溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片保鮮效果的比較

魏麗娟，馮毓琴，李翠紅

（甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅 蘭州 730070）

蘭州百合（Lilum davidi var.unicdor cotton）是甘肅省蘭州市特產，也是國家地理標志農產品，其地下鱗莖色白如玉，肉質肥厚細膩，味醇香甜，營養豐富，藥食兼用，素有“蔬菜人參”的美譽[1]。蘭州百合鱗莖的銷量不僅在國內逐年增長，在美國、日本、澳大利亞等國家也具有廣闊市場。

根據檢疫要求，食用百合鱗莖在出口銷售包裝時須剝開鱗莖，去除內層分生能力強的鱗莖片，這導致鱗莖片脫離鱗莖基部而更易失水變質，因此解決生產實踐中蘭州百合鱗莖片的保鮮問題非常重要[2]。

溶菌酶（lysozyme，LZ）可以水解細菌細胞壁肽聚糖，從而達到抑制和殺滅細菌的效果[3]，根據其來源可以分為蛋清LZ、動物LZ、植物LZ 等不同種類，其中蛋清LZ 價格低，原材料量大普遍，故其應用范圍相較其他幾種類型更為廣闊[4]。二氧化氯是一種水溶性強氧化劑，其抗菌機理基于它的氧化性，二氧化氯能高效殺滅微生物，且安全無殘留，研究表明，二氧化氯可有效降低采后果蔬的自然發病率，維持采后品質[5]。

現今在果蔬貯藏保鮮領域開發綠色環保型保鮮劑已逐漸成為研究熱點，近幾年新型綠色果蔬保鮮劑（二氧化氯、水楊酸等）在百合鱗莖的貯藏保鮮中應用較多[6-7]。課題組前期研究結果表明，在蘭州百合鱗莖片的貯藏保鮮中，二氧化氯相比單一的水楊酸與殼聚糖具有較好的效果[8]；溶菌酶主要在水產工業、制酒及飲料行業發揮其保鮮優勢[9]，但在食用百合鱗莖保鮮中的應用報道鮮見。

本文探究不同濃度溶菌酶對百合鱗莖片的保鮮效果，且與不同濃度的二氧化氯處理作對比，以期為蘭州百合的出口保鮮篩選出性能優良的綠色保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的蘭州百合鱗莖采挖于蘭州市七里河區西果園鄉，樣品要求色白凈、大小均勻、無病蟲害及機械損傷，花球直徑7 cm 左右，清除表面泥土。

2，6-二氯酚靛酚、維生素C、草酸、G-250 考馬斯亮藍、85%磷酸、牛血清蛋白、鹽酸、無水甲醇、磷酸鈉、L-蛋氨酸、乙二胺四乙酸二鈉、核黃素、過氧化氫、氮藍四唑、二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）、聚乙烯比咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）（均為分析純）：甘肅中瑞化工有限公司；穩定性二氧化氯消毒劑（質量分數10%）：北京華茂天成科技發展有限公司；溶菌酶（20 000 U/mg）：上海源葉生物科技有限公司。

SQP 型電子天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；Cary-100 型紫外-可見分光光度計：安捷倫科技有限公司；TGL-16M 臺式離心機：湘南星科科學儀器有限公司；HH-S6 型電熱恒溫水浴鍋：北京科偉永興儀器有限公司；DW-86L388J 醫用低溫保存箱：青島海爾特種電冰柜有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備

蛋清溶菌酶取3 個濃度[10-12]：0.01%、0.05%、0.10%，二氧化氯按產品使用說明（餐具、食品、肉食、果蔬消毒保鮮及除農藥殘留50～75 mg/L）設3 個濃度：30、45、60 mg/L。

將百合鱗莖剝片，留取外層，測定各指標初始值；以百合鱗莖片與處理溶液為200∶1（g/L）的比例，將百合鱗莖片分別浸泡于蒸餾水（對照組），0.01%、0.05%、0.10%的溶菌酶溶液，30、45、60 mg/L 的二氧化氯溶液處理15 min，撈出均勻鋪于濾紙，自然晾干鱗莖片表面水分，裝入保鮮盒，在（4.0±0.5）℃的冰箱中貯藏，各處理3 次重復，每3 d 取樣測定1 次相關指標，貯藏期為15 d。

1.2.2 指標測定方法

1）抗壞血酸含量測定：采用滴定法測定[13]。

2）可溶性蛋白含量的測定：參考劉婷等[14]的方法并略有改動。稱取樣品2.0 g 于研缽中，加入5 mL 蒸餾水研磨勻漿，4 000 r/min 離心10 min，取上清液1 mL加入5 mL G-250 考馬斯亮藍振蕩均勻，靜置2 min，595 nm 波長處測定其吸光度。

3）總酚含量的測定：參考程志華等[15]的方法并稍作修改。

4）超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及過氧化氫酶（catalase，CAT）活性的測定：取樣品1 g 于預冷的研缽中，加入適量的石英砂、7 mL 提取緩沖液（50 mmol/L 磷酸緩沖液pH7.5）研磨勻漿后于4 ℃，10 000 r/min 離心15 min，取上清液用于分析測定SOD、CAT 活性[16]。酶活性的測定參照Jiang 等[17]的方法。

1.3 數據分析與處理

每個處理做3 次重復，得3 次平行試驗數據，數據的整理以及折線圖的繪制采用Excel 2010，數據之間的差異性（P<0.05 為差異顯著）采用IBM SPSS Statistics 16.0 進行分析，利用Duncan's 多重比較和T 檢驗進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片貯藏期間抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸是存在于新鮮果蔬中的高效抗氧化劑[18]，是衡量果蔬貯藏品質的重要指標。不同濃度的二氧化氯和溶菌酶對蘭州百合鱗莖片貯藏期內抗壞血酸含量的影響如圖1 所示。

圖1 不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期VC 含量的影響Fig.1 Effects of two preservatives with different concentrations on VC content in Lanzhou lily bulb during storage

由圖1 可知，各組VC含量在整個貯藏期呈現下降趨勢，整體來看，二氧化氯各處理組的VC含量高于溶菌酶各處理組，對照組下降最快且在7 個處理組中最低；二氧化氯處理組的VC含量與使用濃度呈正比，而溶菌酶處理組中0.05%處理組的VC含量最高，0.10%處理組次之，0.01%濃度處理最低。整個貯藏期60 mg/L的二氧化氯處理組的VC含量一直最高，且在貯藏結束時顯著高于其他處理組（P<0.05）。T1.溶菌酶處理；T2.二氧化氯處理；CK.蒸餾水處理。同一時間的不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

二氧化氯處理后鱗莖片表面含有氯化物（Cl2、HOCl、ClO2），可減緩VC的氧化或分解，使得鱗莖片中的VC損失相對較小[19]。

2.2 溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片貯藏期間可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白含量與果蔬中主導生命活動的酶具有正相關性[20]。不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期可溶性蛋白含量的影響如圖2 所示。

圖2 不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effects of two preservatives with different concentrations on soluble protein content in Lanzhou lily bulb during storage

由圖2 可知，各組的可溶性蛋白含量整體呈先上升后下降趨勢，起初的上升趨勢可能是百合鱗莖片低溫貯藏脅迫的結果[21]，貯藏中后期由于鱗莖片逐漸衰老消耗機體內蛋白質造成可溶性蛋白含量降低。貯藏期間二氧化氯各處理組的可溶性蛋白含量要顯著高于溶菌酶各處理組及對照組（P<0.05），其中二氧化氯處理組的可溶性蛋白含量與使用濃度呈正比，溶菌酶處理組中0.05%濃度處理的可溶性蛋白含量最高，0.10%濃度處理次之，0.01%濃度處理最低。整個貯藏期7 個處理中60 mg/L 的二氧化氯處理組的可溶性蛋白含量最高，對照組最低。

2.3 不同濃度溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片貯藏期間總酚含量的影響

酚類物質影響植物的生長發育、信號轉導等，且具有抑菌、防腐、抗氧化作用[22]。不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期總酚含量的影響如圖3 所示。

圖3 不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期總酚含量的影響Fig.3 Effects of two preservatives with different concentrations on total phenols content in Lanzhou lily bulb during storage

由圖3 可知，各處理組的總酚含量的變化趨勢為先升后降，升高的原因可能是低溫造成百合鱗莖片防御體系增強，進而促使總酚合成酶活性升高；后期由于衰老減弱抵御能力，總酚含量下降[23]。保鮮劑處理百合鱗莖片的總酚含量比對照處理的升高速度快，且下降速度慢；溶菌酶處理組中0.05%濃度處理的總酚含量最高，0.10%濃度處理次之，0.01%濃度處理最低，二氧化氯處理組的總酚含量與使用濃度呈正比；二氧化氯處理效果優于溶菌酶處理，貯藏結束時二氧化氯處理組的總酚含量顯著高于溶菌酶處理組及對照組（P<0.05）。

2.4 不同濃度溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片貯藏期間SOD 和CAT 活性的影響

SOD 是果蔬貯藏過程中重要的自由基清除酶，它與其他抗氧化酶協同防御活性氧對細胞膜系統的傷害，延緩果蔬后熟衰老進程[24]；CAT 是果蔬后熟衰老過程中重要的保護酶，可有效清除自由基，保護細胞膜結構。不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期SOD 和CAT 活性的影響如圖4 所示。

圖4 不同濃度的兩種保鮮劑對蘭州百合鱗莖片貯藏期SOD 和CAT 活性的影響Fig.4 Effects of two preservatives with different concentrations on SOD activity and CAT activity in Lanzhou lily bulb during storage

由圖4A 可知，各組SOD 活性的第一個高峰是在貯藏期第3 天，此時60 mg/L 的二氧化氯處理組最高，對照組最低，3 d 后各組SOD 活性回落，第12 天時，各組SOD 活性又出現峰值，此時60 mg/L 的二氧化氯處理組最高，且到貯藏結束時顯著高于其他處理組（P<0.05），SOD 活性變化呈“雙峰”曲線。由圖4B 可知，各組CAT 活性均呈先上升后下降的趨勢，其大小變化趨勢接近SOD 酶活性；各組在貯藏第12 天時出現峰值，貯藏結束時二氧化氯處理組的CAT 活性顯著高于溶菌酶處理組和對照組（P<0.05），且60 mg/L 濃度處理效果最好。從整體來看，二氧化氯處理相比溶菌酶處理對保護酶的刺激更明顯。

3 討論與結論

本試驗中，溶菌酶的保鮮效果較差，主要是因為引起蘭州百合鱗莖腐爛變質的病原菌是黃曲霉和米根霉[25]，而單一的溶菌酶其特異性明顯，即對黃曲霉和米根霉不具有殺滅作用[4]，而二氧化氯可以殺滅包括各種霉菌在內的微生物，有廣譜高效抗菌殺菌性能。為給蘭州百合的出口保鮮篩選出性能優良且綠色環保的保鮮劑，本文對比研究溶菌酶和二氧化氯對蘭州百合鱗莖片的保鮮效果，結果表明，與蒸餾水浸泡處理的對照組相比，溶菌酶和二氧化氯處理均能較好地維持鱗莖片的VC含量和可溶性蛋白含量，提高百合鱗莖片的總酚含量，延緩SOD 和CAT 活性下降，但二氧化氯處理比溶菌酶處理效果更顯著。因此在實際生產操作中，在單一的保鮮劑使用方面推薦二氧化氯作為蘭州百合鱗莖片的保鮮劑，且在規定的使用濃度范圍內越高的濃度能夠達到越好的保鮮效果。