套袋對西洋梨表皮蠟質及抗氧化活性的影響

收稿日期：2013-06-18

基金項目：山東省自然科學基金項目（編號：Y2007D04）；國家科技支撐計劃項目（2008BAD92B03）；山東省科技發展計劃項目（2010GNC10926）

作者簡介：楊雪梅（1982-），女，研究實習員，研究方向主要為果品采后生理及保鮮加工。

*通訊作者：王淑貞（1957-），女，研究員，研究方向為果品加工與保鮮工程。

摘要：以西洋秀豐梨為試材，研究了采前20天摘袋（FRB）和帶袋采收（FHB）對其表皮蠟質和抗氧化活性相關生理指標的影響。結果表明，初采果實時， FHB果實表皮蠟質變稀薄，表面有明顯微裂紋，且果皮中色素含量顯著低于CK和FRB。貯藏過程中果皮中總酚含量和類黃酮含量均呈下降趨勢，但FRB始終顯著高于FHB。FRB和FHB果皮對DPPH·清除率和ABTS+·清除活性都呈先上升后下降的趨勢，但FRB始終顯著高于FHB。相關性分析結果表明，總酚含量與抗氧化活性物質呈顯著正相關，說明梨果皮中的酚類物質是果皮中的重要抗氧化成分。

關鍵詞：西洋梨；套袋；蠟質；色素；酚類；抗氧化活性

中圖分類號：S661.201文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）12-0030-05

果實表皮一般覆蓋有一層蠟質，這層蠟質無規則地嵌入到果實的表皮中，其主要功能是防止組織中自由水的散失^[1]，減少細胞內基礎溶質濾出^[2，3]，同時還起到抵御強光及紫外線對果肉組織損傷的作用，一些植物的蠟質層可通過反射或吸收紫外線以降低光強來保護DNA不受損傷^[4，5]。通常果皮的蠟質層主要由長鏈的脂質組成，同時還包括一些三萜類化合物和其它次生代謝成分，如甾醇類和類黃酮等。研究表明，梨果皮中含有多種酚類物質，其中尤以綠原酸和熊果苷的含量最高，這些酚類物質已被證明具有天然抗菌保健功效^[6]；果皮中的色素物質也具有抗氧化活性，果實采收后伴隨著色素的降解，果實完熟后開始進入衰老階段。果實套袋不僅可改善果實的外觀品質，在發育過程中套袋，是防治害蟲、減少生理失調及改善果實品質的重要商業舉措^[7]。此外，果實套袋還能減少農藥殘留量，使富含多酚化合物的果皮具有可食性，從而使人們從膳食中獲得更多抗氧化物質。

目前，大部分套袋果實研究多集中于有關果實品質及酶活性等方面，對有關果皮的研究較少。隨著人們生活水平的提高和對天然抗氧化物的認識與了解，一些可食性的天然產物（甾醇類、類黃酮和酚類）備受關注，而大部分北方水果如蘋果、梨果皮中均含有這些豐富的天然抗氧化成分。西洋梨后熟后果實基本沒有石細胞，果皮與果肉結合緊密宜于食用，而果實套袋可以保證果皮的可食性。本研究通過分析西洋梨采后表皮蠟質、色素含量、酚類物質含量以及抗氧化活性的變化來研究果實套袋對梨采后貯藏性的影響。

1材料與方法

1.1 供試材料

供試西洋梨（Pyrus communis Linn）為選育新品種秀豐梨，采于濟南市歷城區錦繡川鄉生產園。立地條件為山坡梯田地，土壤為褐土，10年生大樹改接，樹勢中庸，株行距為3m×5m，管理良好。本試驗于2012年5月中旬進行套袋，采前20天部分去掉果袋，果實統一采收后當天運回山東省果樹研究所高濕無霜試驗庫預冷，庫溫（0±1）℃。

1.2試驗設計

試驗分為3組，分別為未套袋果實（CK）、采前20天去除果袋果實（FRB）和帶袋采收果實（FHB），每組約200個果。生理指標每2周取樣測定1次，每次重復測定3個。

1.3試驗方法

1.3.1 SEM制樣分別取采后當天的果實和冷藏4周后的果實5個，用手術刀片沿果實赤道面削取約2 cm×1 cm的果皮若干片，迅速投入液氮中，后裝入網袋中冷凍干燥24 h，將冷凍干燥好的果皮剪成小塊用雙面膠粘到樣品臺上（每小塊樣品應保留2～3個果點）。將粘好的樣品臺標記好進行離子噴濺鍍膜，鍍膜時間160 s，鍍膜后立即在掃描電鏡下觀察其結構。

1.3.2 總酚含量測定采用Folin-Ciocalteau試劑法，參照田文禮等^[8]的方法。

1.3.3 類黃酮含量參照孫希云等^[9]的方法。

1.3.4 DPPH·清除率測定 清除DPPH·（二苯代苦味肼基）的能力參照Chinnici等^[10]的方法并加以改進，向3 ml吸光度值為1.5的DPPH甲醇溶液（A₀）中加入50 μl的試樣（空白對照用等量重蒸水代替），總體積用蒸餾水補充至4 ml，用力搖勻后于室溫下放置30 min，測定DPPH混合溶液在517 nm處吸光值（A_樣）。用2.5 ml甲醇與0.5 ml試樣混合液調儀器零點，以扣除試樣本身顏色的影響。

自由基清除率（%）=（A₀-A_樣）/A₀×100

1.3.5 ABTS⁺·清除能力清除 ABTS⁺·的能力用一種水溶性的V^E[Trolox（6-hydroxy-2， 5， 7， 8-tetram-ethylchroman-2-carboxylic acid）]的濃度表示，即相當于多大濃度的Trolox清除能力，以μmol/L Trolox C來表示（TEAC）。

1.3.6 統計分析試驗數據均采用Microsoft Excel軟件進行統計分析，對不同處理間差異進行t檢驗。

2結果與分析

2.1果實套袋對秀豐梨采后表皮蠟質的影響

果實套袋顯著影響秀豐梨初采時表皮蠟質的積累，對照果實（CK）、采前去袋果實（FRB）及帶袋采收果實（FHB）其表皮所覆蓋的蠟質層依次變稀薄，果皮表面所覆蓋的蠟塊基部埋于蠟質層中（圖1-A，B），且蠟塊量呈依次遞減趨勢（圖1-A，B，C）。其中，FRB表面蠟質層覆蓋均勻，蠟塊周邊較為平整（圖1-B）；FHB采摘后其表面有明顯微裂紋，且裂紋大量覆蓋于果實表面（圖1-C）。

供試梨采后冷藏4 周后其表皮蠟質及形態均有顯著變化。對照果實經冷藏后表皮蠟質層呈脊狀皺縮，表皮蠟塊已部分從蠟質層中剝離覆蓋于表皮之上（圖1-D）；FRB表皮蠟質層部分片狀剝離，覆蓋于單位面積表皮上的蠟質塊增加（圖1-B，E）。而FHB經冷藏后表皮微裂紋，且有部分逐漸愈合（圖1-F）。表明西洋梨在采后貯藏過程中其蠟質不斷分泌以防止水分蒸發及抵御病原菌侵入。

2.2果實套袋對秀豐梨果皮中色素含量的影響

果實外觀顏色變化是判斷果實成熟度及衡量果實品質的重要指標之一，大多數果實成熟時綠底色消失，變成黃、 橙、 紅、 藍色或其它顏色。供試西洋梨套袋后對果實采收時的顏色影響顯著：CK為翠綠色；FHB呈白綠色；而FRB向陽面亦可部分著紅色，背陰面呈黃綠色。果實初采后果皮中色素含量差異顯著：CK中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量分別是FRB的1.86、1.69和1.02倍，分別是FHB的10.81、2.53和2.08倍。西洋梨采后貯藏過程中，CK、FHB和FRB果皮中的葉綠素a和葉綠素b的含量在采后4周內迅速下降，之后基本趨于平穩（圖2a、b）；而類胡蘿卜素含量則呈先上升后下降的趨勢（圖2c）。

2.3果實套袋對秀豐梨貯藏期內果皮中總酚含量的影響

圖3數據表明，貯藏期間FRB處理果皮總酚含量呈先上升后下降的趨勢，且采后冷藏2周達最高值，為15.31 mg/gFW，比CK（10.20 mg/gFW）高出50.1%，比FHB（6.42 mg/gFW）高出1.39倍；隨后呈下降趨勢，貯藏6～8周FRB果皮總酚含量下降到與CK相似水平，但始終顯著高于FHB。FHB果皮總酚含量水平較低，至第6周含量達最低值，不足CK和FRB總酚含量的1/2。

2.4果實套袋對秀豐梨貯藏期內果皮中類黃酮總含量的影響

試驗結果表明，FRB和FHB果皮中類黃酮總含量在貯藏期間均呈先升高后降低的趨勢，但FRB果皮中類黃酮含量始終顯著高于FHB，整個貯藏期內含量約為FHB的1.5～2.0倍（圖4）。而CK果皮中類黃酮總含量呈逐漸上升趨勢，至第8周略微下降。

2.5套袋對秀豐梨果皮貯藏期間DPPH·清除率的影響

圖5結果表明，在貯藏期間FRB和FHB果皮對DPPH·的清除率呈先上升后降低的趨勢，而CK果實總體呈上升趨勢，至第8周略微下降。果實從采后到貯藏至第4周，套袋果實與對照果實果皮酚類提取液自由基清除率由高到低的順序為FRB>CK>FHB，貯至8周，FRB處理自由基清除率與CK基本一致，FHB處理顯著低于FRB和CK。

2.6果實套袋對秀豐梨果皮貯藏期間ABTS⁺·清除活性的影響

圖6表明，FRB果皮中TEAC值于貯藏期間呈先上升后下降的趨勢，且于采后冷藏第4周達最高值，為45.76 μmol/L，顯著高于CK和FHB，分別比CK和FHB高出20%和50%；其后TEAC值逐漸降低，至第6周FRB的TEAC值下降到與CK相似水平，但在整個貯藏期內均顯著高于FHB，這一變化趨勢與果實中總酚含量變化趨勢較為一致。

2.7梨果皮中總酚含量與抗氧化活性的相關性分析

果實中總酚含量（圖3）與自由基清除活性（圖5～6）的變化趨勢相一致，為此對酚類含量與抗氧化活性物質的關系進行相關性分析。分析結果（表1）表明，TPC、FC、DSA和TEAC四者之間，兩兩呈顯著正相關，說明梨果皮中的酚類物質是果皮提取液中的重要抗氧化成分。

3結論與討論

秀豐梨為早熟品種且采收后需后熟，經后熟的果實果皮中的酚類（主要是單寧）被過氧化物酶氧化而使澀味消失，品質達最佳。試驗中測得的其它數據表明，套袋不利于延長秀豐梨的貯藏期，這與王少敏等^[11]在綠寶石、瑪瑙梨上的研究結果不一致，這可能與西洋梨自身的特性有關。供試梨在采后及貯藏期間其總酚含量及抗氧化活性均有所下降，這與Hamauzu等^[12]在巴特利特梨上多酚含量的研究結果相一致。

本試驗表明，果實生長發育期至采收期套袋不僅不利于果皮中酚類物質的積累，同時加快了果實采后果皮中酚類物質的氧化，使其后熟期縮短。而采前20天摘除果袋，其酚類含量及抗氧化活性均較帶袋采收果實有顯著提高，至采收時采前摘袋的果實酚類的積累已達到與對照相當的水平，且易于著色。表明果實發育期進行套袋，采前摘除果袋后果實受自然陽光刺激后，有利于激發酚類物質合成與積累的一系列反應。果實中酚類物質的合成與光照密切相關，其機理還有待于進一步研究。

通過SEM觀察，西洋梨采后果皮中的蠟質隨貯藏時間的延長部分脫落，同時其表面的微裂紋貯藏后部分被修復，表明其表皮蠟質可能在果實采后維持在一個相對平衡狀態，這個平衡狀態對果實采后自由水的維持及保鮮起重要作用。而Sala^[13]在柑橘類水果上的研究認為，該類水果新形成的覆蓋于表皮微裂紋中的蠟質是由于蠟質的老化形成的。Wettstein-Knowles^[14]在對小麥薄壁管蠟質的研究中認為，新形成的蠟質會將最初的蠟質尤其是最外層的蠟質擠到一邊或擠到微裂紋中，這可能也是西洋梨經冷藏后果皮表面微裂紋減少的原因。

綜上所述，套袋對西洋梨秀豐果實的表皮蠟質結構及色素含量，果皮中總酚含量、類黃酮含量及抗氧化能力均有顯著影響。套袋果實果皮蠟質變稀薄，表皮出現微裂紋且色素含量下降明顯；但采前去除果袋不但利于果實向陽面著紅色，還能提高其果皮中酚類物質的含量，同時顯著提高其貯藏前期的抗氧化活力。

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