冷藏溫度對(duì)振動(dòng)脅迫下獼猴桃細(xì)胞膜脂氧化及活性氧成分的影響

吳 瓊,周 然

(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,農(nóng)業(yè)部冷庫(kù)及制冷設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(上海),上海 201306)

商業(yè)運(yùn)輸中,公路運(yùn)輸是最重要的一種運(yùn)輸方式,而在運(yùn)輸易腐貨物時(shí)最常用的是卡車運(yùn)輸[1]。在中國(guó),獼猴桃、枇杷和梨等多采用長(zhǎng)途運(yùn)輸,但由于冷鏈運(yùn)輸體系的不完善[2],運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)脅迫逆境會(huì)對(duì)運(yùn)輸貨物產(chǎn)生損傷,造成商品貨架期短、腐爛率高的現(xiàn)象,產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。獼猴桃(Actinidia chinensis)又名奇異果,因果皮表面覆蓋滿絨毛而得名。獼猴桃具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,果實(shí)中維生素C最高,素有“維生素C之王”的美稱[2]。我國(guó)獼猴桃生產(chǎn)主要集中于陜西秦嶺、河南伏牛山和湖南湘西山區(qū)等三個(gè)主要區(qū)域,種植面積和產(chǎn)量均為世界第一位[3]。

冷庫(kù)貯藏是一種常用的食品保藏方法,溫度一般在冰點(diǎn)以上,主要作用是盡量延緩它們的生理代謝進(jìn)程,保持其新鮮度,常用來(lái)貯藏采后果蔬,被認(rèn)為是最有效的方法之一。然而,也不是所有果蔬都能通過(guò)冷藏的方式來(lái)延長(zhǎng)貨架期,比如有些熱帶和亞熱帶水果及部分果蔬,如果在它們的冰點(diǎn)以上3～10 ℃內(nèi)貯藏則極易發(fā)生冷害現(xiàn)象,這類果蔬被稱為冷敏性果蔬,它們的果實(shí)細(xì)胞對(duì)低溫(一般低于10～20 ℃)非常敏感,低溫會(huì)破壞它們正常的生理活動(dòng),破壞內(nèi)部細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)性,從而降低果蔬貯藏品質(zhì)。除了低溫溫度及低溫持續(xù)時(shí)間決定了果蔬是否會(huì)發(fā)生冷害,果蔬自身對(duì)低溫的適應(yīng)和應(yīng)激能力也決定了冷害現(xiàn)象的發(fā)生與否[17]。目前國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)果蔬冷害機(jī)理雖已做了大量研究,但尚無(wú)定論。因此,探索獼猴桃在冷藏條件下品質(zhì)變化機(jī)制，以尋找出其最適貯藏條件和控制方法具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

振動(dòng)脅迫是機(jī)械在運(yùn)作的振動(dòng)過(guò)程中對(duì)其承載的物體的脅迫作用,從而使物體發(fā)生某些程度上的變化。振動(dòng)脅迫作用常出現(xiàn)在果蔬經(jīng)長(zhǎng)途從種植地運(yùn)送至銷售地的過(guò)程中,尤其是各種公路運(yùn)輸。振動(dòng)脅迫涉及到水果果實(shí)的物理特性、成熟衰老機(jī)制、抗逆性機(jī)制等許多方面,因此振動(dòng)脅迫在果品運(yùn)輸過(guò)程中造成的影響不可忽視。另外,由于獼猴桃是呼吸躍變型果實(shí),為延長(zhǎng)其銷售貨架期常需要在未完全成熟時(shí)采摘,若可以運(yùn)用振動(dòng)脅迫來(lái)催熟果實(shí),就可以控制其成熟時(shí)間及成熟度,從而更好地食用獼猴桃。所以研究振動(dòng)脅迫在果品采后生理和品質(zhì)變化中的影響對(duì)于建立獼猴桃采后保鮮、運(yùn)輸方法、銷售系統(tǒng)有著尤其重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái),各國(guó)科學(xué)家對(duì)水果運(yùn)輸過(guò)程中的影響有了深入的理解。肖麗娟等[4]通過(guò)模擬運(yùn)輸實(shí)驗(yàn),研究振動(dòng)對(duì)獼猴桃貯藏品質(zhì)的變化。Behnam等[5]研究在運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)對(duì)果蔬的影響,對(duì)懸掛系統(tǒng)和行駛速度進(jìn)行研究,得出了果蔬的運(yùn)輸過(guò)程中垂直方向的振動(dòng)遠(yuǎn)大于水平的振動(dòng)。本文以典型的后熟型水果獼猴桃為研究對(duì)象,通過(guò)測(cè)定研究不同貯藏溫度下經(jīng)相同振動(dòng)處理后的獼猴桃果實(shí)品質(zhì)特性、活性氧代謝及膜脂氧化等的變化規(guī)律,同時(shí)從細(xì)胞膜組織損傷造成細(xì)胞膜透性變化的角度出發(fā),結(jié)合測(cè)定電解質(zhì)外滲率的變化規(guī)律,為進(jìn)一步探討獼猴桃果實(shí)最適貯藏溫度,探尋振動(dòng)脅迫對(duì)獼猴桃果實(shí)品質(zhì)影響機(jī)理,減少和防止獼猴桃果實(shí)發(fā)生冷害,降低和控制振動(dòng)脅迫對(duì)獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)造成的損傷提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

“海沃德”獼猴桃 上海果園,七成熟,紙箱規(guī)格為50 cm×50 cm×24 cm的瓦楞紙箱,盡可能平穩(wěn)地運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室,色澤相近,大小統(tǒng)一,成熟度一致,無(wú)病蟲(chóng)害,無(wú)人為損傷;甘露醇、三氯乙酸(TCA,AR)、硫代巴比妥酸(TBA,BR)、Tris-HCl緩沖液 上海滬試;聚乙烯吡咯烷酮(PVP) GR,上海沃凱化學(xué)試劑有限公司;鄰苯三酚 Sigma-254002。

YSZD-YTF型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng) 上海毅碩實(shí)驗(yàn)儀器廠;UV2100型可見(jiàn)紫外分光光度計(jì) 上海尤尼柯儀器有限公司;JY30001型電子天平、CY-2型硬度計(jì) 河南華中化驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司;H2050R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湘儀離心機(jī)儀器有限公司;DDB-6200型電導(dǎo)率儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 處理方法與分組 有研究表明,運(yùn)輸中果蔬所受的振動(dòng)脅迫有來(lái)自垂直、水平和前后運(yùn)動(dòng)三個(gè)方向[6],因此本試驗(yàn)的模擬振動(dòng)中采取了垂直、水平加前后三個(gè)方向的三維振動(dòng)方式來(lái)對(duì)獼猴桃進(jìn)行振動(dòng)脅迫處理。利用振動(dòng)臺(tái)設(shè)定輸入振動(dòng)頻率,根據(jù)以往研究結(jié)果得出,運(yùn)輸振動(dòng)處在低頻的時(shí)候?qū)麑?shí)品質(zhì)影響程度最大[7]。并且,以往研究振動(dòng)脅迫對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響的作用大多是用振動(dòng)的加速度來(lái)表現(xiàn),然而,無(wú)論以何種方式研究振動(dòng)脅迫對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響,最終造成的損傷都是以位移為表現(xiàn)形式的,所以本試驗(yàn)將以5 mm振動(dòng)位移對(duì)獼猴桃果實(shí)的品質(zhì)變化進(jìn)行研究。頻率的選定根據(jù)陽(yáng)小成[7]的研究得出的結(jié)論,故選定3 Hz為本試驗(yàn)的振動(dòng)脅迫處理頻率。本文對(duì)獼猴桃的振動(dòng)脅迫處理選定為振動(dòng)10 h。

模擬振動(dòng)臺(tái)上根據(jù)實(shí)際包裝,利用塑料網(wǎng)托包好獼猴桃果實(shí),然后裝入規(guī)格為瓦楞紙箱,每箱40個(gè)。

為了研究不同冷藏溫度對(duì)采后海沃德獼猴桃果實(shí)品質(zhì)特性、活性氧成分及細(xì)胞膜脂氧化的影響機(jī)制,溫度的選擇根據(jù)前人的研究總結(jié)得出，0 ℃是獼猴桃果實(shí)長(zhǎng)期貯藏有可能會(huì)發(fā)生冷害的貯藏溫度[17],而8 ℃是日常生活中人們家庭常用的冰箱貯藏水果的溫度。將采收來(lái)的獼猴桃分為三組,每組63個(gè)獼猴桃,共189個(gè)。統(tǒng)一進(jìn)行1h的振動(dòng)脅迫處理后,分別貯藏于0、4、8 ℃的冷庫(kù)中,冷庫(kù)溫度波動(dòng)范圍為±0.03 ℃,貯藏28 d,并每7 d測(cè)定一次指標(biāo)。

1.2.2 失重率測(cè)定 三個(gè)冷藏組每組選擇3個(gè)大小、外觀、成熟度相同的獼猴桃,在貯藏期內(nèi)進(jìn)行5次失重率測(cè)定,作為平行樣取平均值。

失重率(%)=(采收當(dāng)天的質(zhì)量-測(cè)量當(dāng)天定時(shí)的質(zhì)量)×100/采收當(dāng)天的質(zhì)量

1.2.3 硬度測(cè)定 參考秦宗權(quán)等[8]的方法。用硬度計(jì)檢測(cè),單果重復(fù)10次。

1.2.4 丙二醛(Malondialdehyde,MDA) 參照Wang等[9]的方法。取5.000 g果肉,冰浴研磨后,經(jīng)4 ℃轉(zhuǎn)速10000 r/min凍離心20 min得到上清液,取上清液分別在450、532、600 nm波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值。并按下式計(jì)算MDA含量。

MDA含量(μmol·g-1)=[6.45(ΔOD532-ΔOD600)-0.56×ΔOD450]×V×(A/a)/W

式(1)

式中:A-反應(yīng)液總量(6.25 mL)；V-提取液總量(15 mL)；a-測(cè)定提取液量(0.25 mL)；W-材料量(5 g)。

1.2.5 脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX) 參考曹健康等[10]的方法。稱取10 g果肉,加入0.5 g PVP(聚乙烯吡咯烷酮)以及0.05 mol/L磷酸緩沖溶液(pH=7.0),于研缽中冰浴研磨。置于4 ℃ 12000 r/min離心15 min,取上清液。測(cè)定酶提取液在234 nm處的吸光值并在15 s后開(kāi)始記錄變化值(每30 s記錄一次,連續(xù)6次)。每組樣品重復(fù)三次。并按下式計(jì)算酶活性。

式(2)

式中,ΔOD234-每分鐘反應(yīng)液吸光度的變化值;V-樣品提取液總體積(mL);VS-所取樣品提取液體積(mL);m-樣品質(zhì)量(g)。

式(3)

式中,n-根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得超氧陰離子的物質(zhì)的量(μmol);V-樣品提取液體積(mL);Vs-使用的提取液體積(1 mL);t-樣品與羥胺反應(yīng)的時(shí)間(min);m-樣品質(zhì)量(g)。

1.2.7 過(guò)氧化氫(H2O2) 參考Chomkitichai等[11]的方法。稱取5 g果肉,加入5 mL 1%(w/v)的三氯乙酸(TCA),于4 ℃冰浴研磨并12000 r/min離心20 min取上清液,與2.4 mL 10 mmol/L的磷酸鉀緩沖液(pH7.0)和0.1 mL 1 mmol/L的KI混合。390 nm吸光度下,以H2O2做標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)定吸光度。標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.6741x-0.0018,R2=0.991。

1.2.8 超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD) 參考張中林等[12]的方法。取5.000 g果肉,加入Tris-HCl緩沖液在4 ℃下冰浴研磨后,置于4 ℃ 12000 r/min冷凍離心30 min,得到上清液。測(cè)其體積,并于4 ℃保存。測(cè)定并記錄酶液在420 nm波長(zhǎng)下吸光值。

式(4)

式中,ΔOD420-樣品在420 nm處每分鐘吸光值的變化值。

1.2.9 過(guò)氧化氫酶(Catalase,CAT) 參考Hong等[13]的方法。稱取2.000 g果肉,移取10 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液(pH=7.0),于研缽中冰浴研磨后,4 ℃冷凍離心15 min得到上清液,即為酶提取液,4 ℃保存。在分光光度計(jì)上測(cè)定在240 nm處吸光度值以測(cè)定酶活性,重復(fù)三次。酶活性按下式計(jì)算。

式(5)

式中,ΔOD240-吸光值的變化值;W-樣品鮮重(g);t-反應(yīng)時(shí)間(min);Vt-酶提取液總體積(mL);Vs-測(cè)定所用樣品液體積(mL)。

1.2.10 電導(dǎo)率(Relative electrical conductivity) 電導(dǎo)率的測(cè)定方法按照Z(yǔ)hou等[14]的方法稍作修改。用14.5 mm的打孔器,對(duì)獼猴桃果實(shí)進(jìn)行打孔,去皮后取質(zhì)量約2.5 g果肉。在所取果肉中加入30 mL的甘露醇溶液(0.8 mmol)浸泡1 h后,用電導(dǎo)率儀測(cè)定第1次電導(dǎo)率值。測(cè)定結(jié)束后,將其沸水浴5 min,待冷卻后放入測(cè)定第2次電導(dǎo)率值。相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算方法如下:

式(5)

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)過(guò)程中,指標(biāo)測(cè)定3次平行,數(shù)據(jù)間的Duncan法進(jìn)行方差分析和多重比較差異性分析使用SPSS 20.0,使用Origin Pro V8.6軟件繪制曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)失重率的影響

由圖1可知,獼猴桃在冷溫貯藏的過(guò)程中失重率逐漸增加,這是由于獼猴桃隨著貯藏時(shí)間的增加,成熟度逐漸上升,果實(shí)處于衰老狀態(tài),果實(shí)失去較多水分,導(dǎo)致失重率增加。另外,可以從結(jié)果中看出,0 ℃貯藏下的獼猴桃失重率要高于4 ℃的,這可能是由于0 ℃貯藏下的獼猴桃果實(shí)隨著貯藏時(shí)間的增加發(fā)生了冷害,冷害使得獼猴桃果實(shí)表面發(fā)生凹陷,果肉木質(zhì)化,遂導(dǎo)致失去更多水分從而失重率增加。參考顧海寧等[15]研究方式,以失重率5%作為獼猴桃儲(chǔ)藏期終點(diǎn),同時(shí)從圖1中看出,8 ℃貯藏下的獼猴桃在經(jīng)過(guò)振動(dòng)脅迫處理后，在貯藏中期14 d的時(shí)候失重率就已經(jīng)達(dá)到了5%,而4 ℃貯藏下的獼猴桃在貯藏期最后28 d的時(shí)候失重率還未達(dá)到5%。說(shuō)明冷藏溫度影響獼猴桃失重率升高的順序?yàn)? ℃>0 ℃>4 ℃。

圖1 冷藏溫度對(duì)獼猴桃失重率的影響

2.2 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)硬度的影響

果實(shí)硬度是反映果實(shí)質(zhì)地的重要指標(biāo),也是反映果實(shí)成熟衰老的重要指標(biāo)之一[16]。本文的實(shí)驗(yàn)材料是七成熟的海沃德獼猴桃,屬于獼猴桃中耐貯藏的品種之一,而七成熟的獼猴桃硬度達(dá)14～15 kg·cm-2[17],圖2結(jié)果顯示,獼猴桃硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,而硬度變化呈現(xiàn)先快速下降后緩慢下降的趨勢(shì),這說(shuō)明獼猴桃在貯藏的過(guò)程中,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)不斷成熟軟化。而從圖2中也可以看出,8 ℃冷藏組的下降趨勢(shì)均較0 ℃快,在28 d時(shí),0 ℃冷藏下的果實(shí)硬度分別是4、8 ℃的1.54、2.38倍,這說(shuō)明冷藏溫度會(huì)顯著影響獼猴桃在貯藏過(guò)程中的硬度(p<0.05),低溫抑制生理軟化,減緩獼猴桃的成熟衰老,其中經(jīng)振動(dòng)脅迫處理后8 ℃貯藏溫度能使獼猴桃果實(shí)快速軟化。

圖2 冷藏溫度對(duì)獼猴桃硬度的影響

2.3 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)MDA含量的影響

MDA含量的增加標(biāo)志著植物細(xì)胞膜透性增加和被破壞[18]。由圖3可見(jiàn),貯藏過(guò)程中,獼猴桃的丙二醛含量逐漸上升。貯藏7 d后，8 ℃組獼猴桃的丙二醛含量高于0、4 ℃組的獼猴桃。丙二醛常用來(lái)作為植物細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的生化指標(biāo),可以反映植物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性[19-20]。自由基作用于脂質(zhì)產(chǎn)生的丙二醛會(huì)引起核酸、蛋白質(zhì)等生命大分子的交聯(lián)聚合,還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性發(fā)生改變,進(jìn)一步造成細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能改變,所以具有細(xì)胞毒性[20]。由于獼猴桃在采摘后脫離母體正常的生長(zhǎng)條件,在貯藏期間丙二醛的含量會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增加。說(shuō)明振動(dòng)脅迫處理后的獼猴桃在冷藏溫度下時(shí),其組織會(huì)產(chǎn)生較多丙二醛,而0 ℃冷藏溫度下獼猴桃果實(shí)產(chǎn)生的丙二醛量相對(duì)最少。在28 d,8 ℃下的獼猴桃果實(shí)細(xì)胞內(nèi)MDA含量顯著高于4 ℃組和0 ℃組(p<0.05)。

圖3 冷藏溫度對(duì)獼猴桃MDA含量的影響

2.4 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)LOX活性的影響

圖4結(jié)果表明,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)LOX活性也不斷升高。根據(jù)陳昆松等[21]的研究結(jié)果，20 ℃下貯藏果實(shí)的LOX活性隨著后熟進(jìn)程持續(xù)上升,其活性與果實(shí)硬度的變化呈極顯著負(fù)相關(guān);0 ℃貯藏果實(shí)中的LOX活性被強(qiáng)烈抑制,果實(shí)后熟軟化進(jìn)程被明顯延緩,可知冷藏能夠明顯延長(zhǎng)果實(shí)貨架期。如圖4所示,經(jīng)振動(dòng)脅迫處理后的獼猴桃LOX含量增長(zhǎng)趨勢(shì)相近,但是獼猴桃果實(shí)在各冷藏溫度下的LOX活性始終是8 ℃>4 ℃>0 ℃。LOX活性隨獼猴桃在貯藏過(guò)程中ROS含量水平的增加而增加。ROS通過(guò)提高LOX活性來(lái)誘導(dǎo)獼猴桃膜脂質(zhì)過(guò)氧化,從而增加MDA含量[22]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明較低的冷藏溫度能夠明顯地延緩獼猴桃細(xì)胞被破壞的時(shí)間,減緩獼猴桃細(xì)胞損傷的程度,使得果實(shí)膜脂氧化變緩,從而達(dá)到獼猴桃果實(shí)保鮮的效果。

圖4 冷藏溫度對(duì)獼猴桃LOX活性的影響

2.5 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)產(chǎn)生速率的影響

圖5 冷藏溫度對(duì)獼猴桃產(chǎn)生速率的影響

2.6 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)H2O2含量的影響

圖6 冷藏溫度對(duì)獼猴桃H2O2含量的影響

2.7 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)SOD活性的影響

超氧化物歧化酶(SOD),在植物體內(nèi)起著十分重要的抗氧化作用,它廣泛分布在各種植物的體內(nèi)[25]。SOD因其獨(dú)特的生理活性擔(dān)負(fù)著植物體內(nèi)清除ROS的重要職責(zé)。在植物體內(nèi),SOD水平的高低象征著植物的衰老與死亡[26],在貯藏期內(nèi)隨著果實(shí)的成熟衰老SOD呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),SOD活性上升到頂峰時(shí)，代表果實(shí)內(nèi)抗氧化活動(dòng)在此時(shí)最活躍。對(duì)三組冷藏溫度下獼猴桃果實(shí)進(jìn)行SOD活性測(cè)定的結(jié)果如圖7所示,獼猴桃中SOD的活性隨貯藏時(shí)間增加先升高后下降。從0 d開(kāi)始三組溫度的獼猴桃SOD的活性均升高,到儲(chǔ)存14 d達(dá)到峰值,其中8 ℃下的獼猴桃SOD活性增長(zhǎng)最迅速,14 d以后又開(kāi)始下降。0 ℃組的SOD活性明顯低于同時(shí)期8 ℃組的SOD活性(p<0.05),也略低于4 ℃組,且0 ℃下的果實(shí)內(nèi)SOD活性變化幅度最小,推測(cè)在貯藏期間,果實(shí)可能發(fā)生了冷害,SOD活性被抑制,這對(duì)果實(shí)儲(chǔ)存期間的抗氧化作用非常不利。

圖7 冷藏溫度對(duì)獼猴桃SOD活性的影響

2.8 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)CAT活性的影響

過(guò)氧化氫酶(CAT)是植物體內(nèi)以H2O2為底物的酶,通過(guò)分解H2O2,降低因該自由基的積累對(duì)細(xì)胞膜造成的損傷,以此發(fā)揮其抗氧化作用,是植物防御體系的關(guān)鍵酶之一[27]。如圖8所示,貯藏期間的獼猴桃CAT活性先增高后降低,再由圖8和圖7可知,CAT的活性變化趨勢(shì)與SOD完全一致,這與馮武[30]研究結(jié)論一致。在冷藏溫度下,獼猴桃中CAT活性在7 d上升到峰值,因CAT在植物體內(nèi)的作用是催化分解H2O2,所以在H2O2產(chǎn)生速率最快的0～14 d也是CAT活性最高的時(shí)期。同一貯藏時(shí)間,8 ℃下的獼猴桃CAT活性均顯著高于其他冷藏組(p<0.05)。結(jié)果表明,冷敏水果獼猴桃中CAT的活性對(duì)冷藏溫度很敏感,并且隨著溫度的降低而活性降低。

圖8 冷藏溫度對(duì)獼猴桃CAT活性的影響

2.9 不同冷藏溫度對(duì)振動(dòng)后獼猴桃果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率的影響

電導(dǎo)率是評(píng)價(jià)細(xì)胞膜完整性的指標(biāo),在貯藏過(guò)程中,細(xì)胞膜遭到破壞后,細(xì)胞質(zhì)滲出,導(dǎo)致電導(dǎo)率變化。相對(duì)電導(dǎo)率的大小體現(xiàn)了細(xì)胞膜滲透性的變化,在貯藏期間,隨果實(shí)逐漸成熟衰老，細(xì)胞膜滲透性逐漸增大。在獼猴桃貯藏期間果實(shí)細(xì)胞電導(dǎo)率隨著時(shí)間增加而逐漸升高,表示細(xì)胞破裂,細(xì)胞功能遭到破壞,細(xì)胞膜完整性降低,從而致使果實(shí)的衰老[28-29]。而由圖9可見(jiàn)振動(dòng)脅迫處理后的獼猴桃電導(dǎo)率上升速度8 ℃下的較0 ℃下的快(p<0.05),且8 ℃下獼猴桃的電導(dǎo)率一直高于另兩組,表明較高的貯藏溫度會(huì)導(dǎo)致獼猴桃電導(dǎo)率上升,且在未發(fā)生可見(jiàn)機(jī)械損傷時(shí),也會(huì)加速細(xì)胞膜完整性的破壞,致使水果加速衰老。在28 d時(shí),獼猴桃的細(xì)胞膜破壞,電導(dǎo)率滲透,而8 ℃貯藏下獼猴桃果實(shí)的相對(duì)電導(dǎo)率較上升更為顯著(p<0.05)。

圖9 冷藏溫度對(duì)獼猴桃相對(duì)電導(dǎo)率的影響

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)振動(dòng)脅迫處理后，獼猴桃在冷藏期間會(huì)產(chǎn)生抗逆反應(yīng),抗逆反應(yīng)主要在于加速生理生化反應(yīng),促進(jìn)酶活性,產(chǎn)生活性氧成分,進(jìn)而破壞細(xì)胞膜完整性。試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定LOX活性、MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率發(fā)現(xiàn),LOX活性和MDA含量的變化趨勢(shì)相同,相對(duì)電導(dǎo)率的升高又與ROS水平的增加相符。并且相對(duì)電導(dǎo)率的升高代表果實(shí)細(xì)胞膜滲透率升高,MDA是膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的生物標(biāo)志物,推斷出LOX會(huì)催化膜脂過(guò)氧化生成 MDA,果實(shí)氧化成熟導(dǎo)致了細(xì)胞膜被破壞。而LOX活性隨獼猴桃在貯藏過(guò)程中ROS水平的增加而增加,所以ROS的產(chǎn)生能提高LOX活性來(lái)誘導(dǎo)獼猴桃膜脂質(zhì)過(guò)氧化,從而使MDA含量增加。這也說(shuō)明獼猴桃在貯藏期間膜脂不斷被破壞,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明適宜的冷藏溫度能夠抑制ROS產(chǎn)生,同時(shí)抑制LOX的活性,防止膜脂過(guò)氧化,從而抑制更多MDA的產(chǎn)生,保護(hù)細(xì)胞膜通透性。在這項(xiàng)研究中,獼猴桃中ROS的增加和過(guò)量產(chǎn)生都可能導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化和膜的破壞,導(dǎo)致細(xì)胞破裂,電解質(zhì)外滲,電導(dǎo)率不斷增加,從而加速獼猴桃成熟腐爛,降低其貨架期,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。研究結(jié)果表明:貯藏期間,冷藏溫度下獼猴桃果實(shí)呼吸乙烯被明顯抑制,失重率升高,可溶性固形物含量升高,硬度降低,但在0 ℃和4 ℃下這些變化要比8 ℃下幅度小,說(shuō)明冷藏減緩了獼猴桃的呼吸成熟機(jī)理。貯藏28 d時(shí),0 ℃貯藏下的獼猴桃的電導(dǎo)率顯著低于4 ℃和8 ℃(p<0.05),MDA的含量也不斷增加且0 ℃下的增長(zhǎng)最慢,脂氧合酶峰值0 ℃下最低,而活性氧產(chǎn)生也被明顯抑制,其中0 ℃較4、8 ℃對(duì)獼猴桃細(xì)胞膜變化的抑制作用更為顯著(p<0.05)。說(shuō)明冷藏溫度會(huì)影響獼猴桃貯藏期間的膜脂氧化,所以在采后運(yùn)輸過(guò)程中,盡量減少獼猴桃受到道路運(yùn)輸振動(dòng)的時(shí)間,并且做好冷鏈運(yùn)輸措施,適宜的冷藏溫度會(huì)延緩細(xì)胞膜完整性的破壞,最終延緩獼猴桃的成熟衰老。

通過(guò)研究不同冷藏溫度下經(jīng)振動(dòng)脅迫后獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)的變化機(jī)制,為采后海沃德獼猴桃果實(shí)尋找最適貯藏保鮮溫度提供理論依據(jù)和應(yīng)用參考,也為今后可以通過(guò)適度的振動(dòng)脅迫處理來(lái)控制獼猴桃果實(shí)達(dá)到最適食用成熟度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和可能性。