1-MCP處理對庫爾勒香梨采后果皮蠟質變化的影響

趙曉敏，楊玉榮，李建鯤，袁 峰，程俊嘉，李學文，*

（1.新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆昌吉州畜牧局，新疆 昌吉 831100）

1-MCP處理對庫爾勒香梨采后果皮蠟質變化的影響

趙曉敏1，楊玉榮1，李建鯤2，袁 峰1，程俊嘉1，李學文1，*

（1.新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆昌吉州畜牧局，新疆 昌吉 831100）

以庫爾勒香梨為實驗材料，采用1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理，研究其在庫爾勒香梨常溫貯藏過程中對果皮蠟質含量及超微結構的影響，探討1-MCP處理對庫爾勒香梨油漬化及衰老的影響。庫爾勒香梨經1 μL/L 1-MCP處理后，放置在室溫（20±1） ℃、80%～85%相對濕度的條件下，對香梨表皮油漬化程度、蠟質含量和蠟質超微形態結構進行測定。結果表明：常溫貯藏條件下，隨著貯藏時間的延長，庫爾勒香梨果皮蠟質含量不斷增加，果皮油漬化程度加深；果皮蠟質超微形態處于動態變化過程，蠟質顆粒不斷進行融合；1-MCP處理能在一定程度上抑制果皮油漬化的發生，能較好地延緩果皮蠟質含量的上升。果皮油漬化的發生規律為：最先發生在萼部，后擴大至赤道部位，最后發生在梗部。1-MCP可能是通過抑制果皮蠟質超微結構變化從而延緩庫爾勒香梨采后衰老。

庫爾勒香梨；1-甲基環丙烯；蠟質；油漬化

植物表皮蠟質層是覆蓋于植物最外層，與外界環境空氣直接接觸的一層保護膜，主要由碳鏈長度超過20 個碳原子的超長鏈脂肪族化合物和多環的芳香族化合物形成，具有阻止非氣孔水分的散失，減少非氣孔蒸騰的作用［1-2］，還能保護植物免受外來的機械損傷、病蟲害入侵、紫外傷害、霧害等［3］。一些報道認為，蘋果在貯藏過程或貨架期期間果皮蠟質會發生油漬化現象，造成嚴重的經濟損失［4-6］。另外發現，‘澳洲青蘋’蘋果在冷藏后期發生輕微果皮油漬化現象，但移入常溫環境后，油漬化迅速加重［4］，說明油漬化現象在常溫條件下較冷藏下嚴重。

庫爾勒香梨是新疆特產果品，香味濃郁、皮薄肉脆、VC含量豐富［7］，品質十分優良，深受廣大消費者所喜愛，在新疆園藝作物中占有重要地位。但由于庫爾勒香梨在貯藏過程或貨架期期間發生果皮變黃及油漬化現象，影響果實的外觀品質，嚴重降低其商品價值和經濟效益［8］，已成為影響香梨采后品質的主要因素。但到目前為止，庫爾勒香梨果皮油漬化的發生過程及致病機理仍然不是十分清楚，相關學者推測其可能與果皮蠟質含量、蠟質超微形態的變化有關，具體有何種關系尚未研究［5］。因此，研究庫爾勒香梨果皮油漬化發生機制，并運用適當的方法減輕常溫貯藏過程中的油漬化現象，進而提高果實的外觀品質具有重大的現實意義。

1-甲基環丙烯（1-m e t h y l c y c l o p r o p e n e，1-MCP）作為乙烯受體抑制劑，通過與乙烯作用受體結合來抑制乙烯的生理活動，進而實現對植物成熟和衰老的抑制作用［9-10］。國外學者發現1-MCP處理可顯著降低果皮油漬化現象，認為果皮油漬化是蘋果果實成熟衰老的結果［5，11］。本研究探討常溫貯藏條件下 1-MCP處理對庫爾勒香梨果皮蠟質變化的影響，旨在為進一步深入研究香梨果皮油漬化現象提供理論依據，為香梨采后的保鮮提供良好的方法。

1　材料與方法

1.1材料

實驗用庫爾勒香梨于2014年9月采自新疆庫爾勒市上戶鎮香梨園。選取成熟度相對一致、大小適中（質量大于120 g）、無機械傷和病蟲害的果實，烤白紙包果，套網套，裝箱。采收次日運回新疆農業大學果蔬采后生理研究室。

1.2試劑與儀器

氯仿（色譜純） 天津市風船化學試劑科技有限公司；丙酮（分析純） 天津永晟精細化工有限公司；1-MCP（有效成分3.33%的粉劑） 美國羅門哈斯公司。

DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司；KQ-250DE型數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；JEOLJSM-35C型掃描電鏡 日本電子株式會社；FA2004型分析天平 上海天平儀器廠。

1.3方法

1.3.11-MCP 處理

參照李學文等［12］、趙曉敏［13］等的方法，處理劑量為1.0 μL/L。以未經1-MCP處理的香梨為對照，處理后的香梨貯藏于溫度為（20±1） ℃、相對濕度為80%～85%貯藏庫中。每隔5 d測定相關指標，處理重復3 次。

1.3.2香梨果皮油漬化指數的評定

果皮油漬化感官評定參照劉春香等［14］的方法。依據每個香梨果實上果皮油漬化的面積占整個果面面積的百分比（Ⅰ）分為11 個等級：未油漬化為等級0；0＜Ⅰ≤10%為等級1；10%＜Ⅰ≤20%為等級2；20%＜Ⅰ≤30%為等級3；30%＜Ⅰ≤40%為等級4；40%＜Ⅰ≤50%為等級5；50%＜Ⅰ≤60%為等級6；60%＜Ⅰ≤70%為等級7；70%＜Ⅰ≤80%為等級8；80%＜Ⅰ≤90%為等級9；90%＜Ⅰ≤100%為等級10。

感官評定小組由8 人組成，為減小人與人之間的誤差，對8 個人進行統一培訓。每次測定結果稱為油漬化指數，是8 個人感官評定結果的平均值。感官評定果皮油漬化后，用奧林巴斯SZ-17型相機進行拍照。固定的20 個果實觀察果皮油漬化。

1.3.3果皮蠟質含量測定

庫爾勒香梨果皮蠟質含量測定參照李永才［15］、王美芳［16］等的方法，選取大小均一、無傷口及病蟲害的1-MCP處理和對照組的香梨，經蒸餾水清洗后，采用常溫加熱結合法提取蠟質，每個處理5 個果實（果實橫徑75～80 mm），編號為 1#、2#、3#、4#、5#。每個處理重復3 次。首先于室溫條件下將香梨置于含有400 mL三氯甲烷的1 000 mL燒杯中，浸泡1 min后迅速取出，然后將處理后的香梨加入到同樣體積的60 ℃氯仿中，1 min 后取出，15 個果實依次進行，洗脫時置于超聲波上，處理結束后對2 次的提取液進行混合、8 層紗布過濾，裝瓶備用。

取50 mL上述提取溶液分別裝入預先稱質量的燒杯（m0）中，然后將其放在通風櫥中，讓其自然烘干，再對燒杯進行稱質量（m1），記錄數據。按下列公式計算蠟質的含量［17］：

式中：m0為燒杯的質量/μg；m1為燒杯和蠟質總質量/μg；As為果實表面積之和/cm2。

1.3.4果皮蠟質超微形態觀察

香梨運回實驗室開始取樣作為起始樣，分別在入庫第10（中期）、25（末期）天取樣進行果皮蠟質超微形態觀察。每次取樣的部位保持一致，用鋒利的刀片（用丙酮擦拭）從各個果實的赤道部位切下一小塊果皮，將其切成長5 mm×2 mm×2 mm左右的果皮樣品數塊，每切一塊立即置于LGJ-18真空冷凍干燥機內干燥5 h，經CO2臨界點干燥，干燥后用導電 膠把樣品黏貼在樣品臺上，然后放入離子濺射儀進行鍍鉑膜，最后用掃描電鏡選取有代表性視野進行拍照。

1.4數據處理

采用Excel軟件對數據進行分析與作圖，并用SPSS 17.0專業統計軟件進行分析，同時利用Duncan多重式比較，進行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2　結果與分析

2.11-MCP處理對香梨果皮油漬化指數的影響

圖1　常溫貯藏期間庫爾勒香梨果皮油漬化指數的動態變化Fig.1 Dynamic changes of greasiness level on fruit peels of Korle fragrant pear during storage at room temperature

香梨常溫貯藏期間，隨著果實衰老，表皮逐步變得油漬光滑（圖1）。隨著貯藏時間的延長，對照和1-MCP處理果實均出現油漬化現象，并且油漬化程度不斷加重。在常溫貯藏第5天時，對照油漬化指數迅速增加，1-MCP處理果實油漬化指數緩慢上升。在整個貯藏期間，1-MCP處理果實的油漬化指數均顯著低于對照果實（P＜0.05）。由此可知，1-MCP可明顯抑制并延緩庫爾勒香梨果皮的油漬化現象。

2.21-MCP處理對庫爾勒香梨果皮油漬化發生規律的影響

圖2　常溫貯藏期間庫爾勒香梨果皮油漬化的變化Fig.2 Changes in greasiness on fruit peels of Korle fragrant pear during storage at room temperature

在常溫貯藏初期，對照和1-MCP處理的果實均表現為果皮光滑和鮮綠色，未表現出油漬化現象（圖2A、D）。到常溫貯藏中期時，對照開始出現油漬（圖2B），而1-MCP處理果實未見油漬化現象（圖2E）。由圖2C、F可知，常溫貯藏結束時，與1-MCP處理果實相比，對照果皮顏色明顯變黃、油漬化現象更加嚴重。

從圖2a～c可看出，常溫貯藏期間，庫爾勒香梨的果皮油漬化發生規律為：首先出現在萼部，后擴大到赤道部位，最后發生在梗部，最終整個果實發生油漬化現象。從圖2a可以看出，貯藏初期庫爾勒香梨果萼、赤道、果梗部位均未發生油漬化現象。到貯藏中期時，香梨萼部、赤道以及梗部部位均出現油漬化現象，萼部油漬較赤道以及梗部部位明顯。在常溫貯藏末期時，果實油漬化現象擴至整個果面，發生嚴重油漬化現象（圖2c）。由此看出，庫爾勒香梨在常溫貯藏期間，果皮油漬化現象是遵循萼部-赤道-梗部規律發生發展的。從圖2可以看出，庫爾勒香梨發生油漬化后，果面如同覆有一層油漬，嚴重影響其外觀品質，同時失水也很嚴重。

2.31-MCP處理對庫爾勒香梨果皮蠟質含量變化的影響

圖3　常溫貯藏期間1-MCP處理對庫爾勒香梨果皮蠟質含量變化的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on wax content of fruit peels of Korle fragrant pear during storage at room temperature

常溫貯藏過程中，對照和1-MCP處理庫爾勒香梨的蠟質含量均呈現上升趨勢，果實表面不斷出現新的蠟質（圖3）。在整個常溫貯藏期間，1-MCP處理果實的蠟質含量始終低于對照組果實，在常溫貯藏0～10 d期間，對照和1-MCP處理的蠟質含量變化趨勢接近，但是在10～25 d期間，對照果實蠟質含量迅速升高，貯藏結束時，1-MCP處理和對照的果實蠟質含量分別為724、920 μg/cm2，后者較前者高21.30%，差異顯著（P＜0.05）。由此可以看出，與對照果實相比，1-MCP處理可以明顯抑制香梨果皮蠟質含量的上升。

2.41-MCP處理對常溫貯藏期間庫爾勒香梨果皮蠟質超微結構的影響

圖4　常溫貯藏期間庫爾勒香梨果皮蠟質超微結構的圖像Fig.4 Scanning electron micrographs of epicuticular wax of Korle fragrant pear during storage at room temperature

由圖4可以看出，1-MCP處理香梨果實常溫貯藏期間表皮蠟質結構變化與對照存在差異。通過圖4A、B可知，在常溫貯藏初期，庫爾勒香梨果皮蠟質覆蓋較為嚴密、不平整，蠟質結構粗糙。貯藏至中期時，對照果實表皮結構變化較大，形成了較完整的蠟膜，有塌陷現象，同時表皮覆有小顆粒狀晶體（圖4C）；同期1-MCP處理果實，未形成光滑蠟膜，覆有少量蠟質晶體（圖4D）。由圖4E可知，常溫貯藏結束時，對照果實表皮蠟質豐厚，皮孔明顯內陷，表面有大塊晶體存在；此時1-MCP處理果實的表皮蠟質呈大量片狀分層，較粗糙，無皮孔內陷現象，裂縫較對照多且大（圖4F）。因此，1-MCP處理可以有效抑制庫爾勒香梨果皮蠟質超微結構的變化。

3　討論與結論

果實成熟和衰老是一個復雜的生理生化過程。一般果實表面覆蓋著一層疏水性的表皮，也稱為角質層，它可以防止水分散失、營養滲漏［18］。油漬化通常發生在較成熟的果實和較長的貯藏過程中。Curry［5］研究發現‘皇家嘎拉’在貯藏過程中發生油漬化現象且隨著貯藏時間的延長油漬化現象越來越嚴重，這與常溫貯藏過程中，庫爾勒香梨果皮油漬化指數呈不斷上升趨勢相一致。1-MCP是一種有效的乙烯抑制劑，能保持庫爾勒香梨在貯藏或貨架期期間的品質，延緩果實成熟衰老［8，19］。1-MCP處理蘋果可降低果實在貯藏過程中的果皮油漬化發生速率［20-21］，與1-MCP處理庫爾勒香梨可延緩果實表皮油漬化現象發生，且能較好地控制果皮油漬化發展結果相似，這可能是1-MCP通過延緩果實衰老進而影響果實表皮油漬化的發生發展。由此認為，庫爾勒香梨果皮油漬化現象是果實衰老的結果。

掃描電鏡結果表明，庫爾勒香梨在常溫貯藏過程中，貯藏前庫爾勒香梨表皮蠟質結構不平整，蠟質結構粗糙。貯藏至中期時，對照果實表皮結構變化較大，形成了較完整的蠟膜，有塌陷現象，同時表皮覆有小顆粒狀晶體。同期1-MCP處理果實，未形成光滑蠟膜，覆有少量蠟質晶體。隨著貯藏時間的延長，對照果實表皮蠟質出現明顯塌陷，比貯藏初期果實蠟質豐厚；而1-MCP處理后的果實，表皮蠟質呈大量片狀分層，較粗糙，裂縫多且大。Zabka等［22］研究表明，表皮蠟質成分的微小改變可能會引起蠟質結晶晶體大小和形態相當大的改變。在貯藏末期，對照果實表皮蠟質層逐漸形成較光滑的蠟膜，且有明顯的塌陷現象，同期1-MCP處理果實表皮蠟質層表面仍較粗糙、不平整、裂縫多且大，這可能與貯藏期間果實表皮新生成的蠟質彌補了果實由于衰老和環境脅迫而引起的表皮蠟質層缺損和裂縫有關［23］，或是由于果實表皮蠟質開始融合并且變成不溶性角質的一部分，而在1-MCP處理果實的表面會觀察到大量蠟質片層起翹現象，這可能是由于處理果實的這一過程突然被阻止，導致蠟質融合過程減慢或是被阻止。Curry［5］在研究貯藏到135 d 1-MCP處理的‘Autumn Gold’蘋果時，發現果實表皮蠟質裂縫較對照多，而且有蠟質片層豎起現象。但有關1-MCP對果皮蠟質超微結構的調控機理及其與其化學組分的關系還需進一步研究。在整個常溫貯藏期間，對照果皮油漬化現象比1-MCP處理嚴重，且蠟質含量也高于后者。由此可知，蠟質顆粒的不斷變化會導致果實發生表皮油漬化現象，但當蠟質含量達到一定量時，才會發生油漬化現象。果皮蠟質含量持續增加，又使蠟質結構進行不斷變化。因此認為，果皮蠟質在果實表面不斷進行分泌，當蠟質含量達到一定的量時，果實就會表現出油漬化現象，常溫貯藏時間越長，油漬化現象越嚴重。

綜上所述，在常溫貯藏過程中，庫爾勒香梨果皮蠟質含量和蠟質超微結構的變化導致果皮油漬化現象。果皮油漬化的發生規律為：最先發生在萼部，后擴大至赤道部位，最后發生在梗部。1-MCP處理有效抑制果皮油漬化的發生和蠟質含量及結構的變化，從而延緩香梨果實衰老。

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Effect of 1-Methylcyclopropene Treatment on Postharvest Changes in Epicuticular Wax of Korle Fragrant Pear Fruits during Ambient Temperature St orage

ZHAO Xiaomin1， YANG Yurong1， LI Jiankun2， YUAN Feng1， CHENG Junjia1， LI Xuewen1，*
（1. College of Food Science and Pharmaceutics， Xinjiang Agricultural University， ürümqi 830052， China；2. Xinjiang Changji Animal Husbandry Bureau， Changji 831100， Ch ina）

The present study investigated the effect of 1-methylcyclopropene （1-MCP） treatment on epicuticular wax content and wax morphology of Korle fragrant pear during storage at room temperature. The effect of 1-MCP treatment on epicuticular wax greasiness and fruit senescence was examined as well. Korle fragrant pear was treated with 1-MCP at 1 μL/L and then stored at （20 ± 1） ℃ and relative humidity （RH） of 80%-85%. Epicuticular greasiness， wax content and morphology were measured regularly. The results showed that epicuticular wax content and greasiness increased with the extension of storage time； meanwhile， epicuticular wax morphology was changed due to the integration of wax platelets. 1-MCP treatment could inhibit the changes of epicuticular wax greasiness and wax content to some extent. The greasiness of epicuticular wax was found fi rstly near the calyx， then on the equatorial location， and fi nally on the carpopodium. 1-MCP had a negative effect on greasiness and delayed senescence thr ough altering epicuticular wax morphol ogy.

Korle fragrant pear； 1-methylcyclopropene （1-MCP）； epicuticular wax； greasiness

TS255.3

A

1002-6630（2015）18-0262-05

10.7506/spkx1002-6630-201518049

2014-12-28

新疆自治區研究生創新項目（XJGRI2014080）；國家自然科學基金面上項目（31360418）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2011BAD27B01）

趙曉敏（1989—），女，碩士研究生，主要從事果蔬采后生理及貯藏運輸保鮮技術研究。E-mail：zhaoxm1224@qq.com

李學文（1964—），男，教授，博士，主要從事果蔬采后生理及貯藏保鮮技術研究。E-mail：xjndsp@sina.com