的CAT、SOD活性，并推遲了活性高峰的出現(xiàn)。1-MCP處理還推遲了果膠酶和淀粉酶活性高峰的到來。從而延緩了果實果膠和淀粉的降解，達到抑制果實后熟衰老的目的。

4)充分肯定了1-MCP二次處理的可行性，它極其有效地在一次處理的基礎上進一步延長了果實的貯藏壽命，很好地保持了果實品質(zhì)。進一步證實了1-MCP重復施用可增強延緩獼猴桃果實成熟衰老的效果。

作者簡介：付永琦，女，碩士，助教。