NO處理對采后芒果抗氧化酶系統的影響

陳嬌 袁德保 譚琳 李奕星 李芬芳 鄭曉燕 鄭麗麗 金志強

摘要 [目的] 探討 NO 處理對采后芒果抗氧化酶系統的影響。[方法] 以“吉祿”芒果為試驗對象，用0.1 mmol/L的外源NO浸泡處理芒果果實30 min，25 ℃貯藏11 d，分析 NO 處理對芒果果實中過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）等抗氧化相關酶活性及丙二醛（MDA）含量變化的影響。[結果] NO 處理能在一定程度上抑制芒果果實丙二醛含量的增加，并提高超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶的活性，從而延緩了采后芒果果實在貯藏過程中的衰老進程。[結論] 研究可為 NO 用于芒果貯藏保鮮提供理論依據。

關鍵詞 芒果；一氧化氮；抗氧化酶

中圖分類號 S667.7 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09164-03

Effects of Nitric Oxide Treatment on Antioxidant Enzyme System of Postharvest Mango

CHEN Jiao et al

（Haikou Experimental Station， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement， Haikou， Hainan 570102）

Abstract [Objective] To better understand the effects of nitric oxide treatment on antioxidant enzyme system of postharvest mango. [Method] Mango fruit that was pretreated with 0.1 mmol/L NO was stored at 25 ℃ for 11 days. Changes in these levels of superoxide dismutase （SOD）， peroxidases （POD）， catalase （CAT）， ascorbate peroxidase （APX） and malondialdehyde （MDA）， respectively， were measured during storage. [Result] The results showed that NO treatment could inhibit postharvest mango fruit malondialdehyde （MDA） content， increase superoxide dismutase （SOD）， peroxides （POD）， catalane （CAT） and asorbic peroxides （APX） activities， and delay ripening and senescence of mango fruit during storage. [Conclusion] The study can provide theoretical basis to NO for mango fresh-keeping.

Key words Mango； Nitric oxide； Antioxidant enzyme

芒果（Mangifera indica L.）果實營養豐富，風味佳，被譽為“熱帶果王”，含有豐富的糖、維生素、蛋白質、碳水化合物以及少量鈣、磷、鐵等其他營養物質^[1]。但芒果屬于典型的熱帶呼吸躍變型水果，在常溫貯藏時果實的生理代謝旺盛，后熟和衰老進程快，并且容易受各種病原菌侵染，貯藏期較短^[2]。根據目前已有研究，采用矮壯素、赤霉素、水楊酸、浸鈣、乙烯吸附劑和分解劑等一些化學方法處理能夠抑制呼吸和乙烯形成、提高芒果采后果實的抗過氧化能力，延緩衰老并保持果實品質^[3-7]。然而，立足操作簡便、廉價經濟和食用安全等原則，繼續探討芒果采后保鮮新型有效的化學方法對于促進芒果產業的可持續發展仍具有重要的現實意義。

關于 NO 應用于植物方面的研究比較晚，但到目前為止已發現其對植物的呼吸作用^[8]、光形態建成^[9]、種子萌發^[9-10]、根和葉片的生長發育^[11-14]、氣孔運動^[15]、果實蔬菜等組織的成熟和衰老^[16]、各種脅迫的響應^[17]及抗病防御反應^[18-19]等生理過程都有作用。根據近年的研究結果發現，用一定濃度的外源 NO 處理草莓、花椰菜、黃瓜、甘藍、獼猴桃和芒果，

可有效抑制其成熟和衰老，并延長果實貨架期^[20-22]。Clark等的研究發現，外源 NO 可能通過調節內源 H₂O₂代謝來參與信號轉導過程，從而抑制煙草葉片過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性^[23]。另外，還有研究表明，低濃度外源NO供體硝普鈉（SNP）處理番茄幼苗可以明顯提高葉片過氧化物酶（POD）、CAT 和超氧化物歧化酶（SOD）的活性^[24]。但有關 NO 對芒果抗氧化酶系統影響的研究報道較少。因此，筆者以芒果果實為研究材料，分析 NO 處理對芒果采后抗氧化相關酶活性的影響，以期為延緩芒果采后成熟衰老進程的研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為“吉祿”（Mangifera indica L.cv.Zill）芒果，采于廣東湛江南亞熱帶作物研究所基地，約8成熟，采收后當天運至實驗室，挑選出無病蟲害、無機械損傷、大小均勻一致的果實為試驗對象。

1.2 處理方法

用 0.1 mmol/L 的外源 NO 供體硝普鈉（SNP）（Sigma-Aldrich Corp，St.Louis，MO，USA）浸泡處理芒果果實 30 min，對照用蒸餾水浸泡 30 min，每組 96 個果實，晾干后，均置于保鮮袋中，每袋分裝 5 個左右。常溫貯藏，貯藏期間，分別于第1、3、5、7、9、11 天隨機抽取 6 個果實進行取樣，取樣部位參照戴宏芬等^[25]的方法取 1 mm 厚芒果果皮進行生理指標的檢測。

1.3 測定方法

丙二醛（MDA）含量的測定：參考《植物生理學實驗技術》^[26]上的方法。

超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定：參考《植物生理學實驗技術》^[26]的方法，以抑制 NBT 光化還原 50% 為一個酶活性單位，表示為 U/（gFW·h）。

過氧化物酶（POD）活性的測定：參考《植物生理學實驗技術》^[26]的方法，以1 g果肉 1 min OD470值變化 0.01為一個酶活性單位，表示為 U/（gFW·min）。

過氧化氫酶（CAT）活性的測定：參考《植物生理學實驗技術》^[26]的方法，以1 g果肉1 min OD240值變化 0.1 為一個酶活單位，表示為 U/（gFW·min）。

抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定：參照Nakano等^[27]的方法。

2 結果與分析

2.1 NO 處理對芒果果實保護酶活性的影響

2.1.1 NO 處理對芒果果實超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響。

SOD 等果實后熟衰老中的保護性酶類可以清除活性氧自由基，減少自由基對膜的損傷，從而延緩細胞衰老，所以它們的活性高低可在一定程度上反映果實衰老的程度。如圖 1 所示，在整個采后貯藏期間，NO 和對照處理芒果的 SOD 活性均呈逐步下降趨勢，但 NO 處理的芒果 SOD 活性始終高于對照。

3 討論

在一般情況下，細胞內活性氧的積累和消除處于一種動態平衡中，植物體內活性氧水平較低，而果實成熟過程則伴隨氧化作用不斷加強，自由基含量迅速累積，對細胞膜及許多生物大分子產生破壞作用，造成細胞氧化傷害，從而引起果實衰老。如不能及時進行清除，活性氧自由基將會和不飽和脂肪酸發生膜脂過氧化作用，導致膜的結構和功能發生變化^[28-29]。MDA是膜脂過氧化的重要產物之一，它的含量可以反映植物衰老和膜脂過氧化的程度。該研究結果表明，NO能在一定程度上抑制芒果MDA含量的增加，保護了細胞膜完整性。

大量的已有研究表明^[30-32]，NO可以通過調節植物組織中保護酶系統的酶活性及其自身的活性氧自由基清除能力，提高果實組織中的NO水平，從而抑制乙烯產生，延緩組織的成熟衰老并延長貨架期。植物體內清除氧自由基的抗氧化酶主要有過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）^[33-34]。SOD可提高O-₂·歧化為H₂O₂的速率；CAT和POD是廣泛分布于植物體中的含血紅素的蛋白質，多數CAT存在于過氧化物酶體，而過氧化物酶體中H₂O₂含量非常高，所以在此CAT對清除H₂O₂很有效。當含量較低時主要由過氧化物酶（POD）或抗氧化劑（抗壞血酸---谷胱甘肽循環系統）來清除；高等植物葉綠體中含有較高的APX，經AsA～GSH循環分解H₂O₂^[35-36]。該試驗結果表明，經NO處理的芒果SOD、POD、CAT、APX活性在貯藏期間都高于對照芒果。綜上所述，NO能夠有效提高芒果抗氧化酶的活性，從而降低了芒果的膜脂過氧化程度，保護細胞膜的完整性并延緩衰老。

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