青脆李采后貯藏過程糖含量及相關酶的變化規律

曾小峰，高倫江，曾順德，方 波，曾志紅，刁 源，刁 倩，趙 倩

（重慶市農業科學院農產品加工研究所，重慶 401329）

李風味鮮美，酸甜可口，其果肉營養豐富，與其他果實相比，李果實中的膳食纖維含量、多酚類物質含量和抗氧化活性能力均相對較高[1-2]，同時，富含多種氨基酸、維生素及礦物質，具有預防消化系統疾病、心血管疾病、增強免疫、美容等多種生理活性，有很高的商品價值。近年來，我國李產業迅速發展，栽培面積和產量持續上升，種植遍布全國多個省市，僅重慶地區栽培面積就約5.33 萬公頃，成為重慶市第二大水果，主要集中在巫山、渝北、萬州、酉陽等地，具有巨大發展潛力。

青脆李采收正值炎熱夏季，環境溫度高，果實代謝旺盛，常溫下3～5 d 即失去原有質地和風味，即果實發生后熟軟化，而果實后熟軟化過程中，與果實品質相關的質地、風味、色澤、糖酸等物質也發生了變化[3-4]。其中，糖類是果實的重要構成物質，并且糖代謝與果實的后熟軟化存在顯著的相關性[5]，糖類不僅為果實提供能量，達到增強果實抗逆性的作用，也直接關系果實品質發育結果的優劣[6]，作為影響果實風味的重要物質之一，其組分可直接影響果實的甜酸味。因此，果實的內在品質與商品價值很大一部分取決于果實內糖類組分[7]。果實中糖積累和轉化又是由多種糖代謝酶共同調控，研究糖積累機制必然要先研究糖代謝相關酶的綜合作用[8-9]。相關研究表明李是蔗糖代謝型果實，其參與糖代謝酶主要有蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、轉化酶[10]。

劉碩等分析了57份具有代表性的李屬果實糖組分及含量，發現供試不同種/類型的成熟李果實中可溶性糖既有共性特征又有特異性，李果實中糖組分及其含量因品種而存在較大差異[11]。本文以重慶青脆李為研究對象，研究其在低溫貯藏過程中糖含量及相關糖代謝酶活性的變化規律，以期為青脆李的貯藏保鮮技術提供數據參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青脆李：將果園采摘下來的新鮮青脆李果實盡快放入溫度為（8±0.5）℃、濕度為90%的冷庫中，并隨機取青脆李果實（約20 個）凍入超低溫（-80 ℃）冰箱中待測。以后每5天取樣1次。在進行完最后1次取樣時，對7次取樣進行同時檢測。

乙腈、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、石油醚，均購于成都市科龍化工試劑廠；葡萄糖、蔗糖、果糖，美國Sigma 公司；蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性轉化酶、堿性轉化酶試劑盒，索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

高速臺式離心機3-18KS 型，美國Sigma 公司；高效液相色譜儀-蒸發光散射檢測器2695-2420型，美國Waters 公司；冰箱BCD-649WADV，青島海爾股份有限公司；紫外可見分光光度計754E型，天津普瑞斯儀器有限公司；高速冷凍離心機GL-12A 型，上海菲恰爾分析儀器有限公司；電子恒溫水浴鍋HH-4 型，常州國華電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蔗糖、果糖、葡萄糖含量測定

參照GB/5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》[12]。

樣品處理：稱取約1.5 g 試樣，置于100 mL 具塞三角瓶中，準確加入10 mL 萃取溶液（0.02 mol·L-1氫氧化鈉溶液），以180 r·min-1振蕩40 min，定性濾紙過濾，取2 mL 濾液，經0.45 μm 水相濾膜過濾后待分析。

1.3.2 酶活性測定

蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性轉化酶、堿性轉化酶均按試劑盒方法測定。

樣品處理：稱取約0.1 g 青脆李果肉，加入1 mL提取液，進行冰浴勻漿，8 000 g 4 ℃離心10 min，取上清液，置冰箱中待測。

1.3.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2007 處理數據，SPSS 22.0 進行統計分析、數據相關性分析，Origin Pro 8.5 進行圖像處理；所有實驗均做3次重復測定。

2 結果與分析

2.1 葡萄糖、果糖、蔗糖含量的變化

采后果實中的糖主要由蔗糖、果糖和葡萄糖構成，這三種糖具有不同的作用，李果實中糖組分及其含量因品種而存在較大差異[11]。由圖1 可以看出，青脆李貯藏期，蔗糖含量維持在一個比較高的水平，且含量均高于果糖和葡萄糖含量，在整個貯藏過程，蔗糖呈現出先緩慢下降后快速下降最后趨于平穩的趨勢，第10 天到20 天含量急速下降。青脆李采后果實中果糖、葡萄糖大部分都來源于蔗糖分解，所以蔗糖在維持生命消耗的同時，還有一部分要拿來分解為果糖、葡萄糖，因此，在貯藏期間蔗糖含量越來越低。果糖與葡萄糖的初始含量較蔗糖含量低，隨著貯藏時間的延長，果糖、葡萄糖在15 d 前呈上升趨勢，而后總體呈下降的趨勢，這是由于在貯藏后期，可溶性糖成為呼吸作用主要消耗物質，為維持果實的生命代謝，消耗了前期積累的果糖和葡萄糖。

圖1 青脆李采后糖分含量變化

2.2 蔗糖磷酸合成酶活性的變化

蔗糖磷酸合成酶是存在于果實內的可溶性酶，在整個糖代謝中有著極其重要的作用，在果實的貯藏期間，其對蔗糖的合成有很重要的影響，其催化合成蔗糖的過程不是可逆反應。由圖2 可以看出，在整個貯藏過程，蔗糖磷酸合成酶活性呈先上升后下降的趨勢，在貯藏第10 天，酶活性達到最大值（308.61 μg·min-1·g-1，FW），比貯藏初始時提升了12.29%，貯藏10 d 后，蔗糖磷酸合成酶活性不斷降低，當貯藏結束時，青脆李果實中蔗糖磷酸合成酶活性為貯藏初期的0.87倍。

圖2 青脆李采后蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性變化

2.3 蔗糖合成酶活性的變化

蔗糖合成酶既可以參與蔗糖的合成，還可以參與蔗糖的分解，因此，它是一種具有特殊性質的可逆酶[13]，在蔗糖的合成與分解中具有特殊的地位。青脆李在貯藏過程中，蔗糖合成酶活性無明顯變化，其活性基本維持微小的下降趨勢，當貯藏結束時，青脆李果實中蔗糖合成酶活性為貯藏初期的0.92 倍（見圖2）。

2.4 酸性轉化酶、中性轉化酶活性的變化

蔗糖轉化酶是蔗糖代謝的關鍵酶之一，它不僅可以催化蔗糖不可逆地分解為己糖，還參與組織蔗糖輸入速率的調節及同化物的分配，對果實獲得作為能量和碳源的果糖、葡萄糖具有重要影響，它又被分為酸性轉化酶和中性轉化酶兩種。由圖3 可以看出，青脆李在貯藏前期（0～15 d），酸性轉化酶活性不斷升高，在15 d 時達到最大值（50.40 μg·min-1·g-1，FW），比貯藏初始時提高了50.58%，隨著貯藏時間的延長，酸性轉化酶活性呈下降趨勢，當貯藏結束時，青脆李果實中酸性轉化酶活性為貯藏初期的1.62 倍，在整個貯藏過程。青脆李在貯藏期，中性轉化酶活性呈逐漸上升趨勢，貯藏25 d 后，呈下降趨勢，當貯藏結束時，中性轉化酶活性為貯藏初始的1.21倍。

圖3 青脆李采后轉化酶活性變化

2.5 青脆李糖含量與糖代謝相關酶活性的相關性分析

由表1 可以看出，青脆李在整個貯藏過程中，果實可溶性糖含量與糖代謝相關酶活性具有相關性。其中，果實中的蔗糖磷酸合成酶活性、蔗糖合成酶活性與蔗糖含量呈顯著正相關，相關系數分別為0.836*、0.941**，而兩種酶活性與果糖、葡萄糖含量的變化均呈負相關，與果糖含量具有顯著負相關，相關系數分別為-0.809*、-0.914**，該研究結果與王君對采后皇冠梨糖代謝的研究結果[14]一致。本文結果蔗糖合成酶與蔗糖的合成相關性更高，這與已有的文獻報道略有不同，需要進一步研究驗證。

表1 青脆李果實貯藏期可溶性糖與相關酶活性的相關性分析

與前兩種酶相比，果實中的酸性轉化酶活性、中性轉化酶活性變化與蔗糖、果糖、葡萄糖相關性相反，酸性轉化酶活性、中性轉化酶活性與蔗糖含量呈顯著的負相關，相關系數分別為-0.771*，-0.905**，與果糖、葡萄糖含量的變化均呈正相關性，與果糖含量具有顯著正相關性，相關系數分別為0.963**、0.966*，該研究結果與戚雯燁等對毛花獼猴桃‘華特’的研究結果[15]一致。酸性轉化酶、中性轉化酶都可以促進果糖、葡萄糖含量的增加，貯藏15 d 后，果糖含量一直大于葡萄糖含量，這說明在青脆李果實的采后糖代謝中蔗糖主要分解為果糖，并且青脆李果實后熟作用的甜味物質主要是由果糖來承擔的。

3 討論

大量實驗證明，蔗糖代謝和相關代謝酶之間有著密切的聯系，蔗糖磷酸合成酶可催化合成蔗糖，酸性轉化酶可將蔗糖催化分解為葡萄糖和果糖，在獼猴桃、香蕉等水果中得到了證實。

青脆李果實在整個貯藏期，酸性轉化酶和中性轉化酶活性呈不斷上升趨勢，貯藏后期有所下降，且酸性轉化酶活性強于中性轉化酶活性，這與袁揚靜等對香蕉果實研究的中性轉化酶活性高于酸性轉化酶活性結果[16]不一致，與王君等對皇冠梨的研究結果[17]一致。蔗糖合成酶在果實的生長發育過程可水解蔗糖，為淀粉合成提供底物，在青脆李的采后貯藏中發現蔗糖合成酶活性無顯著性變化，說明在采后貯藏過程，蔗糖合成酶的作用較小。有關蔗糖合成酶在青脆李果實采后貯藏過程中的作用需要進一步印證。