1-MCP對香菇采后生理及其保鮮效果的影響

駢躍斌 ，劉 晶 ，車星星 ，王 華 ，劉 欣 ，古曉紅

（1.山西省農業科學院食用菌研究所，山西太原030031；2.山西省農業科學院作物科學研究所，山西太原030032）

1-MCP作為一種新型的乙烯作用抑制劑，由于其對許多園藝作物都具有保鮮效果，能消除外源乙烯引起的衰老作用[1-3]，故受到植物生理學界眾多學者的關注，有關其作用機理也得到了進一步的研究。大量研究結果表明，1-MCP是通過其與乙烯競爭受體，并與乙稀緊密結合，使乙烯失去與受體結合的機會，從而阻斷乙烯反饋調節的生物合成[3-5]。

1994年Serek等[6]首次報道了1-MCP對延長花期以及提高花卉的保鮮作用。在水果、蔬菜上的眾多研究均表明，1-MCP能不同程度地提高相關產品的保鮮效果[7-12]。

食用菌的營養豐富，味道鮮美，被譽為“植物性保健食品的頂峰”，但食用菌子實體保鮮難，長期以來一直是制約菌物產業發展的重要因素之一，也是國內外許多學者關心的問題。迄今為止，食用菌保鮮的方法有低溫保鮮、氣調貯藏、輻射保鮮、化學藥物保鮮、植物激素保鮮等，1-MCP在食用菌上的保鮮應用尚未見報道。

在研究1-MCP處理對香菇采后貯藏效果的基礎上，本試驗探討了1-MCP處理對香菇采后內源激素及SOD活性對子實體衰老的作用及其機理，旨在為香菇子實體貯藏保鮮技術提供理論依據與技術支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗所用1-MCP（片劑）由上海利統生化制品有限公司提供。供試香菇為采摘后的新鮮完整子實體，大小、成熟度一致，無病蟲害，無機械損傷。

1.2 試驗方法

1-MCP處理濃度設為5個，即a.0.05，b.0.3，c.0.9，d.1.1，CK.0，單位為 mg/L。各處理 3 次重復。每個處理香菇子實體鮮質量均為250 g。將子實體放入密閉塑料膜室內，將室內1-MCP濃度調至處理濃度，溫度（10±1）℃，12 h后將子實體裝入透氣袋內，6℃下貯藏。各處理隨機取樣用于測定相關指標。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 呼吸強度 采用改良干燥氣法測定呼吸強度，單位為mg/（kg·h）。

1.3.2 褐變度（BD） 其參照文獻[13]的方法，在450 nm處測定A值。

1.3.3 乙烯釋放量 取貯藏子實體10 g，用蒸餾水浸泡10 min后，低壓抽氣，置于50 mL試管中密封5 h，抽取氣體80 μL，用GC-112A氣相色譜儀測定乙烯釋放量（μL/（g·h））。

1.3.4 感官評定 子實體的感官評定標準如表1所示。按表1的標準打分，把每次打分的結果相加，取平均值；感官分值為累加值（顏色＋硬度＋腐爛程度＋風味）。新采摘子實體的感官分值為20（4＋4＋8＋4）。

表1 子實體的感官評定標準

1.3.5 PPO酶活性 以鄰苯二酚為底物，在420 nm處測A值[14]。酶活性單位為g/min。

1.4 數據分析

所有數據用SAS 8.1軟件進行統計處理，采用ANAVO進行處理間差異的顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 1-MCP對子實體呼吸強度的影響

從圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長，子實體的呼吸強度呈緩慢上升—快速上升—快速下降—緩慢下降的變化規律，可見，香菇為呼吸躍變型蔬菜；CK和d的呼吸峰值出現在第6天，分別為140.5，128.8 mg/（kg·h）；a，b，c峰值出現在第8天，比CK推遲2 d，峰值分別為87.8，97.6，110.6 mg/（kg·h）。此外，在試驗過程中發現，呼吸高峰的出現是子實體品質開始劣變的一個重要生理指標。1-MCP處理在顯著地降低子實體呼吸強度的同時，可以推遲呼吸峰值的出現。

2.2 1-MCP對子實體褐變度的影響

香菇在貯藏期間，一旦菌褶發生褐變，就會降低甚至失去其商品價值。由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，各處理子實體的褐變度均呈上升趨勢；貯藏第6天，a，b和c處理的子實體褐變度值相近，但都明顯低于CK，且差異顯著。1-MCP對子實體褐變度的抑制作用與其濃度呈正相關，處理濃度越高，褐變度越低。

2.3 1-MCP對子實體乙烯產生的影響

乙烯是子實體進入生理成熟后的正常代謝產物。從圖3可以看出，CK的子實體具有典型的乙烯產生高峰，其乙烯高峰的出現與呼吸高峰的出現基本一致；在貯藏的第6天，CK和d處理的子實體出現乙烯產生量的峰值，分別為166.3，146.3μL/（g·h）；a，b和c處理的子實體，乙烯釋放量的峰值出現在第8天，依次為107.6，112.6，125.6 μL/（g·h），且a，b，c處理與CK間均存在顯著性差異。

1-MCP能強烈地抑制子實體乙烯的產生，各處理的乙烯產生量和峰值均低于CK。同時，1-MCP對乙烯產生的抑制作用與濃度呈正相關，即處理濃度越高，乙烯的產生量越小。

2.4 1-MCP對香菇貯藏過程中感官品質的影響

表2為子實體經1-MCP處理后，貯藏不同時間樣品保鮮的風味、硬度、色澤、組織質地變化的品質統計分值。子實體保鮮度為貯藏不同時間的感官品質分值與試驗開始時的感官品質分值的比值，設定保鮮度小于0.5時子實體失去商品價值。

表2 1-MCP對子實體采后感官品質的影響

從表 2 可以看出，貯藏第 4 天，a，b，c，d 處理及CK 的保鮮度分別為 0.7，0.7，0.65，0.6 和 0.45，其中CK的保鮮度小于0.5，說明已失去商品價值；貯藏第10天，a和b處理的保鮮度均為0.55，c，d處理及CK的保鮮度均小于0.5。結果表明，1-MCP處理可有效抑制子實體的后熟，延長貯藏時間。以a，b處理效果較佳，d處理在貯藏第10天菌褶有大面積的褐變，CK在貯藏第8天即失去食用價值。

2.5 1-MCP對香菇子實體PPO活性的影響

香菇采收后，子實體組織中的代謝活動及氧化產物的積累，會造成其褐變，引起褐變的酶類主要是多酚氧化酶（PPO）[15]。PPO活性在貯藏期間的變化情況如圖4所示。

由圖4可知，貯藏第2天，各處理的PPO活性都出現一個峰值，a，b，c和d處理子實體內的PPO活性峰值分別比CK降低31.46%，22.78%，11.85%和7.74%；貯藏第4天，PPO活性有所回落，之后，各處理的PPO活性又開始上升；a，b，c處理的PPO活性顯著低于CK，而d與CK間無顯著性差異。

3 討論與結論

1-MCP的毒性非常低，使用的安全性高，對環境沒有不利的影響。適宜濃度的1-MCP處理能夠延緩香菇子實體后熟及其生理代謝，改善子實體的貯藏品質。本試驗條件下，1-MCP對香菇的保鮮效果隨濃度的提高而減小。但鑒于經濟效益和使用成本考慮，最終選擇0.9 mg/L為適宜的處理濃度。

Jiang等[16]用酶動力學分析表明，1-MCP的Km非常小，為17 nm/L，顯著低于乙烯的96 nm/L，這進一步證實了1-MCP比乙烯對乙烯受體具有更大的親和力；并斷定1-MCP對乙烯的這種抑制性作用是一種非競爭性拮抗作用，而1-MCP處理的果實在其成熟啟動階段只有少量乙烯生成，這說明1-MCP處理干擾了乙烯生物合成過程中乙烯的自我催化階段[17]。

1-MCP處理能夠有效地抑制子實體的乙烯釋放量，降低子實體的呼吸強度，呼吸和乙烯釋放高峰出現時間也被有效推遲。與CK相比，a，b，c和d呼吸峰值和乙烯峰值都有所降低，從而延緩了子實體的成熟衰老過程。子實體的乙烯釋放量（Ethylene Evolution，μL/（g·h），用X表示）與呼吸強度（Respiration rate，mg/（kg·h），用Y表示）在呼吸躍變期間有顯著的相關性，其相關方程為：Y＝27.492 7＋0.693 5X－0.010 34X2（R2＝0.832 2，P＝0.022）。

香菇采收后，組織中仍在進行活躍的代謝活動。子實體組織中含有酚類物質，酶促褐變是某些酚類物質在酶（PPO）的作用下氧化成醌類物質，醌類再進一步氧化聚合成黑色素的結果[18]。本研究表明，1-MCP處理降低了PPO活性，從而延緩和減輕了子實體褐變，提高了貯藏與保鮮效果。

[1]任小林，童斌.新型乙烯作用抑制劑1-MCP在園藝產品保鮮中的應用[J].保鮮與加工，2002，2（3）：3-5.

[2]吳振先，張延亮，陳永明.1-甲基環丙烯處理不同成熟階段香蕉過時后熟的影響[J].華南農業大學學報，2001，22（4）：15-18.

[3]樊秀彩，張繼澍.1-甲基環丙烯對采后獼猴桃過時生理效應的影響[J].園藝學報，2001，28（5）：399-402.

[4]孫希生，王文輝，李志強，等.1-MCP對碭山酥梨保鮮效果的影響[J].保鮮與加工，2001，1（6）：14-17.

[5]孫希生，王文輝，李志強，等.1-MCP對蘋果采后生理的影響[J].保鮮與加工，2002，2（4）：3-5.

[6]Serek M，Sisler E C，Reid M S.Novel gaseous inhibitor of ethylene binding prevents ethylene binding prevents ethylene effects in potted flowering plant[J].J Amer Soc Hort Sci，1994，119：1230-1233.

[7]Fan X T，Mattheis J P.Impact of 1-methcyclopropene and methl jasmonate on apple colatile production[J].J Agri Food Chem，1999，47（7）：2847-2853.

[8]王文輝，王志華，孫希生，等.1-MCP對延長番茄貨架壽命的影響[J].保鮮與加工，2002，2（4）：3-5.

[9]剛成誠，王亦佳，陳奕兆，等.不同1-MCP處理對水蜜桃采后生理及貯藏品質的影響[J].天津農業科學，2012，18（3）：26-32.

[10]孫海燕，陳麗，劉興華，等.1-MCP對青椒采后生理特性的影響[J].河南農業科學，2005（3）：67-69.

[11]楊衛東，李江闊，張平，等.1-MCP處理對貯前預熟南果梨貨架期間果實衰老的影響 [J].華北農學報，2010，25（2）：164-167.

[12]趙迎麗，李建華，石建新，等.1-MCP處理對獼猴桃果實采后生理的影響[J].山西農業科學，2005，33（1）：56-58.

[13]王愛國，羅廣華.植物的超氧物自由基與羥胺反應的定量關系[J].植物生理學通訊，1990（6）：55-57.

[14]晏紹慶，劉寶林，華澤釗.凍結速率對草莓多酚氧化酶和過氧化物酶活性影響的初步實驗研究 [J].制冷學報，1999（4）：36-42.

[15]沈成國，王曉云.植物衰老生物與分子生物學[M].北京：中國農業出版社，2001：95-97.

[16]Jiang Y M，Daryl C Joyee，Andrew J Mavnish.Responses of banana fruit treatment with 1-methycyclopropene[J].Plant Growth Regulation，1999，28：77-82.

[17]Jiang Y M，Daryl C Joyee，Andrew J Mavnish.Extension of the shelf life of banana fruit by 1-methycyclopropene in combination with polyethylene bags[J].Postharvest Biology and technology，1999，16：187-193.

[18]Selvarajah S，Bauchot A D，John P.Internalbrowningin cold-stored pineapples is suppressed by a postharvest application of 1-methylcyclopropene[J].Postharvest Biol Technol，2001，23：167-170.