1-MCP對平菇采后生理及貯藏品質的影響

吳海霞，陳 雷

(1.運城學院生命科學系，山西 運城 044000;2.中國林業科學研究院熱帶林業研究所，廣東 廣州 510520)

平菇為真菌植物門真菌側耳(Pleurotus ostreatus)的子實體，是中國食用菌主栽品種之一，其質地柔嫩、味道鮮美，含有蛋白質、氨基酸、維生素和礦物質等營養成分及平菇素(蛋白質糖)、酸性多糖等生理活性物質［1-3］，具有改善人體新陳代謝、降低膽固醇、降血壓等多種保健功能［4］。資料顯示，中國食用菌生產中平菇產量排列第一［5］，但由于其含水量高，采后呼吸作用強烈，常溫下采摘后2～3 d即表現出失水萎蔫、褐變、腐爛變質等特征，很大程度制約了平菇的生產發展。因此，進一步研究平菇貯藏保鮮技術，對于提高平菇貯藏品質、延長產品貨架期、擴大銷售市場、增加農民經濟收入具有重要意義。目前有關食用菌的貯藏保鮮方法主要有低溫冷藏、氣調貯藏、輻照保鮮、涂膜、化學藥物保鮮、植物激素保鮮等［6］。1-甲基環丙烯(1-MCP)作為一種新型的乙烯作用抑制劑，能消除外源乙烯引起的衰老作用，對許多園藝作物具有保鮮效果［7］。據研究報道，1-MCP 能延緩蘋果［8-9］、香蕉［10］、西洋梨［11-12］、獼猴桃［13］、柑橘［14］、荔枝［15］、棗［16］、杏［17］等水果及番茄［18-19］、黃瓜［20］、花椰菜［21］、香菜［22］等蔬菜的采后成熟和衰老，延長其貨架期。雖然目前應用于食用菌貯藏保鮮的方法較多，但對平菇保鮮方法的研究報道較少，采用1-MCP進行平菇保鮮的應用研究未見報道。本試驗擬采用不同濃度的1-MCP對采后平菇進行熏蒸處理，研究1-MCP對平菇采后生理生化和貯藏品質的影響，為延長平菇貨架期、改善貯藏品質提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試平菇為黑平1號，采摘后的新鮮平菇立即運至冷庫，(2±1)℃下預冷7 h，除去菇體表面的殘留物，挑選成熟度一致、大小適中、無機械損傷、無病蟲害及霉變的平菇進行試驗。1-MCP片劑由上海利統生化制品有限公司提供。

1.2 試驗處理

參照及華等［23］的處理方法，將平菇置于0.2 m3密閉塑料膜室內，分別采用不同濃度(0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L和1.10 mg/L)的1-MCP 熏蒸12 h，并將其裝入0.06 mm厚的保鮮袋內，于(6±1)℃下貯藏。試驗中每個處理3個重復，每個重復的用菇量為250 g。以密封、未經任何處理的平菇為對照(CK)。每2 d分別從各處理3個保鮮袋內隨機取樣、研磨，進行相關指標測定，連續測定10 d。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 感官評定 主要從平菇的顏色、風味、萎蔫程度和腐爛程度進行評定［24］，評定標準見表1。將每次評分結果相加后取平均值，分值為累加值。

表1 平菇的感觀評定標準Table 1 The standard of organoleptic evaluation

1.3.2 失重率計算［25］失重率=［(貯前菇體質量-貯后菇體質量)/貯前菇體質量］×100%。

1.3.3 生理生化指標的測定［25-27］呼吸強度采用靜置法測定，單位為1 kg平菇1 h產生CO2的量(mg)，即mg/(kg·h);乙烯含量的測定［26］采用氣相色譜法(GDX-502柱，氫火焰離子檢測器)，單位為μl/(g·h);褐變度(Brown degree，BD)測定采用比色法，在450 nm處測定其吸光度值OD450;多酚氧化酶(PPO)活性測定采用鄰苯二酚法;超氧陰離子自由基()產生速率采用羥胺氧化法，在530 nm處測定其吸光度值OD530;MDA含量測定采用硫代巴比妥酸(TBA)法;超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用氮藍四唑光化還原(NBT)法，以抑制NBT光化學反應50%所需的酶量定義為酶活性單位;過氧化氫酶(CAT)活性測定采用紫外吸收法;POD酶活性測定采用愈創木酚法。

1.4 數據的差異性分析

所有數據用SAS8.1軟件統計處理，采用ANA-VO進行處理間差異的顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同濃度1-MCP對平菇貯藏過程中感官品質的影響

平菇經不同濃度的1-MCP處理，貯藏不同時間后統計樣品的感官品質分值(表2)。設定平菇保鮮度為貯藏不同時間的平菇感官品質分值與試驗開始時的平菇感官品質分值之商，保鮮度小于0.5時平菇失去商品價值。

從表2可知，經1-MCP處理的平菇，其保鮮度均高于對照，說明一定濃度的1-MCP處理可以有效延長平菇貯藏時間。貯藏第6 d時，對照及經0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L、1.10 mg/L 1-MCP 處理后的平菇的保鮮度分別為 0.40、0.50、0.55、0.65、0.65，對照平菇已失去商品價值。當貯藏至第10 d時，只有經0.90 mg/L、1.10 mg/L處理的平菇還具有商品價值，而對照在貯藏至第8 d時已出現大面積褐變，菇體表面塌陷、軟化，完全失去食用價值。

表2 1-MCP對平菇采后感官品質的影響Table 2 Effect of 1-MCP on post-harvest organoleptic quality of Pleurotus ostreatus

2.2 不同濃度1-MCP對平菇失重率的影響

新鮮平菇含水量較高，且表面結構疏松，組織脆嫩，在貯藏過程中，由于新陳代謝作用，易引起菇體的營養物質消耗、水分散失，影響品質。因此以失重率作為評定平菇新鮮度的指標之一。由圖1可以看出，經不同濃度1-MCP處理的平菇菇體失重率，在整個貯藏期都低于對照組，且隨著貯藏時間的延長，各處理及對照平菇的失重率均呈上升趨勢。貯藏初期，各處理平菇失重率差別不大;至第4 d時，1.10 mg/L 1-MCP處理的樣品失重率與對照有顯著差異(P ＜0.05);第 8 d 時，0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的失重率分別為12.46%、10.87%、9.57%和8.22%，比對照降低了1.57% ～5.81%。統計分析結果表明，0.30 mg/L及0.90 mg/L 1-MCP處理平菇的失重率顯著低于對照(P＜0.05)，1.10 mg/L 1-MCP處理與對照平菇失重率差異極顯著(P＜0.01)。

2.3 不同濃度1-MCP對平菇呼吸強度和乙烯產生速率的影響

圖1 1-MCP對平菇失重率的影響Fig.1 Effect of 1-MCP on weight loss of Pleurotus ostreatus

平菇采后失去了養分來源，以呼吸作用為主的分解代謝加強，依靠收獲前積累物質的分解來維持其生命活動，因此呼吸作用對平菇采后生理生化過程有著重要影響，它與產品的耐貯性、抗病性有著十分重要的內在聯系。本試驗測定了平菇貯藏期間各處理的呼吸強度變化情況。由圖2可以看出，在0～8 d的貯藏期內，隨著貯藏時間的延長，各處理平菇的呼吸強度均呈現下降-上升-下降的變化規律，但不同處理平菇呼吸高峰出現的時間有所不同。對照及0.05 mg/L 1-MCP處理的平菇在第6 d出現呼吸高峰，峰值分別為 140.5 mg/(kg·h)和 128.8 mg/(kg·h);而 0.30 mg/L、0.90 mg/L和 1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇在貯藏第8 d出現呼吸高峰，較對照推遲 2 d，其峰值分別為 110.6 mg/(kg·h)、97.6 mg/(kg·h)和87.8 mg/(kg·h)。之后，平菇呼吸強度迅速降低。試驗結果表明，平菇為典型的呼吸躍變型食用菌，且在一定濃度范圍內，1-MCP處理能夠明顯的抑制平菇的呼吸強度，并可以推遲呼吸高峰的出現。

圖2 1-MCP對平菇采后呼吸強度的影響Fig.2 Effect of 1-MCP on post-harvest respiration intensity of Pleurotus ostreatus

乙烯是菌絲進入生理成熟后的正常代謝產物，被溶解在細胞質中或吸附在細胞內而作用于細胞代謝過程。菇類的后熟與乙烯有關，乙烯能加速菇類的成熟與衰老，使其耐貯性下降［17］。1-MCP作為一種新型的乙烯作用抑制劑，能消除外源乙烯引起的衰老作用。由圖3可以看出，各處理平菇均具有典型的乙烯產生高峰，其出現時間與呼吸高峰的出現基本一致。在貯藏的第6 d，對照和0.05 mg/L 1-MCP處理的平菇出現乙烯產生高峰，其峰值分別為 166.3 μl/(g·h)和 146.5 μl/(g·h);其余 3 個1-MCP處理的乙烯產生高峰出現在貯藏第8 d，且峰值均顯著低于對照(P＜0.05)。試驗結果表明，1-MCP能強烈抑制平菇乙烯的產生，且1-MCP濃度越高，乙烯的產生量越小。

2.4 不同濃度1-MCP對平菇褐變度(BD)的影響

圖3 1-MCP對平菇采后乙烯產生的影響Fig.3 Effect of 1-MCP on post-harvest ethylene production of Pleurotus ostreatus

平菇在貯藏期間，菌蓋、菌褶、菌柄均會發生褐變，其中菌褶褐變最為人們所關注，一旦菌褶發生褐變，就失去了商品價值。圖4顯示，各個處理的平菇菌褶隨著貯藏時間的延長，褐變程度不斷加劇，但經1-MCP處理的平菇褐變度均低于對照。貯藏中，前4 d對照的平菇褐變程度比較明顯，之后至貯藏末期褐變度略有增加，但變化不明顯;1-MCP處理的平菇在前4 d雖然褐變度也在增加，但變化不明顯，貯藏4 d后開始發生明顯褐變，其中0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇褐變度在整個貯藏期內均顯著低于對照(P＜0.05)。試驗結果表明，1-MCP處理能顯著抑制平菇褐變，且在本試驗濃度范圍內，處理濃度越大抑制效果越好，平菇褐變越緩慢。

圖4 1-MCP對平菇采后褐變度的影響Fig.4 Effect of 1-MCP on post-harvest browning degree of Pleurotus ostreatus

2.5 不同濃度1-MCP對平菇PPO活性的影響

平菇采收后，組織中仍在進行活躍的代謝活動。隨著貯藏時間的延長，組織中的氧化-還原失衡、氧化產物積累，造成褐變，而促進褐變的酶類主要是PPO［27］。圖5為平菇貯藏期間PPO活性的變化情況，可以看出，整個貯藏期間，各處理平菇的PPO活性在貯藏第2 d達到峰值，在貯藏第4 d略微降低后又重新升至峰值，直至貯藏結束，變化基本平穩;同時還可以看出，經1-MCP處理后的平菇PPO活性在整個貯藏期始終低于對照，表明1-MCP處理可以抑制PPO活性。

圖5 1-MCP對平菇采后PPO活性的影響Fig.5 Effect of 1-MCP on post-harvest PPO activity of Pleurotus ostreatus

2.6 不同濃度1-MCP對平菇活性氧代謝有關指標的影響

2.6.2 對MDA含量的影響 植物器官衰老或在逆境下遭受傷害，往往會發生膜脂過氧化作用，丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的最終產物，是膜系統受損害的重要標志［6］，其含量反映了膜脂過氧化的程度。如圖7所示，不同處理的平菇MDA含量在貯藏期間均呈上升趨勢，其中1.10 mg/L 1-MCP處理的MDA含量始終最低(在貯藏2 d、4 d、6 d、8 d 和10 d 時的含量分別為0.25 nmol/g、0.33 nmol/g、0.38 nmol/g、0.52 nmol/g和 0.59 nmol/g)，0.90 mg/L 1-MCP處理的平菇MDA含量也較低，二者均與對照間存在極顯著差異(P＜0.01)。

圖6 1-MCP對平菇含量的影響Fig.6 Effect of 1-MCP oncontent of Pleurotus ostreatus

圖7 1-MCP對平菇MDA含量的影響Fig.7 Effect of 1-MCP on MDA content of Pleurotus ostreatus

2.6.3 對SOD活性的影響 超氧化物歧化酶(SOD)是生物體防御機制中一種重要的酶，自由基學說認為衰老過程是活性氧代謝失調的累積過程［27］。在植物體衰老期間，SOD活性下降，積累H2O2等活性氧，使質膜過氧化作用加強，導致膜傷害［27］。SOD是作為一種內源活性氧清除劑，能夠在逆境后衰老過程中清除植物體內過量的活性氧，維持氧代謝平衡，保持膜結構的完整性，從而在一定程度上延緩植物器官的衰老進程。圖8為平菇貯藏期間SOD活性的變化情況，可以看出SOD活性呈下降-上升-下降的變化規律，0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇一直保持較高的SOD活性，貯藏第6 d時，其活性最高，分別為69.88 U/g和70.64 U/g，與對照差異顯著(P＜0.05)。

圖8 1-MCP對平菇SOD活性的影響Fig.8 Effect of 1-MCP on SOD activity of Pleurotus ostreatus

2.6.4 對CAT活性的影響 過氧化氫酶(CAT)是一種內源活性氧清除劑，能清除植物體內過量的活性氧，維持氧代謝平衡，一定程度上延緩細胞的衰老進程［13］。由圖9可以看出，平菇貯藏過程中CAT活性整體呈下降趨勢，但經1-MCP處理后的平菇CAT活性幾乎均高于對照，貯藏第6 d時，經1.10 mg/L、0.90 mg/L、0.30 mg/L、0.05 mg/L 4 種不同濃度 1-MCP熏蒸處理的平菇CAT活性分別為15.78 U/g、15.36 U/g、14.32 U/g和 14.01 U/g，分別比對照高20.87%、17.61%、9.65% 和 7.27%，其中 0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇CAT活性與對照差異極顯著(P＜0.01)，但二者間并無顯著差異(P＞0.05)。說明1-MCP處理能有效地保持CAT活性處在較高的水平上，以調節氧化傷害反應。

圖9 1-MCP對平菇CAT活性的影響Fig.9 Effects of 1-MCP on CAT activity of Pleurotus ostreatus

2.6.5 對POD活性的影響 過氧化物酶(POD)普遍存在于果蔬體內，催化植物組織中低濃度的H2O2氧化其他底物，用以清除H2O2，從而使機體免受毒害，較高的POD活性在一定程度上可以延緩果實的衰老［13］。如圖10所示，整個貯藏過程中，各處理平菇的POD活性均呈下降趨勢，其中對照的POD活性在貯藏第2 d下降比較劇烈;同時，不同濃度1-MCP處理的平菇POD活性均高于對照，且在本試驗范圍內POD活性隨處理濃度的提高而增大，其中0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇POD活性顯著高于對照(P＜0.05)。

圖10 1-MCP對平菇POD活性的影響Fig.10 Effect of 1-MCP on POD activity of Pleurotus ostreatus

3 討論

平菇采收后，組織中仍在進行活躍的生理生化代謝活動，1-MCP處理可以延緩平菇后熟進程中的各種代謝，改善貯藏品質［23］。試驗結果表明，較高濃度的1-MCP處理可以改善平菇的貯藏效果;同時，1-MCP能有效抑制平菇的乙烯釋放量，降低其呼吸強度，并能將呼吸高峰的出現推遲2 d，延緩平菇衰老。統計結果表明，平菇的乙烯釋放量［μl/(g·h)，用x表示］與呼吸強度［mg/(kg·h)，用Y表示)在呼吸躍變期間呈顯著相關，其相關方程為:Y=27.4927+0.6935 x-0.0103 x2(R2=0.8322，P ＜0.05)。

植物組織中含有酚類物質，某些酚類物質在多酚氧化酶(PPO)的作用下可氧化成醌，醌類再進一步氧化聚合成黑色素，引起褐變［27］。正常情況下，PPO存在于質體中，而酚類物質分布在液泡里，兩者不能相互接觸［23，27］，因此組織發生褐變的前提是細胞膜系統的完整性遭受破壞。從試驗結果看，平菇在貯藏初期，PPO活性明顯升高，而平菇的褐變則較為緩慢，尤其是0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP處理的平菇在貯藏4 d后才略顯褐變，這可能是由于1-MCP處理促進了平菇體內抗氧化防御系統SOD、CAT、POD等酶的活性，這些酶均與果實成熟及乙烯誘導的衰老密切相關，同時1-MCP抑制了MDA和的積累，從而延緩了平菇的褐變，這與高敏等［9］、樊秀彩等［13］對 1-MCP 處理富士蘋果及獼猴桃的研究結果一致。貯藏后期，由于各抗氧化酶活性之間的協調性遭到破壞，或抗氧化酶系統與活性氧產生之間的動態平衡遭到破壞，活性氧的產生速率增加并不斷積累，進而攻擊膜系統，使MDA含量增加，膜脂過氧化加劇，細胞膜透性增大，使PPO和酚類物質的區域分布因膜系統的破壞而瓦解，促使了PPO與底物酚類物質的接觸，進而導致褐變加劇。統計分析結果表明，平菇褐變度BD與PPO活性呈顯著正相關(Y=0.0171 x-0.1971，R2=0.7231，P ＜0.05)，與 MDA 含量呈極顯著正相關(Y=0.9160x-0.0650，R2=0.8659，P＜0.01)，而與POD活性呈極顯著負相關(Y=0.0965x+1.7682，R2=0.9239，P ＜0.01)。因此，從酶學角度說明1-MCP能抑制平菇褐變，延緩其成熟、衰老，提高貯藏品質。

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