采前水楊酸處理對樹莓果實貯藏效果及抗氧化能力的影響

張 帆，王友升,*，劉曉艷，郭曉敏，王貴禧，李麗萍

(1.北京工商大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 10 0048；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育重點實驗室，北京 100091)

采前水楊酸處理對樹莓果實貯藏效果及抗氧化能力的影響

張 帆1，王友升1,*，劉曉艷1，郭曉敏1，王貴禧2，李麗萍1

(1.北京工商大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 10 0048；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育重點實驗室，北京 100091)

探討采前水楊酸處理對樹莓果實貯藏效果以及抗氧化能力的影響。樹莓果實于采前用1mmol/L水楊酸噴施1次、2次和3次后，采摘并貯藏于1℃條件下，分別隔10、23d統(tǒng)計好果率，同時測定清除自由基的能力并研究總酚、總黃酮和花青素含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明水楊酸噴施2～3次均能顯著提高樹莓采后貯藏期間的好果率，其中噴施2次的效果最好。采前水楊酸處理可提高采摘時樹莓果實花青素、總酚和總黃酮的含量，以及總抗氧化能力、羥自由基和DPPH自由基清除能力，而顯著降低過氧化氫含量，以噴施2次效果最為明顯。同時，水楊酸處理可提高樹莓果實采后貯藏期間的過氧化氫、總黃酮含量和清除DPPH自由基的能力，降低花青素和總酚含量、以及總抗氧化能力和清除羥自由基能力。采前水楊酸處理主要通過誘導(dǎo)次生代謝物質(zhì)產(chǎn)生和增強清除DPPH自由基能力來顯著提高樹莓果實采后貯藏效果。

樹莓；水楊酸；采前處理；抗氧化能力

樹莓(Rubus L.)屬于薔薇科懸鉤子屬小漿果類果樹，由于果實柔嫩多汁、甜而芳香，富含多種維生素和礦物質(zhì)元素，在歐美普遍受到喜愛，被稱為第三代水果[1]。近年來，我國陸續(xù)對美國、英國、俄羅斯等國的一些優(yōu)良樹莓品種進行引種、規(guī)模化栽培[2]。然而，樹莓采后呼吸強度高、極易腐爛，成熟期和衰老期都非常短。因此，發(fā)展可以有效延長樹莓貨架期，同時能保持果實原有色、香、味及其營養(yǎng)成分的貯藏保鮮技術(shù)具有非常重要的應(yīng)用價值。

水楊酸是一種酚類化合物，參與并影響植物多種代謝過程[3]。許多研究表明外源水楊酸可以通過抑制乙烯的生成來延長果蔬的貯藏期[4]，因此，近些年水楊酸作為保鮮劑被廣泛應(yīng)用在草莓、芒果、黃花梨、大久保桃等水果上[5-8]。然而，采前水楊酸處理對樹莓貯藏效果以及貯藏期間果實抗氧化能力的影響未見相關(guān)報道。本研究主要探討樹莓采前水楊酸處理對樹莓采后貯藏效果及果實清除活性氧自由基能力的影響，以期為樹莓的貯藏保鮮提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本研究用樹莓采自北京順義區(qū)張鎮(zhèn)匯源果汁農(nóng)場，品種為“Prelude”(潑魯?shù)?，根據(jù)前期研究結(jié)果以濃度為1mmol/L的水楊酸進行采前處理，設(shè)計3組處理：1)于采前3d噴施1次；2)分別于采前6d和3d各噴施1次；3)分別于采前9、6和3d各噴施1次。實驗以采前3d噴施1次水作為對照，每次噴施時間為處理當天傍晚。果實采摘后立即運送至實驗室，每個處理選擇大小、色澤、成熟度一致，無病蟲害與無機械傷的果實180個，平均分成6組，每組30個果實，貯藏于1℃條件下，分別隔10d和23d統(tǒng)計好果率并測定各項指標。好果率定義為以感官評價為可接收的果實(好果)占所統(tǒng)計總果的百分率。

DPPH、TPTZ Sigma-Aldrich公司；硫酸鈦、濃氨水、丙酮、FeSO4、H2O2、Na2HPO4、NaH2PO4、結(jié)晶紫、焦性沒食子酸等(均為分析純)。

1.2 儀器與設(shè)備

粉碎機；TB-214分析天平；T6紫外可見分光光度計；DHG9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱；THZ-C-1全溫空氣浴搖床；KQ5200E超聲波清洗器。

1.3 提取樣品

每個處理隨機挑選15個果實中取10g果肉，加入30mL提取溶液，冰浴條件下均質(zhì)，在14000r/min，4℃條件下離心1h，取上清液進行測定。過氧化氫和花青素的提取液為丙酮，其他活性物質(zhì)用甲醇提取。

1.4 測定指標

1.4.1 過氧化氫物質(zhì)的量測定

參照Brennan等[9]方法，并有所改進。在樣品中加入硫酸鈦和濃氨水，5000r/min離心10min，沉淀加入丙酮振蕩清洗后離心，得到沉淀再加入2mol/L H2SO4溶解，測415nm處吸光度。以每克鮮質(zhì)量樣品的過氧化氫物質(zhì)的量表示(μmol/g mf)。

1.4.2 花青素含量測定

花青素含量的測定參照Wang等[10]的方法。以天竺葵-3-葡萄糖苷作標準曲線，樣品的花青素含量換算為每克鮮重樣品中天竺葵-3-葡萄糖苷的含量(mg/g mf)。

1.4.3 總酚含量測定

參照Singleton等[11]的方法，略有改進。以沒食子酸作標準曲線，樣品的總酚含量換算為每克鮮重樣品中沒食子酸的含量(μg/g mf)。

1.4.4 總黃酮含量測定

參照王友升等[12]的方法進行測定。以蘆丁作標準曲線，樣品中總酚含量換算為每克鮮重樣品中蘆丁的含量(μg/g mf)。

1.4.5 總抗氧化能力測定

參照Benzie等的方法[13]，略有改進。反應(yīng)體系含0.3mol/L，pH3.6由醋酸鹽緩沖液，10mmol/L TPTZ溶液，20mmol/L氯化鐵溶液，37℃條件下放置45min后于波長593nm處測其吸光度。將相應(yīng)的硫酸亞鐵濃度(mmol/L)定義為FRAP值，并作為總抗氧化能力的活性單位(U)。樣品總抗氧化能力以每克鮮重樣品中含有的活性單位表示(U/g mf)。

1.4.6 清除DPPH自由基能力的測定

清除DPPH能力的測定參考Blois等[14]的方法進行。將對DPPH自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除DPPH自由基清除能力以每克鮮重樣品中含有的活性單位表示(U/g mf)。

1.4.7 清除羥自由基能力

參考劉駿[15]的方法測定清除羥自由基能力。以樣品對羥自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除羥自由基清除能力以每克鮮重樣品中含有的活性單位來表示(U/g mf)。

1.5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS V13.0版，在每個圖內(nèi)，標有不同字母的處理表示采用Duncan多重差異性比較在P＜0.05的水平上具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前水楊酸處理對樹莓貯藏效果的影響

樹莓在貯藏期間，容易受到病原微生物的浸染而腐爛變質(zhì)，從而影響貯藏效果。由圖1可以看出，對照

處理的樹莓果實采后貯藏23d時好果率僅為60%，采前水楊酸處理對樹莓果實貯藏效果受噴施次數(shù)影響較大，噴施2～3次水楊酸可顯著提高樹莓果實的好果率，其中噴施2次水楊酸的樹莓果實貯藏效果最好，好果率高達90%。

圖1 采前水楊酸處理對樹莓采后貯藏23d時好果率的影響Fig.1 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the sound fruit rate of raspberry fruits after 23 days of postharvest storage at 1 ℃

2.2 采前水楊酸處理對樹莓果實過氧化氫含量的影響

圖2 采前水楊酸處理對樹莓果實過氧化氫含量的影響Fig.2 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the H2O2 content of raspberry fruits

如圖2所示，采前噴施2次水楊酸可顯著提高采摘時樹莓果實過氧化氫的含量。在采后貯藏期間噴施水楊酸處理的樹莓果實過氧化氫含量均隨貯藏時間的延長而增高，而且在相應(yīng)時間點上噴施水楊酸處理的果實過氧化氫的含量明顯著高于對照。

2.3 采前水楊酸處理對樹莓果實花青素含量的影響

圖3 采前水楊酸處理對樹莓果實花青素含量的影響Fig.3 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the anthocyanins content of raspberry fruits

采前噴施2次水楊酸可顯著提高采摘時樹莓果實的花青素含量(圖3)。所有處理的樹莓果實在采后貯藏期間花青素的含量均隨貯藏時間延長迅速增高。但貯藏10d時水楊酸處理的樹莓果實花青素含量與對照無明顯差異；而貯藏23d時水楊酸處理的樹莓果實花青素含量略低于對照，其中噴施3次的降低程度最為明顯。

2.4 采前水楊酸處理對樹莓果實總酚含量的影響

圖4 采前水楊酸處理對樹莓果實總酚含量的影響Fig.4 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the total phenolics content of raspberry fruits

噴施水楊酸可顯著提高采摘時樹莓果實的總酚含量，其中噴施2和3次水楊酸處理的樹莓果實總酚含量顯著高于對照果實(圖4)。在采后貯藏期間，對照處理的樹莓果實總酚含量持續(xù)增高，相比而言，雖然水楊酸處理的樹莓果實總酚含量在貯藏前期(0～10d)降低，貯藏后期(10～23d)則有所升高，但在相應(yīng)時間上則略低于對照且無明顯差異。

2.5 采前水楊酸處理對樹莓果實總黃酮含量的影響

圖5 采前水楊酸處理對樹莓果實總黃酮含量的影響Fig.5 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the total flavonoids content of raspberry fruits

圖5 表明，隨著水楊酸噴施次數(shù)增加，樹莓果實采摘時總黃酮含量出現(xiàn)明顯的先升高后降低的變化趨勢，其中噴施2次時果實總黃酮含量最高，為對照果實的1.3倍；噴施水楊酸的樹莓果實總黃酮含量隨貯藏時間的延長均呈先降低但在貯藏后期(10～23d)快速升高的趨勢，貯藏23d時水楊酸處理的果實總黃酮含量達到對

照果實的1.2～1.4倍。

2.6 采前水楊酸處理對樹莓果實總抗氧化能力的影響

圖6 采前水楊酸處理對樹莓果實總抗氧化能力的影響Fig.6 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the total antioxidant capacity of raspberry fruits

由圖6可以看出，雖然噴施不同次數(shù)水楊酸的樹莓果實總抗氧化能力在采摘時沒有顯著性差異，但都略高于對照果實。采后貯藏期間所有處理的樹莓果實總抗氧化能力均隨貯藏時間延長而呈明顯的持續(xù)升高趨勢，但在貯藏23d時所有水楊酸處理的樹莓果實總抗氧化能力均明顯低于對照果實。

2.7 采前水楊酸處理對樹莓果實DPPH自由基清除能力的影響

圖7 采前水楊酸處理對樹莓果實DPPH自由基清除能力的影響Fig.7 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the DPPH radical scavenging capacity of raspberry fruits

圖7 的結(jié)果表明，雖然采摘時樹莓果實清除DPPH自由基能力隨噴施水楊酸次數(shù)增加而升高，但噴施1～2次水楊酸的樹莓果實DPPH自由基清除能力顯著低于對照；隨著水楊酸噴施次數(shù)增加，樹莓果實貯藏23d時DPPH自由基清除能力出現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其中噴施2次水楊酸的樹莓果實DPPH自由基清除能力為對照果實的1.5倍。

2.8 采前水楊酸處理對樹莓果實清除羥自由基能力的影響

在采摘時，所有水楊酸的樹莓果實羥自由基清除能力都顯著高于對照果實，但噴施2次水楊酸的樹莓果實羥自由基清除能力顯著低于其他水楊酸處理(圖8)。采后貯藏期間，所有處理的樹莓果實總抗氧化能力均隨在貯藏前期(0～10d)降低，貯藏后期(10～23d)則有所升高，但在貯藏23d時所有水楊酸處理的樹莓果實羥自由基清除能力均顯著低于對照果實。

圖8 采前水楊酸處理對樹莓果實羥自由基清除能力的影響Fig.8 Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatments on the hydroxyl radical scavenging capacity of raspberry fruits

3 討 論

有研究表明，水楊酸作為信號分子，可引起植物產(chǎn)生過敏反應(yīng)和系統(tǒng)獲得性抗性[16-17]。但是對于水楊酸是如何通過調(diào)控次生代謝來提高樹莓的貯藏效果，目前未見相關(guān)報道。本研究的結(jié)果表明，采前噴施水楊酸能顯著影響樹莓采后貯藏期間的好果率，但受噴施次數(shù)的影響較大，其中噴施2次水楊酸的樹莓果實保鮮效果最好，噴施3次略有效果，而噴施1次反而會降低樹莓果實好果率。相應(yīng)地，噴施2次水楊酸可顯著提高采摘時花青素、總酚、總黃酮的含量和清除羥自由基的能力，降低過氧化氫的含量以及清除DPPH自由基的能力；而噴施1次會降低花青素和總黃酮的含量，噴施3次會降低花青素的含量，提高清除DPPH自由基的能力。相比而言，在貯藏末期，采前水楊酸水楊酸處理可顯著提高樹莓果實過氧化氫的含量，胡會剛等[18]在香蕉果實的研究中也得到了類似的結(jié)果。這是否由于隨貯藏時間延長，樹莓果實清除過氧化氫的酶活性降低，使果實的過氧化氫不斷積累所致，仍需要進一步探討。而采前水楊酸處理能有效提高樹莓果實總黃酮和清除DPPH自由基的能力，暗示著水楊酸是通過誘導(dǎo)總黃酮含量在貯存末期升高，由此引發(fā)次級代謝產(chǎn)物的生成與誘導(dǎo)清除DPPH自由基的能力增強來共同作用使得樹莓果實貯存效果得到提高。

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Effect of Pre-harvest Salicylic Acid Spray Treatment on Fruit Quality and Antioxidant Capacity of Raspberry during Post-harvest Storage

ZHANG Fan1，WANG You-sheng1,*，LIU Xiao-yan1，GUO Xiao-min1，WANG Gui-xi2，LI Li-ping1
(1. Beijing Key Laboratory of Plant Resources Research and Development, School of Chemical and Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；2. Key Laboratory of Forest Silviculture of State Forestry Administration, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China)

Raspberry fruits were sprayed with 1 mmol/L salicylic acid 1, 2 or 3 times every 3 days before harvest, harvested and stored at 1 ℃. Their sound fruit rate, contents of bioactive components, and antioxidant capacity were determined after storage for 10 or 23 days. The results showed that 2-time and 3-time pre-harvest salicylic acid spray treatments both increased significantly sound fruit rate and 2-time salicylic acid spray treated raspberry fruits revealed higher sound fruit rate than 3-time salicylic acid spray treated ones. Each pre-harvest salicylic acid spray treatment improved the contents of anthocyanins, total phenolics, total flavonoids and total antioxidant capacity, hydroxyl and DPPH radicals scavenging capacity, whereas obviously decreased the content of H2O2of freshly harvested raspberry fruits. The most obvious changes in these parameters were observed in 2-time pre-harvest salicylic acid spray treated raspberry fruits. In addition, pre-harvest salicylic acid spray treated raspberry fruits exhibited an increase in the contents of H2O2 and total flavonoids and DPPH radical scavenging capacity and a decrease in the contents of anthocyanins, total phenolics and total antioxidant capacity and hydroxyl radical scavenging ability during postharvest storage. Pre-harvest salicylic acid spray treatment induced the generation of secondary metabolites and the enhancement of DPPH radical scavenging capacity of raspberry fruits so that their post-harvest storage quality was improved.

raspberry fruit；pre-harvest spraying；salicylic acid；antioxidant capacity

TS255.3

A

1002-6630(2010)10-0308-05

2009-07-14

北京市科技新星項目(2007B011)；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)項目(nyhyzx07-028)

張帆(1988—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：zhangfan88412@yahoo.com.cn

*通信作者：王友升(1976—)，男，副教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：wangys@th.btbu.edu.cn