1- MCP對黃花梨冷藏品質和抗氧化特性的影響

千春錄，何志平，林 菊，米紅波，趙宇瑛，茅林春，*

(1.浙江大學食品科學與營養系，浙江杭州 310058;

2.浙江農林大學食品科學與工程系，浙江臨安 311300;

3.江西農業大學食品工程系，江西南昌 330000;

4.長江大學園藝系，湖北荊州 434025)

1- MCP對黃花梨冷藏品質和抗氧化特性的影響

千春錄1，何志平2，林 菊3，米紅波1，趙宇瑛4，茅林春1，*

(1.浙江大學食品科學與營養系，浙江杭州 310058;

2.浙江農林大學食品科學與工程系，浙江臨安 311300;

3.江西農業大學食品工程系，江西南昌 330000;

4.長江大學園藝系，湖北荊州 434025)

為探討1－MCP處理對黃花梨冷藏品質及氧化還原水平的作用，黃花梨果實采后先經1μL/L的1－MCP處理12h，再在1℃下貯藏120d，隨后20℃存放7d，監測果實硬度、可溶性固形物、失重率、電導率、丙二醛(MDA)含量、超氧陰離子(O2－·)生成速率、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的變化。結果顯示，1－MCP處理可顯著抑制果實可溶性蛋白分解，提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)的活性，促進過氧化氫酶(CAT)活性下降，降低MDA含量和·生成速率，同時可延緩失重率和電導率上升，保持果實硬度，抑制可溶性固形物含量上升。本研究表明，貯前1－MCP處理可延緩黃花梨果實的衰老變質，其作用與較高的抗氧化水平有關。

黃花梨，1－甲基環丙烯(1－MCP)處理，冷藏，衰老，抗氧化活性

黃花梨是一種呼吸躍變果實［1］，乙烯是其采后果實后熟和組織衰老的主要因素［2］。1－甲基環丙烯(1－MCP)作為乙烯受體抑制劑，能阻斷乙烯對果實的催熟作用［3］。最近發現，1－MCP能改善紅星蘋果［4］和西洋梨［5］的抗氧化能力，從而提高果實的抗逆性。李志強等［3］研究表明1－MCP處理可抑制常溫貯藏下黃花梨過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性下降和脂氧合酶(LOX)活性、丙二醛(MDA)含量增加，降低果實呼吸速率，推遲呼吸峰和乙烯峰的出現，從而延緩果實成熟衰老。任俊等［1］發現1－MCP處理結合聚乙烯薄膜包裝可以推遲常溫和低溫貯藏下黃花梨果實采后呼吸和乙烯高峰，降低多酚氧化酶(PPO)和POD的活性，抑制果實硬度下降和水分喪失，延長貯藏時間。張寅等［6］研究表明1－MCP處理磨盤柿可以顯著提高常溫和低溫貯藏期間果實可溶性單寧含量，保持抗壞血酸含量和清除自由基能力。Cao等［7］發現1－MCP處理可以降低冷藏期間枇杷果實電導率、MDA含量和氧化脅迫，提高其SOD、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性，同時降低LOX、磷脂酶C(PLC)、磷脂酶D(PLD)活性。本實驗以黃花梨為試材，研究1－MCP處理對采后黃花梨果實冷藏品質和抗氧化水平的影響，并探討其保鮮作用與氧化還原調控的關系。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

優質黃花梨(Pyrus pyrifoliaNakai，cv.Huanghua)

采自浙江臨安果園，挑選大小均勻，無機械傷、無病蟲害、無畸形的果實為材料，2h內運至實驗室; 1－MCP(SmartFreshTM，0.14%) AgroFresh Inc.China提供。

TA－XT2i物性測定儀 英國穩定微系統公司; PAL－1型手持折光儀 日本ATAGO(愛拓)中國分公司;DDS－Ⅱ型電導儀 上海精密科學儀器有限公司;賽多利斯萬分之一分析天平BSA－124S 北京賽多利斯儀器系統有限公司;Eppendorf臺式高速冷凍離心機5417R Eppendorf中國有限公司;島津紫外可見分光光度計UV－1750 島津中國有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 處理方法 在預實驗篩選1－MCP適當處理濃度的基礎上，本實驗設2個處理。將黃花梨果實放置于密封塑料箱(10L)中，在20℃溫度下用0 (CK)、1μL/L的1－MCP熏蒸處理12h。上述每個處理設置3個重復，每個重復約60個果實。處理結束后，所有果實置于(1±1)℃、90%濕度環境中。每隔30d取樣，120d后移至(20±1)℃恒溫下放置7d模擬貨架期。

1.2.2 果實硬度測定 在果實赤道部取3個測點，用以測定果實硬度。實驗參數為探頭直徑5mm，預壓和穿透速度2.00mm/s，穿透深度5mm。穿透特征曲線的最高峰即為果實硬度。每次測定用5個果實，取平均值。

1.2.3 可溶性固形物測定 將果肉充分打碎混勻，用四層紗布擠出濾液，棄去最初幾滴，雙層濾紙過濾后收集濾液，用于測定可溶性固形物。

1.2.4 失重率測定 果實失重率計算公式:失重率(%)=(貯藏前果重－檢測時果重)/貯藏前果重×100

1.2.5 電導率測定 用打孔器和刀片將樣品切成大小和形狀一致的圓柱，稱取一定的重量，放入盛有20mL去離子水的燒杯中，振蕩1h后，立即測定浸提液的電導度，再將燒杯在電爐上加熱煮沸10min，殺死組織，待冷卻后再測定提取液的電導度，兩個電導度的比值為電導率。

1.2.6 MDA含量測定 參照茅林春等［8］方法。

1.2.8 可溶性蛋白質測定 稱取2g樣品于離心管中，加入6mL 50mmol/L(含0.2mmol/L EDTA)pH7.8磷酸緩沖液(PBS)。再加2%的PVP研磨，12000r/min離心20min，取上清液。可溶性蛋白測定采用考馬斯亮藍染色法［10］。

1.2.9 超氧化物歧化酶(SOD)活性測定 參照Beyer和Fridovich［11］方法。

1.2.10 過氧化氫酶(CAT)活性測定 參照Cakmak和Marschner［12］的方法。

1.2.11 過氧化物酶(POD)活性測定 參照Hammerschmidt等［13］方法。

1.2.12 數據統計 應用SPSS 16.0統計軟件進行方差分析，差異顯著性測定采用Tukey多重比較法。

2 結果與分析

2.1 1-MCP處理對黃花梨果實硬度和可溶性固形物的影響

硬度是許多果品和蔬菜品質的一個重要指標［14］。黃花梨果實冷藏和貨架期間果實硬度呈下降趨勢，整個過程中1－MCP處理果實硬度高于對照(圖1A)。該現象表明，1－MCP處理可以有效保持果實硬度。

可溶性固形物含量直接影響果實的風味［3］。由圖1B可知，冷藏前90d期間對照果實可溶性固形物呈上升趨勢，而冷藏結束時則降低至冷藏前水平。1－MCP處理果實可溶性固形物在整個冷藏期間都呈下降趨勢。貨架期間，所有果實可溶性固形物都顯著升高(圖1B)。

圖1 1－MCP處理對黃花梨果實硬度(A)和可溶性固形物(B)的影響Fig.1 Effect of 1－MCP treatment on firmness(A) and soluble solid content(B)in‘Huanghua’pear fruit

2.2 1-MCP處理對黃花梨果實失重率和電導率的影響

在冷藏和其后的貨架期間黃花梨果實失重率和電導率逐漸上升，1－MCP處理能延緩果實失重率和電導率上升(圖2)。該現象說明1－MCP處理能很好的降低呼吸底物消耗并保持果實細胞膜完整性。

2.3 1-MCP處理對黃花梨果實MDA含量和O2-·生成速率的影響

圖2 1－MCP處理對黃花梨果實失重率(A)和電導率(B)的影響Fig.2 Effect of 1－MCP treatment on weight loss rate(A) and electrolyte leakage(B)in‘Huanghua’pear fruit

MDA是膜脂過氧化作用的主要產物，所以一般將MDA含量作為判斷衰老程度的指標之一［3］。由圖3A可知，黃花梨果實中MDA在冷藏前30d無明顯積累，而后冷藏和貨架期間其含量逐漸增加。冷藏30d后1－MCP處理組的MDA含量低于對照組，到冷藏結束和貨架期結束其差異達到顯著水平(p＜0.05)(圖3A)。該現象表明1－MCP處理可減輕冷藏中黃花梨膜脂氧化作用，抑制黃花梨果實MDA積累。

圖3 1－MCP處理對黃花梨果實MDA含量(A)和·生成速率(B)的影響Fig.3 Effect of 1－MCP treatment on MDA content(A) and ·production rate(B)in‘Huanghua’pear fruit

2.4 1-MCP處理對黃花梨果實可溶性蛋白含量、SOD、CAT、POD活性的影響

可溶性蛋白含量下降是果實衰老的典型生理現象［16］。如圖4A所示，對照組果實可溶性蛋白質含量在冷藏中增加，在30d達到最大值，而后含量減少。1－MCP處理組的可溶性蛋白質含量在冷藏前期增加，到冷藏90d達到最高，其后下降并一直顯著(p＜0.05)高于對照組(圖4A)，該現象表明1－MCP處理可減緩果實可溶性蛋白質含量的損失，從而延緩果實的衰老。

圖4 1－MCP處理對黃花梨果實可溶性蛋白含量(A)、SOD(B)、CAT(C)、POD(D)活性的影響Fig.4 Effect of 1－MCP treatment on soluble protein content(A)，SOD(B)，CAT(C)，POD(D) activities in‘Huanghua’pear fruit

SOD可以直接清除O－2·［17］。如圖4B所示，所有SOD活性在冷藏中下降，在30d達到最小值，而后其活性增加，常溫貨架期兩組都有不同程度的下降。冷藏前和冷藏30d內的活性下降期間，1－MCP處理組SOD活性低于對照組，而后冷藏過程和貨架期間其迅速增加并顯著(p＜0.05)高于對照組(圖4B)。

CAT是生物防御系統的關鍵酶之一［17］。如圖4C所示，對照組CAT活性在冷藏中下降，在30d達到最小值，而后其活性增加。1－MCP處理組CAT活性在冷藏90d內呈下降趨勢，而后冷藏和貨架期間CAT活性急劇增加(圖4C)。冷藏期間1－MCP處理組CAT活性低于對照果實，而貨架期后高于對照，但都未達到顯著(p＜0.05)差異水平。

POD是活性較高的適應性酶，能夠反映植物生長發育的特性、體內代謝狀況以及對外界環境的適應性，同時也是植物體內抗氧化酶系統的重要組成部分［17］。如圖4D所示，所有果實POD活性在冷藏前30d均急劇下降，而后緩慢上升，其中冷藏30d后的1－MCP處理組POD活性顯著(p＜0.05)高于對照組。貨架期間對照組POD活性升高，而1－MCP處理組其活性降低，但仍稍高于對照組。

3 討論與結論

1－MCP是一種無毒、高效的乙烯作用抑制劑，能延緩果實成熟衰老，其主要表現是延緩果實品質下降［3］。1－MCP處理采后果實最顯著的效果是保持果實硬度，而1－MCP處理對果實硬度的影響與果皮所含果膠含量以及細胞壁水解酶的活性有關。羅自生［14］研究表明，1－MCP處理能推遲柿果實PE、PG和β－Gal酶活性的增加，從而延緩原果膠降解以及水溶性果膠含量增加，從而保持果肉硬度。本研究發現，1－MCP處理可延緩冷藏及貨架期黃花梨果實硬度下降和可溶性固形物含量上升(圖1)，同時可以延緩失重率和電導率上升(圖2)，說明1－MCP處理可延緩果實衰老，更好的保持果實冷藏品質。該結果與前人在黃花梨［1］和西洋梨［5］上的研究結果類似。

自由基與植物組織衰老和逆境損傷密切相關。植物組織的衰老和逆境代謝可產生大量的自由基，如果其清除系統不及時清除，自由基可積累而直接對植物組織產生傷害［17］。1－MCP處理可通過增加植物抗氧化能力而減輕采后果蔬逆境傷害［3－5］。該實驗中黃花梨·生成速率和SOD、CAT和POD活性在冷藏中先降后升(圖3～圖4)，表明低溫可以暫時延緩氧化脅迫，而長時間低溫冷藏卻使活性氧代積累，過量的活性氧可攻擊細胞膜導致膜脂氧化作用，使細胞膜透性和MDA積累(圖3)，同時活性氧的積累則可能激發抗氧化酶活性提高來緩解氧化脅迫。冷藏后貨架期常溫貯藏則加速黃花梨果實衰老，使果實硬度急劇下降，失重率增加，·生成速率提高，促進膜脂氧化過程，使MDA積累和細胞膜透性增加，導致細胞可溶性固形物增加(圖1～圖3);同時貨架期黃花梨SOD活性降低(圖4B)，說明黃花梨對·清除能力降低，而可能致使2·脅迫增加(圖3B)。1－MCP處理稍微降低了貯藏前黃花梨SOD、CAT和POD活性，但是可以在冷藏及貨架期保持相對高SOD、POD活性(圖4)，說明1－MCP處理可以提高黃花梨抗氧化能力來減緩活性氧脅迫，從而延緩蛋白分解和膜脂氧化進程，進而延緩衰老并保持品質。綜上所述，1－MCP可以使黃花梨果實在冷藏及其后貨架期保持較高的抗氧化機能，減輕活性氧對果實的氧化脅迫，保持細胞膜的完整性，從而延緩果實的衰老進程并保持產品的冷藏品質。因此，1－MCP處理作為一種簡易高效的處理方法，具有改進黃花梨冷藏品質的潛在推廣應用價值。

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Influence of 1－MCP treatment on the quality and antioxidative properties in cold stored‘huanghua’pear fruit

QIAN Chun－lu1，HE Zhi－ping2，LIN Ju3，MI Hong－bo1，ZHAO Yu－ying4，MAO Lin－chun1，*
(1.Department of Food Science and Nutrition，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China;
2.Department of Food Science and Engineering，Zhejiang Agricultural＆Forest University，Lin’an 311300，China;
3.Department of Food Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330000，China; 4.Department of Horticulture，Yangtze University，Jingzhou 434025，China)

Postharvest‘Huanghua’pear fruit was treated with 1μL/L 1－MCP for 12h，and then stored at 1℃ for 120d followed by ripening at 20℃ for 7d.Fruit firmness，soluble solid content，weight loss rate，electrolyte leakage，MDA content，superoxide anion radical(O2－·)production rate，soluble protein content and activity of antioxidative enzymes were determined to investigate the effect of 1－MCP treatment on the quality and antioxidative levels in fruit.Results showed that fruit firmness，soluble protein content，and activities of SOD，POD in 1－MCP treated fruit were higher than control fruit，while soluble solid content，weight loss rate，electrolyte leakage，MDA content and· production rate，CAT activity were lower.These results indicated that 1－MCP treatment improved quality of‘Huanghua’pear after storage，which might be related to the enhancement of activities of antioxidative enzymes and the reduction of active oxygen accumulation.

Huanghua pear;1－MCP treatment;cold storage;senescence;antioxidative activity

TS205.7

A

1002－0306(2012)21－0326－05

2012－05－08 *通訊聯系人

千春錄(1982－)，男，博士，主要從事果蔬貯藏研究。

浙江省科技計劃項目(2009C12031)。