茉莉酸甲酯處理對鮮切芹菜生理品質的影響

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（1.大連民族學院生命科學學院，遼寧大連 116600；2.生物化學工程國家民委-教育部重點實驗室，遼寧大連 116600）

芹菜（Apium graveolens）為傘形花科一年生或二年生草本植物，富含粗纖維、粗蛋白和VC等人體需要的營養成分和各種微量元素，是高纖維、高營養價值的蔬菜[1-2]。它經腸內消化作用產生一種木質素或腸內脂的物質，這類物質是一種抗氧化劑，常吃芹菜，尤其是吃芹菜葉，對預防高血壓、動脈硬化等都十分有益，并有輔助治療作用。芹菜所含芹菜素有降壓作用，其作用主要是通過頸動脈體化學感受器的反射作用而引起的[3]。芹菜是人們日常喜歡食用的蔬菜，但通常購買芹菜，需要自己摘葉，切塊。且放置時間稍長，芹菜就會變黃，水分減少。

茉莉酸甲酯（MeJA）在鮮切果蔬中應用的研究是近年的熱點。茉莉酸（JA）和茉莉酸甲酯（MeJA）作為與損傷相關的植物激素和信號分子，廣泛地存在于植物體中，影響植物次生代謝途徑中許多關鍵酶基因的協調表達。外源應用能夠激發植物防御基因的表達[4]，誘導植物的化學防御，產生與機械損傷和昆蟲取食相似的效果。揮發性化合物——茉莉酸甲酯可以從植物的氣孔進入植物體內，在細胞質中被酯酶水解為茉莉酸，實現長距離的信號傳導和植物間的交流，誘導鄰近植物產生誘導防御反應。研究茉莉酸類物質處理對鮮切芹菜生理品質的影響對于鮮切果蔬方面具有重要影響。本實驗中用不同濃度MeJA溶液對鮮切芹菜進行處理，分析其總蛋白含量，VC含量，葉綠素含量等的變化，從而對芹菜的生理品質變化進行分析。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

本實驗供試材料為芹菜，購于遼寧省大連市經濟技術開發區新瑪特超市。選用成熟度相同無病蟲害和機械損傷的芹菜進行試驗，對芹菜進行清洗、去除根部并切成4厘米小段，混均。分別用水（對照）、1 μmol/L（處理 1）、10 μmol/L（處理 2）和 50 μmol/L（處理 3）茉莉酸甲酯水溶液浸泡5 min，晾干后將鮮切芹菜隨機放入保鮮盒中，再用保鮮膜封好常溫保存，每天取樣測定各種生理指標。

1.2 主要儀器設備

SHZ-D（Ⅲ）型循環水式真空泵：鞏義市英峪予華儀器廠；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設備有限公司；99AL240型電子分析天平：Mettler-Toledo instr.Ltd；BR4型臺式高速冷凍離心機；T-25型勻漿機：德國IKA公司；Lambda 25型紫外可見分光光度計：美國PerkinElmer公司。

1.3 方法

1.3.1 可溶性蛋白質（Soluble protein）含量的測定[5]

稱取5 g左右果肉，加少許蒸餾水研磨后定容至20 mL過濾。吸取過濾液1 mL，加入5 mL考馬斯亮藍G—250，充分混合，放置2 min后在595 nm下比色（以蒸餾水為空白），記錄吸光度值，通過標準曲線查得蛋白質含量。

1.3.2 纖維素含量測定[6]

稱取樣品0.5 g于燒杯中，將燒杯置冷水浴中，加入60%H2SO460 mL，并消化30 min。然后將消化好的纖維素溶液轉入100 mL容量瓶中，并用60%H2SO4稀釋至刻度，搖勻后用布氏漏斗過濾于另一燒杯中。取濾液5 mL放入100 mL容量瓶中，在冷水浴上加蒸餾水稀釋至刻度，搖勻后備用。再取備用液2 mL于具塞試管中，取另一只試管，加入2 mL蒸餾水，0.5 mL 2%蒽酮，再沿管壁加5.0 mL濃硫酸，塞上塞子，搖勻，靜置1 min。然后在620 nm波長下測得溶液的吸光度。

1.3.3 纖維素酶活性的測定

按照PPO的方法提取粗酶液。將0.1%2.0 mL羧甲基纖維素鈉置入50℃水浴中預熱2 min～3 min，加酶液0.1 mL保溫30 min，取出加入3，5-二硝基水楊酸（DNS）1.5 mL，沸水浴煮沸5 min，冷卻后用分光光度計在540 nm處比色測定吸光度值。

1.3.4 果實VC含量測定，采用碘滴定法[7]

1.3.5 葉綠素含量的測定

稱取1.0 g芹菜，加入2 mL～3 mL 80%丙酮溶液于大試管中勻漿，靜置3 min～5 min提取。

取1張濾紙，折疊后至于漏斗中，用80%丙酮潤濕，沿玻璃棒將提取液倒入漏斗中，過濾到50 mL棕色容量瓶中，用丙酮溶液沖洗，直至濾紙和濾渣中無綠色為止。

最后用80%丙酮定容至50 mL，搖勻。以80%丙酮溶液為空白參比調零，在波長663 nm和645 nm出分別比色測定提取液的吸光度值。重復3次。

1.3.6 過氧化氫酶（CAT）活性的測定[8]

取5g果肉，加入10 mL預冷的pH7.5的0.05mol/L磷酸緩沖液（內含50mmol/L二硫蘇糖醇和1%PVP）在冰浴中研磨成勻漿，12 000 r/min、4℃下離心20 min，收集上清液立即用于CAT酶活測定。CAT反應體系包括粗酶液200μL和3mL20mMH2O2，以蒸餾水作參比。在240nm處測定2min內的樣品吸光度值，樣品重復3次。

1.3.7 失重率

失重率采用稱重法測定：用電子天平定期稱量樣品重量，計算失重率。

失重率/%=（貯前質量-測定時質量）×100%/貯前質量

2 結果與分析

2.1 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜可溶性蛋白含量的影響

鮮切芹菜的可溶性蛋白含量在前期都處于上升趨勢，而后隨著貯藏時間增加呈下降趨勢。原因是切割造成的傷害刺激一些細胞迅速合成蛋白來修復傷害，隨后由于傷害造成的反應導致蛋白質的代謝加快，造成可溶性蛋白的下降[9]。可以看出，經過茉莉酸甲酯處理后，處理1與其他處理組及對照組相比蛋白含量較高且下降較緩慢，有效地保持了貯藏期間鮮切芹菜的可溶性蛋白的含量，即低濃度的茉莉酸甲酯處理對保持果實的可溶性蛋白含量更有利。茉莉酸甲酯對鮮切芹菜可溶性蛋白含量的影響見圖1。

2.2 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜纖維素含量的影響

圖1 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜蛋白質含量的影響Fig.1 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on soluble protein content of fresh-cut Celery

纖維素雖然不能被人體吸收，但具有良好的清理腸道的作用。芹菜是高纖維食物，纖維素含量也成為研究芹菜品質的重要指標。茉莉酸甲酯對鮮切芹菜纖維素含量的影響見圖2。

圖2 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜纖維素含量的影響Fig.2 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on scellulose content of fresh-cut Celery

如圖2所示，鮮切芹菜的纖維素含量呈先上升，后下降的趨勢。先上升是因為，當芹菜受到切割時，果實傷口及領近部位細胞的細胞壁發生栓化，加快愈傷組織的形成[10]，導致纖維素含量快速上升。隨著貯藏時間增長，纖維素在酶的作用下不斷水解，纖維素含量又逐漸下降。在第一天，每組都達到纖維素含量的最大值，只有處理3在第二天達到最大值。從圖中可以看出，處理1的鮮切芹菜纖維素含量高于其他處理組，可以使芹菜保持較高的纖維素含量，即保留更多的營養物質。同時，經過觀察，纖維素含量較高的芹菜，品相和硬度稍強于纖維素含量低的芹菜。

2.3 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜纖維素酶活性的影響

茉莉酸甲酯對鮮切芹菜纖維素酶活性的影響見圖3。

圖3 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜纖維素酶含量的影響Fig.3 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on cellulase content of fresh-cut Celery

如圖3所示，鮮切芹菜中的纖維素酶活性呈折線趨勢，但活性總體趨勢是下降的。原因是芹菜在受到切割傷害時，纖維素含量增高。隨后誘導纖維素酶活性的增高。隨著貯藏時間的延長，芹菜整體的纖維素含量下降，所以，以纖維素為底物的纖維素酶數量減少，活性降低。從圖中可以看出，處理1的纖維素酶活性處于相對較低的水平。可以得出結論，茉莉酸甲酯對芹菜的纖維素酶的活性起到抑制作用，從而減少對纖維素的分解，保存了芹菜的良好品質。且處理1濃度的效果最好。

2.4 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜果實VC含量的影響

VC含量越高，蔬菜營養價值也就越高[11]。茉莉酸甲酯對鮮切芹菜果實VC含量的影響見圖4。

圖4 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜VC含量的影響Fig.4 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on VC content of fresh-cut Celery

如圖4所示，在鮮切芹菜貯藏過程中，對照組和茉莉酸甲酯處理組的VC含量呈下降趨勢，在第3天下降趨勢最為明顯。且處理組和非處理組下降趨勢相近，處理組優勢不明顯。但從圖中整體趨勢仍可以看出，處理1的效果為最佳。適宜濃度的茉莉酸甲酯能較好的保存VC含量，使芹菜營養成分得到很好地保留。

2.5 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜葉綠素含量的影響

茉莉酸甲酯對鮮切芹菜葉綠素含量的影響見圖5。

如圖5所示，在鮮切芹菜儲藏的過程中，葉綠素含量呈下降趨勢。但不同處理組葉綠素含量下降程度不同。可以看出，處理1的效果最佳，雖然呈下降趨勢，但葉綠素含量明顯高于對照組，說明1 μmol/L的茉莉酸甲酯處理鮮切芹菜對葉綠素含量的降低抑制作用顯著，使芹菜保持良好品相。

圖5 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜葉綠素含量的影響Fig.5 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on schlorophyll content of fresh-cut Celery

2.6 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜過氧化氫酶CAT活性的影響

茉莉酸甲酯對鮮切芹菜過氧化氫酶CAT活性的影響見圖6。

圖6 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜CAT活性的影響Fig.6 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on CAT activity of fresh-cut Celery

CAT活性與植物的抗逆性、耐貯性密切相關[12]。果實衰老源于活性氧的積累，活性氧產生和清除之間的平衡被破壞導致活性氧的積累，使果實衰老加劇。CAT能分解代謝所產生的H2O2為水和分子氧氣，從而有效地清除自由基[13]，減少H2O2對果蔬組織可能造成的氧化傷害。如圖6所示，芹菜經切割后，CAT活性呈現先上升后下降的趨勢。基本在切割后第二天，CAT活性達到最大值[14]。這可能是因為切割誘導了CAT活性的上升，清除了過剩的自由基。但貯藏一段時間后，植物組織修復能力下降，因而CAT活性下降。如圖，處理1在第三天達到最大活性，且后期仍使芹菜的CAT保持較高活性，所以處理1濃度可以更好地減緩果蔬的老化進程，且在貯藏后期使CAT保持較高活性。

2.7 茉莉酸甲酯對鮮切芹菜失重率的影響

茉莉酸甲酯對鮮切芹菜失重率的影響見圖7。

圖7 茉莉酸甲醛對鮮切芹菜失重率的影響Fig.7 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on weight loss of fresh-cut Celery

在果蔬貯藏過程中，常以失重率作為保鮮的一個重要指標，因為儲存過程中鮮重的變化是最直觀易測的指標[15]，常常影響果蔬的商品價值。從圖7可以看出，經茉莉酸甲酯處理后的芹菜保水效果好于對照組，且處理1的效果稍好于其他處理濃度，僅為5.5%，與前面其他指標所得的結果符合。所以，1 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液能夠更好地抑制芹菜貯藏中水分的散失及其他干物質的損耗，較好地保持了芹菜的品質，使芹菜呈現硬挺、脆嫩的新鮮狀態。

3 結論與討論

蔬菜經過鮮切加工，其組織結構受到機械性損傷，容易激活一些不良的生理生化反應，破壞正常的組織代謝，從而加速蔬菜的衰老與腐敗，影響食用安全性，降低鮮切菜的商品價值[16]。為了延長鮮切蔬菜的貯藏期，保持其營養價值，本試驗采用與植物抗逆性密切相關的生長調節物質——茉莉酸甲酯做保鮮研究。

實驗表明：經茉莉酸甲酯溶液處理過的鮮切芹菜保持了較高的纖維素和VC含量，抑制了鮮切芹菜的葉綠素和可溶性蛋白含量的降低，抑制了POD的活性，提高了CAT的活性，使得細胞內的H2O2能夠及時被清除，從而降低細胞膜的受傷程度。降低了芹菜的失重率，保持了鮮切芹菜的較好的生理品質。

從測得的各項指標來看，茉莉酸甲酯溶液的濃度不同，對鮮切芹菜生理品質的影響也不同。濃度為1 μmol/L的茉莉酸甲酯處理組的可溶性蛋白、Vc、葉綠素含量、纖維素含量及CAT活性明顯高于對照組和其他濃度的處理組，而失重率卻較低。所以，1 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液能夠更好地保持鮮切芹菜的良好生理品質。

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