二氫卟吩鐵對葡萄采后保鮮效果的影響

李思雨　徐士兵　魏依桐　朱軒熤　周冬梅　楊繼碩　滕輝　王曉莉　鄧晟

摘要：二氫卟吩鐵是一種新型的、源于蠶砂的植物生長調節劑，其安全、綠色無污染，已在糧食作物、經濟作物和部分園藝作物上表現出廣譜的增強作物抗逆性和增產效果。本研究評估不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液對冷藏和新鮮的白羅莎里奧葡萄保鮮效果，以爛果率、果實硬度、可滴定酸含量、可溶性固形物含量為評價指標，以水處理、1-甲基環丙烯（1-MCP）處理分別作為空白對照和陽性對照。在爛果程度方面，冷藏葡萄，0.04 μg/ml和0.02 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的爛果率低于其他處理，分別為53.5%和48.4%；新鮮葡萄，0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的爛果率最低，僅為18%。在硬度方面，冷藏葡萄在0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后，硬度值為1.07 N，顯著高于其他處理；新鮮葡萄，除0.40 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的硬度值較低外（為0.75 N），其他處理與2個對照差異不大。在可滴定酸含量方面，冷藏葡萄，所有處理的可滴定酸含量均高于空白對照，其中0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的效果最好，為0.18%；新鮮葡萄，1-MCP處理后的可滴定酸含量高于其他處理，為0.24%。在可溶性固形物含量方面，冷藏葡萄，0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后含量最高，為19.3%；新鮮葡萄，0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后含量最高，達到21.3%，且所有處理的葡萄可溶性固形物含量均高于空白對照。綜上，使用二氫卟吩鐵溶液處理葡萄具有較好的保鮮效果，尤以質量濃度為0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液的保鮮效果最好，可以延長葡萄在室溫密閉條件下的保存時間，為葡萄保鮮提供新思路。

關鍵詞：二氫卟吩鐵；葡萄；保鮮

中圖分類號：S663.1文獻標識碼：A文章編號：1000-4440（2023）05-1240-07Effects of iron chlorin e6 on post-harvest preservation of grapesLI Si-yu XU Shi-bing WEI Yi-tong ZHU Xuan-yi ZHOU Dong-mei YANG Ji-shuo TENG Hui WANG Xiao-li DENG Sheng

（1.School of Life Science and Food Engineering， Huaiyin Institute of Technology， Huaian 223003， China；2.Institute of Plant Protection， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China；3.Binhuai Branch of Jiangsu Agricultural Reclamation Development Co.， Ltd.， Yancheng 224551， China；4.Nanjing Foreign Language School， Nanjing 210018， China；5.Xuzhou Xinfukang Fruit Industry Co.， Ltd.， Xuzhou 221000， China）

Abstract：Iron chlorin e6 is a new plant growth regulator derived from silkworm excrement. It is safe， green and pollution-free. Iron chlorin e6 has shown broad-spectrum effects on enhancing crop stress resistance and increasing yield in food crops， cash crops and some horticultural crops. In this study， the effects of different mass concentrations of iron chlorin e6 solution on the preservation of chilled and fresh Rosario Bianco grapes were evaluated. Rotten fruit rate， fruit hardness， titrable acid content and soluble solids content were used as evaluation indices. Water treatment and 1-methylcyclopropene （1-MCP） treatment were used as blank control and positive control， respectively. In terms of the degree of rotten fruit， for refrigerated grapes， the fruit decay rates under 0.04 μg/ml and 0.02 μg/ml iron chlorin e6 treatments were lower than those under other treatments， which were 53.5% and 48.4%， respectively. For fresh grapes， the fruit decay rate in the treatment of 0.04 μg/ml iron chlorin e6 solution was the lowest， only 18.0%. The hardness value of? chilled grapes treated with 0.10 μg/ml iron chlorin e6 solution was 1.07 N， which was significantly higher than that of other treatments. For fresh grapes， the hardness value under the treatment of 0.40 μg/ml iron chlorin e6 solution was 0.75 N. Except for 0.40 μg/ml iron chlorin e6 solution treatment， the hardness values under other treatments were not significantly different from those of the two controls. In terms of titratable acid content， for chilled grapes， the titratable acid content of all treatments was higher than that of blank control. Among them， 0.10 μg/ml iron chlorin e6 solution treatment showed the best effect， and the titratable acid content was 0.18%. For fresh grapes， the titratable acid content under 1-MCP treatment was 0.24%， which was higher than that under other treatments. In terms of soluble solids content， for chilled grapes， the soluble solids content was the highest under the treatment of 0.04 μg/ml iron chlorin e6 solution， which was 19.3%. For fresh grapes， the soluble solids content under the treatment of 0.10 μg/ml iron chlorin e6 solution was the highest， which was 21.3%， and the soluble solids content under all treatments was higher than that of blank control. In conclusion， the treatments with different concentrations of iron chlorin e6 solution had good preservation effect on grapes， especially when the concentration of iron chlorin e6 was 0.04 μg/ml. The results demonstrated that iron chlorin e6 could prolong the preservation time of grapes under closed conditions at room temperature and provide new ideas for grape preservation.

Key words：iron chlorin e6；grape；preservation

葡萄（Vitis vinifera L.）是一種深受人們最喜愛的水果 [1]。葡萄是漿果，糖分含量高，在室溫下儲存時容易軟化和腐爛[2]，因此尋找一種安全、綠色、節能的保鮮方式延長葡萄貨架期顯得尤為重要。目前中國較主流的鮮食葡萄品種有巨峰、夏黑、寒香蜜、陽光玫瑰、白羅莎里奧等。白羅莎里奧是晚熟葡萄品種的代表，最初來自日本，由Rosaki與亞力山大紅玫瑰雜交選育而成，其優點是品質好，不裂果，不落粒，極晚熟[3-4]。

目前鮮食葡萄采后保鮮主要有物理保鮮、化學保鮮和生物技術保鮮3種措施。物理保鮮常用的方法有低溫保鮮、臭氧保鮮和氣調貯藏保鮮；化學保鮮常用的是植物激素抑制劑和其他的化學制劑，如SO₂、ClO₂、1-甲基環丙烯（1-MCP）、乙醇[5]，但部分措施存在能耗高和污染環境的問題。生物技術保鮮，主要是利用植物內源的活性化合物進行保鮮，包括黃酮類、多糖類、生物堿、酚類等[6]，由于其是純天然的活性成分，環保安全，是目前受到關注的研究熱點。此外，采用以上幾種方法組合的保鮮策略也是較為常見的，比如傳統的化學保鮮劑（如：1-MCP）結合低溫（0 ℃左右）處理等[7]。

二氫卟吩鐵（Iron chlorine e6，CAS號：15492-44-1）是江蘇省農業科學院與南京百特生物工程有限公司聯合開發的一種新型植物生長調節劑。它是從蠶砂中提取的一種天然化合物，其與葉綠素、血紅素結構相近[8]。大量試驗結果表明，二氫卟吩鐵不僅能促進植物生長，還能增強作物抗逆性，例如，促進水稻和煙草生長以及提高越冬期油菜的抗凍能力[9-11]。前人將一定濃度的二氫卟吩鐵處理巨峰葡萄，對巨峰葡萄的生長和產量有促進效果[12]。

本研究擬評估二氫卟吩鐵在葡萄品種白羅莎里奧采后保鮮方面的效果，以常用的水果保鮮劑1-甲基環丙烯（1-MCP）[13]為陽性對照，為葡萄以及其他水果的采后貯藏保鮮提供新思路。

1材料與方法

1.1葡萄品種及來源

供試葡萄品種為白羅莎里奧，采集自鎮江句容市，將腐爛、開裂或有破損的葡萄去除后，選擇成熟度一致的葡萄為試驗材料。新鮮采集的葡萄一部分置于5 ℃冷庫保存，2周后取出葡萄（冷藏葡萄）進行保鮮試驗；另一部分則將新鮮葡萄直接帶回實驗室進行保鮮試驗。

1.2儀器與試劑

儀器：水果硬度計（GY-2），河北潤聯機械設備有限公司產品；PAL-1型便攜式手持折光儀，日本ATAGO（愛拓）產品。

試劑：二氫卟吩鐵2%母藥，由南京百特生物公司提供；1-MCP便攜包，商品名：鮮博士（農藥登記證號：PO20152252）。

1.3葡萄處理

將2個批次的葡萄（冷藏葡萄、新鮮葡萄）均分別進行以下6種處理，包括：水處理、1-甲基環丙烯（1-MCP）便攜包處理以及4種不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理。具體的處理步驟和試驗條件如下：

水處理（Control）：將葡萄串完全浸沒于常溫的滅菌水中，1 min后小心取出，置于通風陰涼處晾干后放入聚乙烯盒中，聚乙烯盒用保鮮袋包裹密封，于黑暗中、室溫（25.0±0.5） ℃靜置存放，6 d后測定其各項指標。本處理共進行了6次重復。

1-MCP便攜包處理：將葡萄串和1-MCP便攜包一起放入聚乙烯盒中并用保鮮袋包裹密封，于黑暗中、室溫（25.0±0.5） ℃下靜置存放，6 d后測定其各項指標。本處理共進行了6次重復。

二氫卟吩鐵處理：共設4個處理，用滅菌水將2%的二氫卟吩鐵可溶性粉劑稀釋，使其質量濃度分別為0.40 μg/ml、0.10 μg/ml、0.04 μg/ml和0.02 μg/ml，現配現用。將葡萄串浸泡在不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液中1 min，小心取出，置于通風處晾干后放于聚乙烯盒中，并裝入保鮮袋包裹密封，于黑暗中、室溫（25.0±0.5） ℃靜置存放，6 d后測定其各項指標。以上各質量濃度的二氫卟吩鐵水溶液處理均重復6次。

1.4評價指標

1.4.1爛果率以果實無損傷、無腐爛、無病斑、無菌體為好果判定標準，記錄葡萄總果數和爛果數，爛果率=（爛果數/總果數）×100%。

1.4.2硬度每個處理隨機選擇3顆葡萄，將葡萄小心剝皮后，在每個葡萄果實的3個不同位置采用水果硬度儀測量硬度，求其平均值，作為該處理葡萄的硬度值。

1.4.3可溶性固形物含量使用PAL-1便攜式手持折光儀測定可溶性固形物的含量。

1.4.4可滴定酸含量使用酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量，將各處理的葡萄分別取樣5 g進行分析[14]。具體計算公式如下：

可滴定酸含量=（C×V×k）/V1×（40/m）×100%

公式中C為氫氧化鈉標準溶液摩爾濃度（mol/L）；V為滴定所消耗的氫氧化鈉標準溶液體積（ml）；k為換算為某種酸質量（g）的系數（葡萄采用酒石酸，k=0.075），V1為滴定用的樣液體積（ml），40為試樣浸提后定容體積（ml），m為試樣質量（g）。

1.5數據統計與分析

所得數據采用Excel和Graphpad prism進行統計作圖，使用SPSS單因素方差分析進行顯著性檢驗。

2結果與分析

2.1不同質量濃度二氫卟吩鐵溶液處理對葡萄爛果率的影響新鮮的葡萄在運輸和貯藏過程中常處于相對封閉的環境，濕度大，容易使果實后熟加快以及受到病原物的侵染，造成葡萄的腐爛。衡量葡萄保鮮效果的指標中最重要的就是爛果率。我們模擬了生產過程中可能出現的2種葡萄存放方式：一是將采摘后的葡萄置于冷庫，冷藏2周后取出進行試驗處理；二是將新鮮采摘后的葡萄直接進行試驗處理。水處理作為空白對照，1-MCP處理作為陽性對照。

圖1為冷藏葡萄的試驗結果，處理前葡萄的果柄已經部分褐色干枯，但是葡萄果實沒有腐爛。結果表明，所有質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理和陽性對照爛果率均低于空白對照（92.1%），其中0.04 μg/ml和0.02 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的果實爛果率顯著低于空白對照，分別為53.5%和48.4%。

對于新鮮采摘的葡萄，也進行了相同處理保鮮試驗（圖2）。在處理后第6 d觀察發現，二氫卟吩鐵0.04 μg/ml處理爛果率只有18%，顯著低于空白對照（35%）和1-MCP處理陽性對照（34%）。其他質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理組除了0.40 μg/ml的效果較差，爛果率達到57%，0.10 μg/ml和0.02 μg/ml處理的爛果率，分別為39%和36%。

綜上，對于冷藏葡萄或者新鮮葡萄，0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理可以顯著降低爛果率。

2.2不同質量濃度二氫卟吩鐵溶液處理對葡萄硬度的影響 在貯藏過程中，葡萄果實中的果膠會慢慢被果膠酶分解，導致果實變軟[15]。冷藏葡萄或者新鮮葡萄，在二氫卟吩鐵溶液處理后6 d，果實硬度與空白對照相比均有不同程度的變化（圖3）。冷藏葡萄在處理后第6 d，0.40 μg/ml、0.04 μg/ml、0.02 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的葡萄硬度與空白對照無顯著差異，而0.10 μg/ml處理的葡萄硬度顯著高于空白對照和其他處理，為1.07 N（圖3A）。對于新鮮葡萄而言，質量濃度為0.4 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理處理的葡萄硬度值最低，僅為0.75 N，而0.1 μg/ml處理的葡萄硬度值最高，為1.03 N（圖3B）。結果表明，0.1 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理對維持葡萄果實硬度有一定的效果。

2.3不同質量濃度二氫卟吩鐵溶液處理對葡萄可滴定酸含量的影響葡萄風味和品質好壞也會被可滴定酸含量影響。對于鮮食葡萄品種，糖度越高，酸度適中，則風味濃，品質優；對于加工葡萄品種，則要求高糖或高酸[16]。對于冷藏后的葡萄果實，二氫卟吩鐵溶液和1-MCP處理的葡萄可滴定酸含量均高于水處理（空白對照），其中0.40 μg/ml、0.10 μg/ml和0.02 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理顯著高于空白對照（圖4A）。對于新鮮葡萄，1-MCP處理的葡萄可滴定酸含量顯著高于其他處理（圖4B）。該結果表明，對于冷藏葡萄，二氫卟吩鐵溶液處理可以提高可滴定酸的含量；而對于新鮮葡萄，在提高可滴定酸含量方面，傳統的1-MCP處理更有優勢。

2.4不同質量濃度二氫卟吩鐵溶液處理對葡萄可溶性固形物含量的影響葡萄成熟度和品質是由可溶性固形物來判斷的[17]。對于冷藏葡萄，用不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理6 d后，0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理與水處理（空白對照）的可溶性固形物含量顯著高于其他處理（圖5A）；而對于新鮮葡萄，所有處理均顯著高于空白對照，其中0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的葡萄可溶性固形物含量是21.3%，顯著高于其他處理。結果表明，二氫卟吩鐵對于保持可溶性固形物含量方面具有較好的作用，但其質量濃度需要根據具體情況進行調整和優化。

3討論與結論

本研究以水處理和1-MCP處理為對照，用不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液對冷藏葡萄以及新鮮葡萄進行處理，評估二氫卟吩鐵對葡萄的保鮮效果。在爛果程度方面，對于冷藏葡萄，0.04 μg/ml和0.02 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的爛果率顯著低于空白對照，分別為53.5%和48.4%；對于新鮮葡萄，0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后的爛果率最低，僅為18%。在硬度方面，冷藏葡萄在0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后，硬度值為1.07 N，顯著高于其他處理；對于新鮮葡萄，除0.40 μg/ml的二氫卟吩鐵溶液處理的硬度值較低外（為0.75 N），其他處理與對照差異不大。在可滴定酸含量方面，對于冷藏葡萄，所有處理的可滴定酸含量均高于水處理（空白對照），其中0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理的效果最好，為0.18%；對于新鮮葡萄，1-MCP處理后的可滴定酸含量高于其他處理，為0.24%。在可溶性固形物含量方面，冷藏葡萄在0.04 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理下可溶性固形物含量最高，為19.3%；而對于新鮮葡萄，0.10 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后的含量最高，達到21.3%，且所有其他處理的葡萄可溶性固形物含量均高于空白對照。綜上，根據葡萄狀態的不同，使用一定質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理葡萄，具有較好的保鮮效果。

二氫卟吩鐵在農藥領域屬于植物生長調節劑，前期試驗中，在多種作物上使用二氫卟吩鐵都可以起到明顯的免疫誘抗效果，同時增強了作物對非生物脅迫的耐受性，提高作物產量[9-12]。本研究首次將二氫卟吩鐵應用于水果保鮮，對葡萄品種白羅莎里奧處理后的保鮮效果進行了分析。在保鮮處理方式上，本試驗使用的是二氫卟吩鐵水溶液直接浸泡葡萄串，而在葡萄采摘之前對葡萄噴施二氫卟吩鐵溶液或者與其他保鮮措施（如冷藏）聯合使用的相關技術和效果還需要探索。

此外，由于二氫卟吩鐵調控果實成熟以及保鮮的作用機理尚待進一步明確。本研究結果揭示，不同質量濃度的二氫卟吩鐵溶液處理葡萄后的保鮮效果完全不同，甚至相反。例如，對于新鮮葡萄，在經過0.40 μg/ml二氫卟吩鐵溶液處理后，硬度值低于2個對照，其可能的原因是：第一，與其他植調劑類似，藥劑濃度在跨過某個閾值后，會對植物造成完全不同、甚至相反的效果。例如我們在用二氫卟吩鐵處理草莓果實的試驗中，質量濃度越低（0.02 μg/ml），保鮮效果越好；而質量濃度在0.40 μg/ml時，不但沒有保鮮效果，還會促進草莓的軟化和腐爛；第二，高質量濃度的二氫卟吩鐵可能會激活果實中乙烯信號途徑，導致果實的后熟加快，細胞壁加速軟化。本試驗中也得到了印證，即高質量濃度（0.40 μg/ml）二氫卟吩鐵溶液處理不但沒有減少爛果率，與空白對照相比爛果的數量反而顯著增加。另外， 葡萄果實是非呼吸躍變型果實，而果梗是呼吸躍變型[18]，在貯藏運輸期間，果梗會由綠轉黃，發生褐變[19]，而二氫卟吩鐵到底是作用在果梗上還是在葡萄果實本身，從而達到保鮮作用，還需要更進一步的研究來揭示。

參考文獻：

[1]陳錦永，程大偉，何莎莎，等. 不同葡萄品種果實營養品質差異及綜合評價[J]. 江西農業學報， 2020，32（10）：72-76.

[2]陸瀅，管維良，陳山喬，等. 馬尾松-虎耳草復合精油保鮮處理對陽光玫瑰葡萄貯藏期內品質的影響[J]. 食品工業科技，2022，44（3）：346-355.

[3]王華新，沈建生，陳一帆，等. 白羅莎里奧葡萄設施栽培關鍵技術[J]. 中外葡萄與葡萄酒， 2010（6）：46-47.

[4]李正平. 晚熟葡萄品種——白羅莎里奧[J]. 西北園藝， 2006（2）：28.

[5]李志謙，李靖雯，鄒東方，等. 葡萄采后貯藏過程中穗梗褐變的研究進展[J]. 河南農業大學學報， 2021，55（5）：815-820.

[6]王陽，佟偉，張文江，等. 植物提取物在葡萄保鮮中的應用研究進展[J]. 保鮮與加工， 2022，22（4）：116-120.

[7]鄭碧霞，戢小梅，李長林，等. 不同復合保鮮處理對‘夏黑果實貯藏效果的影響[J]. 中國農學通報， 2022，38（7）：135-143.

[8]任勇，王一凡，丁麗鶯，等. 具有植物生長調節活性的二氫卟吩鐵（Ⅲ）螯合物及其作為植物生長調節劑的應用：CN102285992A[P]. 2011-06-28.

[9]郭麗華，唐為愛，李萬梅. 0.02%二氫卟吩鐵DP調節油菜生長的藥效試驗[J]. 上海蔬菜， 2016（2）：53-54.

[10]XIE Y， WEI L， JI Y， et al. Seed treatment with iron chlorine E6 enhances germination and seedling growth of rice[J]. Agriculture， 2022， 12（2）： 218.

[11]邢宇俊，陳黎明，孟東峰，等. 0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑在煙草上的應用效果[J]. 江蘇農業科學， 2020，48（24）：91-94.

[12]徐劍宏，史建榮，邢宇俊，等. 新型植物生長調節劑0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對葡萄生長增產效果的初探[J]. 農藥， 2020，59（12）：933-936.

[13]段繪葉，李東立，許文才，等. SO2和1-MCP保鮮劑對巨峰葡萄保鮮效果的影響[J]. 包裝工程， 2013，34（23）：33-37，59.

[14]王娜，黃永東，余鴻燕，等. 自動電位滴定法與手動滴定法測定水果中可滴定酸的比較[J]. 南方農業， 2019，13（30）：134-136.

[15]葛孟清，董天宇，樊秀彩，等. 葡萄漿果質量、體積及相關性狀的調查[J]. 中外葡萄與葡萄酒， 2020（1）：22-30.

[16]高向陽，張平安，劉恬，等. 超聲波-中性甲醛浸提-固定pH法快速測定水果中的總酸度[J]. 食品科學， 2008，29（4）：341-343.

[17]徐呈祥，鄭福慶，馬艷萍，等. 二氧化氯處理對貢柑采后貯藏品質的影響[J]. 食品與發酵工業， 2020，46（3）：201-206.

[18]CHERVIN C， EL-KEREAMY A， ROUSTAN J P， et al. Ethylene seems required for the berry development and ripening in grape， a non-climacteric fruit[J]. Plant Science， 2004，167（6）：1301-1305.

[19]李明娟， 游向榮， 文仁德， 等. 葡萄果實采后生理及貯藏保鮮方法研究進展[J]. 北方園藝， 2013（20）：173-178.

（責任編輯：成紓寒）