外源一氧化氮協同1-甲基環丙烯處理對水蜜桃常溫貯藏品質及活性氧代謝的影響研究

凌建剛 段玉權 安晟民 林 瓊 朱 麟 劉東紅

(1 浙江大學生物系統工程與食品科學學院， 浙江 杭州 310058；2 寧波市農科院農產品加工研究所，浙江 寧波 315040；3 國家蔬菜加工技術研發專業中心/寧波市農產品保鮮工程重點實驗室，浙江 寧波 315040；4 中國農業科學院農產品加工研究所，北京 100094；5 浙江大學農業與生物技術學院，浙江 杭州 310058)

水蜜桃肉甜汁多，營養價值豐富，具有美顏、清胃潤肺、祛痰等功效，素有果中皇后之美譽[1]，深受廣大消費者喜愛，但其采后極不耐貯，常溫下2～3 d便發生軟化、色變[2]，繼而逐漸失去商品價值?，F有水蜜桃保鮮措施多以低溫為基礎[3]，但水蜜桃在冷藏時易發生冷害，出現不同程度的品質劣變，表現為果肉褐變、果皮絮化等[4]，且受到冷藏設施及用工成本等限制[5]。因此在實際生產中，常溫保鮮技術需求迫切。

常溫下果蔬產品呼吸旺盛，營養物質損耗大，同時有害代謝物質迅速積累，進一步加速品質劣變。一氧化氮(nitric oxide，NO)[6]、1-甲基環丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)[7]處理是近年來保鮮領域的熱點方法，兩者均能抑制水蜜桃[8]、蘋果[9]等多種果蔬采后呼吸速率，延緩氧化物質代謝、膜脂過氧化和加快功能成分積累等[10-11]，且使用簡便，具有較好的產業應用前景。在芒果[12]、番茄[13]等水果的保鮮研究中，兩者協同處理可延遲后熟、保持貨架期，優于單獨使用NO或1-MCP。本試驗以采后常溫無處理放置為對照(CK)，研究了NO、1-MCP及NO+1-MCP 3種處理對水蜜桃常溫品質及活性氧代謝作用的影響，并探討其作用機理，以期為NO協同1-MCP處理在水蜜桃常溫保鮮上的應用提供實踐依據及理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試湖景蜜露水蜜桃于2020年7月26日采于寧波市奉化區尚田鎮龔原村胖爸爸生態果園。于早晨8點前采收完畢，剝去套袋，選擇大小均勻、無病蟲害、無機械損傷、成熟度相近(8～9成熟)的果實，此時水蜜桃果皮呈淡黃色，尖端小部轉紅)，用淺邊中轉塑料托盤盛放(單層，筐底墊有發泡聚乙烯軟墊)，立即運往寧波市農產品保鮮工程重點實驗室(路程約1 h)。

1.2 儀器與設備

TA.XT型質構儀(英國SMS公司)；YP5002型電子天平(上海佑科儀器儀表有限公司)；DDS-11A電導儀(上海第二分析儀器廠)；UV—1750紫外可見分光光度計(島津中國有限公司)；5417R臺式高速離心機(艾本德中國有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗處理 水蜜桃采后1 h運抵實驗室，室溫28±2℃，濕度60%～70%，設置4組處理：(1)對照組(CK)，水蜜桃在水中浸泡10 min，瀝干，直接單層置于塑料筐內；(2)1-MCP處理組，水蜜桃在水中浸泡10 min，瀝干，再用0.5 μL·L-11-MCP[8]熏蒸12 h 后，單層置于塑料筐內；(3)NO處理組，水蜜桃在25 μmol·L-1硝普鈉[14]水溶液中浸泡10 min，瀝干，單層置于塑料筐內；(4)NO+1-MCP處理組：水蜜桃在25 μmol·L-1硝普鈉水溶液中浸泡10 min，瀝干，再用0.5 μL·L-11-MCP熏蒸12 h后，單層置于塑料筐內。每處理40個果實，貯藏期間，每天取樣測試桃果品質及生理指標，每次同一處理取3個重復，共6個水蜜桃進行觀察、測試。

1.3.2 指標測定 在水蜜桃中線兩側中心位置，采用統一去皮器去皮(深度約1.5 mm)，利用TA.XT型質構儀測定果實硬度(Φ2 mm P2型探頭，檢測深度10 mm)，單位為kg·cm-2。

1.4 數據處理

采用SPSS 20.0軟件進行數據顯著性分析(one-way AVOVA，P<0.05表示差異顯著)，利用Origin 2018軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水蜜桃貯藏過程中硬度的影響

水蜜桃是典型呼吸躍變型水果，具有明顯的采后后熟[16]，突出表現在采后果實的軟化，這是果實細胞壁物質降解，結構分離所致[17]。如圖1所示，不同處理的水蜜桃硬度在常溫下呈現不同幅度的下降，其中CK組下降速率最快，常溫貨架6 d，硬度從29.43 kg·cm-2降至11.15 kg·cm-2，降幅高達62.11%；而1-MCP、NO及NO+1-MCP處理組均可顯著抑制硬度的降低(P<0.05)，降幅分別為40.96%、43.51%、43.42%，但處理組之間差異并不顯著(P>0.05)，說明3種處理均可有效維持桃果采后硬度，處理間差異的不顯著可能是由桃果之間存在個體差異造成的。

圖1 不同處理對水蜜桃貯藏過程中硬度的影響Fig.1 Effects of different treatments on firmness of juicy peaches during storage

2.2 不同處理對水蜜桃貯藏過程中Vc含量的影響

Vc是水溶性維生素，是果蔬組織內重要的營養物質[18]，也是一種高效抗氧化劑，可清除組織內活性氧等自由基，增強抗氧化能力[19]。由圖2可知，水蜜桃采后Vc含量總體呈現先緩慢上升后逐漸下降的趨勢，其中CK組最早達到峰值，第2天開始快速下降，常溫放置6 d，Vc含量從10.18 mg·100g-1下降至6.80 mg·100g-1，降幅為33.24%，而其他組峰值出現略晚，且下降幅度較小。常溫貯藏6 d，與CK組相比，1-MCP、NO及NO+1-MCP處理組桃果Vc含量分別下降22.43%、18.51%、1.82%。由此可見，3種處理均可以延緩Vc含量的變化，且NO+1-MCP處理效果最為顯著(P<0.05)。

圖2 不同處理對水蜜桃貯藏過程中Vc含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on vitamin C content of juicy peaches during storage

2.3 不同處理對水蜜桃貯藏過程中抗氧化酶活性的影響

由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，不同處理水蜜桃組織內SOD活性均呈下降趨勢，其中CK組下降速率最快，NO組和1-MCP組次之，NO+1-MCP組最慢。常溫放置6 d，其Vc含量從31.07 U·mL-1依次下降到21.92、24.52、24.15和26.09 U·mL-1，降幅分別為29.45%、21.08%、22.27%和16.03%，說明NO和1-MCP均能在一定程度上抑制采后SOD活性下降，而兩者結合使用后效果更為顯著(P<0.05)。

圖3 不同處理對水蜜桃貯藏過程中SOD活性的影響Fig.3 Effects of different treatments on SOD activities of juicy peaches during storage

由圖4與圖5可知，不同處理的水蜜桃采后POD和CAT活性呈先上升后下降的趨勢，其中CK組均較早(第3天)達到峰值后迅速下降，其余處理均能延緩峰值時間至第4天，且峰值高于CK組。達到峰值后，各處理水蜜桃的POD和CAT活性迅速下降，CK組的下降幅度相對較快，且值始終低于其他組，常溫貯藏6 d，其POD和CAT活性分別降至10.52 U·mL-1和1.51 U·mL-1， 其他3組降幅明顯偏緩，其中NO+1-MCP組在第6天時POD和CAT活性仍保持在15.09 U·mL-1和3.02 U·mL-1。

圖4 不同處理對水蜜桃貯藏過程中POD活性的影響Fig.4 Effects of different treatments on POD activities of juicy peaches during storage

圖5 不同處理對水蜜桃貯藏過程中CAT活性的影響Fig.5 Effects of different treatments on CAT activities of juicy peaches during storage

由圖3～5可知，在維持SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性的效果方面，1-MCP組與NO組均顯著優于CK(P<0.05)，但兩者之間差異不顯著(P>0.05)，而NO+1-MCP則顯著優于1-MCP及NO單獨處理組(P<0.05)。

2.4 不同處理對水蜜桃貯藏過程中活性氧物質的影響

圖6 不同處理對水蜜桃貯藏過程中生成速率的影響Fig.6 Effects of different treatments on generation of juicy peaches during storage

圖7 不同處理對水蜜桃貯藏過程中H2O2含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on H2O2content of juicy peaches during storage

2.5 不同處理對水蜜桃貯藏過程中膜脂過氧化作用的影響

MDA作為膜脂過氧化代謝產物，其含量能反映細胞膜被破壞的程度[21]。由圖8和圖9可知，隨著貯藏時間的延長，各處理的水蜜桃細胞膜透性和MDA含量均呈現逐步遞增的趨勢，且各處理變化趨勢較類似。CK組水蜜桃組織內的細胞膜透性和MDA含量隨著時間延長大幅遞增，貯藏6 d，相對電導率和MDA含量分別上升38.01個百分點和389.51%；1-MCP、NO及NO+1-MCP組均能一定程度延緩相對電導率和MDA含量的上升(P<0.05)，貯藏6 d，相對電導率分別上升30.33、28.50、19.33個百分點，MDA含量分別上升324.69%、296.91%、176.54%。由此可見，NO協同1-MCP較兩者單獨使用能更好地延緩膜脂過氧化作用，維持生理品質。

圖8 不同處理對水蜜桃貯藏過程中相對電導率的影響Fig.8 Effects of different treatments on relative electrical conductivity of juicy peaches during storage

圖9 不同處理對水蜜桃貯藏過程中MDA含量的影響Fig.9 Effects of different treatments on MDA content of juicy peaches during storage

3 討論

現有研究認為，1-MCP是一種乙烯作用抑制劑，能強烈阻斷內源乙烯與受體結合，抑制乙烯所誘導的各種生理生化反應[9]。千春錄等[22]驗證了1-MCP處理可以顯著降低桃果冷藏及貨架期間的乙烯釋放量和呼吸強度，保持果實硬度和顏色，抑制質量損失率和電導率的上升，并維持果皮和果肉抗壞血酸含量和其還原狀態。NO是一種生物活性小分子物質，外源刺激不能直接引起果蔬組織內生理生化活動的發生，但可誘發其次生代謝產物的合成積累，抑制果蔬細胞的成熟衰亡程度[10]。呂小華等[23]研究指出，NO處理提高了桃果實相關抗氧化酶的活性，使滲透調節物質的含量增加，并降低了細胞膜的通透性和細胞膜脂過氧化程度，減少了對細胞膜的損害。

1-MCP與NO具有不同的作用機制，但都可以抑制番茄等[13]果蔬的呼吸速率，延緩氧化物質代謝、膜脂過氧化和功能成分積累，這在本試驗中水蜜桃品質及活性氧代謝作用的維持上得到進一步驗證。

本研究發現，常溫下水蜜桃后熟效應明顯，桃果硬度迅速下降。硬度的下降是桃果組織內一系列生理生化反應的外在表現之一，其中必然伴隨著細胞壁結構的破壞，果實內緊密結合水逐漸減少，自由水增加，組織內物質交換更為頻繁、各類代謝反應加速等[24]。而1-MCP、NO均對果品的軟化具有較好的抑制作用[25-26]，兩者協同使用可以更好地維持細胞結構的完整性，降低代謝損耗。

本研究還發現，在常溫下水蜜桃的Vc含量存在先略微增加的趨勢，這與前期相關研究存在差異[29-30]，可能是桃果實采后在常溫下貯藏存在顯著的后熟現象導致的，在成熟過程中，Vc含量存在一定程度的增長[20]，但在低溫下，水蜜桃極易發生不同程度的冷害[31]，導致其后熟受到抑制[32]。隨著貯藏時間的進一步延長，桃果中的Vc受到氧氣、自由基、抗壞血酸氧化酶等代謝產物的氧化損耗，其含量開始逐步降低。

4 結論