殼寡糖對(duì)月季切花的保鮮效果

景紅娟，萬(wàn) 利，申美頓

（河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，河南鄭州450001）

殼寡糖對(duì)月季切花的保鮮效果

景紅娟，萬(wàn) 利，申美頓

（河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，河南鄭州450001）

為延長(zhǎng)月季切花的保鮮期，以月季切花為材料，研究殼寡糖對(duì)月季切花的保鮮效果。同時(shí)利用分光光度計(jì)法檢測(cè)殼寡糖對(duì)月季切花抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)含量的影響，進(jìn)一步探討其保鮮機(jī)理。結(jié)果表明：殼寡糖能夠延長(zhǎng)月季切花瓶插壽命6.4d。與對(duì)照相比，殼寡糖瓶插期月季切花的抗氧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性分別提高11.8%～109.3%和32.6%～194.9%，且脯氨酸的含量提高13.0%～98.2%。殼寡糖可提高月季切花的抗氧化能力，能有效延長(zhǎng)月季切花瓶插壽命。

殼寡糖；月季；切花；衰老；保鮮

殼寡糖（chitosan oligosaccharide，COS）是由殼聚糖或幾丁質(zhì)經(jīng)酶解或酸水解生成。分子量一般在10kD左右的COS分子，具有殺菌［1］、保鮮［2］和抗氧化［3］等生物學(xué)功能。活性氧是真核生物有氧代謝的副產(chǎn)物，其含量升高會(huì)對(duì)植物細(xì)胞造成損傷。因此，為了避免對(duì)植物細(xì)胞造成損傷，細(xì)胞含有的酶類(lèi)及非酶類(lèi)的抗氧化系統(tǒng)，能夠及時(shí)清除真核細(xì)胞代謝后生成的ROS［4］。超氧化物歧化酶（superoxide dismutases，SOD）可以將O2－·氧化成H。

2而生成的H2O2可以被各種過(guò)氧化物酶（peroxidases，POD）和過(guò)氧化氫酶（catalases，CAT）催化生成水分子［6］。因此，SOD、POD和CAT在清除ROS過(guò)程中起關(guān)鍵作用。另外，α－氨基酸脯氨酸可作為抗氧化劑清除胞內(nèi)的ROS，且胞內(nèi)脯氨酸含量和對(duì)氧化脅迫的抗性之間呈正相關(guān)［7］。

月季切花是世界上四大切花之首，由于其花色鮮艷，花香沁人，受到越來(lái)越多人的喜愛(ài)。但是，月季鮮切花在瓶插觀賞過(guò)程中，容易出現(xiàn)彎頭、藍(lán)變和萎焉等衰老現(xiàn)象，極大地影響其觀賞價(jià)值并縮短貨架期。根據(jù)植物衰老的自由基理論，一些抗氧化劑廣泛應(yīng)用在月季切花的保鮮中［8－10］。殼寡糖由于結(jié)構(gòu)中存在氨基，使其可以吸附H＋，成為唯一帶正電荷的寡糖，并具有獨(dú)特的化學(xué)特性，如吸附性、還原性和堿性［11］。殼寡糖被廣泛應(yīng)用于水蜜桃［12］、冠梨［13］、杏［14］、草莓［15］和柑橘［16］等果實(shí)的貯藏保鮮中。但是，目前為止，未見(jiàn)關(guān)于COS對(duì)切花保鮮方面的相關(guān)研究報(bào)道，為延長(zhǎng)月季切花壽命，保證其觀賞價(jià)值，研究殼寡糖對(duì)月季切花的保鮮效果，以期為月季花的保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試月季購(gòu)自鄭州市北環(huán)陳砦花卉市場(chǎng)，品種為紅衣主教。月季切花一般在3—4月采摘，花朵開(kāi)放程度達(dá)4級(jí)，采摘后，從昆明空運(yùn)，從中挑取花莖均一、花枝健壯、花朵大小基本一致的月季切花。選購(gòu)?fù)戤吅笱杆龠\(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，去掉多余的葉片，僅留花枝最上端的兩片葉子，在蒸餾水中用刀片斜切成長(zhǎng)度約為18cm的花枝，插入500mL含有250mL培養(yǎng)液的三角瓶中，每瓶中插入3支切花，放置于室溫?zé)o陽(yáng)光直射的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)待用。

1.2 試驗(yàn)處理

以蒸餾水為對(duì)照，經(jīng)預(yù)試驗(yàn)選取最佳的殼寡糖10μg／mL（MW為2kD，脫乙酰≥95%）作為處理組（已申請(qǐng)專(zhuān)利）。各處理均設(shè)15瓶花，每瓶3支切花。試驗(yàn)環(huán)境溫度為20～25℃，相對(duì)濕度為70%～80%，光照強(qiáng)度為2.7～8.2mol／（m·s）。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

瓶插壽命：參考文獻(xiàn)［17］的方法，以瓶插之日起花朵出現(xiàn)萎焉、彎莖或藍(lán)變，失去觀賞價(jià)值的天數(shù)表示。

超氧化物歧化酶（SOD）活性：采用氮藍(lán)四唑（NBT）方法；過(guò)氧化物酶（POD）活性：采用愈創(chuàng)木酚法［18］，以每分鐘A470變化0.01為1個(gè)酶活力單位；過(guò)氧化氫酶（CAT）活性：采用分光光度計(jì)法；蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)法；游離脯氨酸含量：采用茚三酮法［18］。以上生理指標(biāo)，從瓶插第2天開(kāi)始，每日測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的計(jì)算處理和繪圖利用Origin 8（Origin－Lab corporation，USA）進(jìn)行，所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用雙樣本t檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.01和P＜0.05分別表示差異極顯著和顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼寡糖處理月季切花的瓶插壽命

試驗(yàn)表明，對(duì)照和COS處理后的月季切花瓶插壽命分別為（11.7±1.5）d和（18.1±1.0）d。與對(duì)照相比，COS處理能夠延長(zhǎng)月季切花瓶插壽命6.4d。因此，COS處理能夠顯著延長(zhǎng)月季切花的瓶插壽命。

2.2 殼寡糖處理月季切花的SOD、POD和CAT活性

由圖1A可知，對(duì)照和COS處理的月季切花SOD活性均在第4天達(dá)最大值，其活性分別為（2.64±0.05）U／mg和（3.14±0.24）U／mg，此后開(kāi)始下降。但從第2天開(kāi)始，COS處理的月季切花SOD活性較對(duì)照高11.8%～109.3%。由圖1B可知，COS處理2～4d其POD活性比對(duì)照高，6d后低于對(duì)照。從圖1C可以看出，對(duì)照和COS處理的月季切花CAT活性均在第6天達(dá)最大值，其活性分別為（10.97±0.20）U／g和（14.55±0.33）U／g，然后逐漸下降。除第3天外，在瓶插過(guò)程中，COS處理的CAT活性較對(duì)照高32.6%～194.9%。因此，COS處理顯著增加SOD和CAT活性，但對(duì)POD活性的影響不顯著。

2.3 殼寡糖處理月季切花的脯氨酸含量

從圖2可知，對(duì)照月季切花中的脯氨酸含量在瓶插過(guò)程中緩慢升高，而COS處理后的脯氨酸含量在瓶插后期升高13.0%～98.2%，且差異顯著。因此，COS處理能夠顯著增加月季切花瓶插衰老過(guò)程中的脯氨酸含量。

圖1 COS處理月季切花的SOD、POD和CAT活性Fig.1 SOD，POD and CAT activities of cut rose treated with COS

圖2 COS處理月季切花的脯氨酸含量Fig.2 Proline content in cut rose treated with COS

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，與蒸餾水處理的對(duì)照相比，殼寡糖能夠延長(zhǎng)月季切花瓶插壽命6.4d，且分別增強(qiáng)瓶插期間抗氧化酶SOD和CAT的活性11.8%～109.3%和32.6%～194.9%，脯氨酸的含量增加13.0%～98.2%。

COS來(lái)自殼聚糖和幾丁質(zhì)的降解。幾丁質(zhì)是甲殼類(lèi)動(dòng)物如螃蟹、蝦和小龍蝦的殼的主要成分。殼聚糖是幾丁質(zhì)脫乙酰后的一種天然無(wú)毒的生物聚合物，二者之間卻沒(méi)有顯著差異。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)COS可以顯著延遲月季切花的瓶插壽命6.4d。抗氧化劑茶多酚通過(guò)提高切花抗氧化酶的活性，最長(zhǎng)可以延長(zhǎng)月季切花3.5d［8］。另外，乙烯拮抗劑納米銀可以延長(zhǎng)月季切花7d［22］。因此，COS可能會(huì)成為一種無(wú)毒的天然月季切花保鮮劑。

ROS在植物中是有氧代謝的副產(chǎn)物。月季切花雖然僅保留2～3片葉子，但綠色的花莖仍含有葉綠體。能夠進(jìn)行光合作用的葉綠體和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的線粒體是ROS的主要來(lái)源器官。為了保護(hù)植物免受氧化脅迫的損傷，植物細(xì)胞含有許多酶，如SOD、POD和CAT等［6，18］。因此，COS可以通過(guò)增加ROS清除酶的活性使月季切花遠(yuǎn)離ROS脅迫的損傷。

脯氨酸作為一種滲透調(diào)節(jié)劑，也有清除自由基的能力［1920］。試驗(yàn)表明，COS能夠顯著增強(qiáng)月季切花瓶插過(guò)程中的脯氨酸含量13.0%～98.2%。而且，外源脯氨酸作為抗氧化劑，通過(guò)緩解月季切花的氧化脅迫來(lái)延長(zhǎng)月季切花的瓶插壽命［21］。因此，COS通過(guò)增加脯氨酸的含量和抗氧化酶的活性，緩解月季切花瓶插過(guò)程中的氧化脅迫，并最終延長(zhǎng)瓶插壽命。

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（責(zé)任編輯：孫小嵐）

Effects of Chitosan Oligosaccharide on Fresh Keeping of Cut Rose

JING Hongjuan，WAN Li，SHEN Meidun
（College of Biological Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou，Henan450001，China）

Effects of chitosan oligosaccharide（COS）on fresh keeping of cut rose were studieDTo prolong the shelf life.Meanwhile，Spectrophotometer method was employeDTo study the effects of COS on autioxidant enzyme activities and antioxidant substances content in cut rose，anDThe preservation mechanism was explored in further.Results：Vase life of cut roses treated by COS was 6.4daySLonger than the control.Compared with the control，activities of SOD and CAT were enhanced respectively by 11.8%～109.3%and 32.6%～194.9%，proline content was increased by 13.0%～98.2%.Therefore，COS prolongeDThe vase life of cut roses owe to increasing of antioxidant ability.

chitosan oligosaccharide；rose；cut flower；senescence；fresh keeping

S896.1

A

1001－3601（2016）10－0440－0126－03

2016－01－07；2016－10－08修回

鄭州市科技攻關(guān)項(xiàng)目“殼寡糖對(duì)月季切花保鮮效果、方法及機(jī)理的研究”（20140764）

景紅娟（1979－），女，講師，從事自由基生物學(xué)研究。E－mail：hjjing＠haut.edu.cn