激光微孔保鮮袋包裝對荔枝采后果皮褐變及活性氧代謝的影響

摘要要：【目的】荔枝果實采后極易發生果皮褐變，嚴重降低其商品價值。前期研究表明激光微孔保鮮袋（Laser Mmicroporous Film，LMF）包裝可有效控制荔枝果實采后果皮褐變的發生，故進一步研究LMF包裝對荔枝采后果皮活性氧代謝的影響，以期闡明LMF包裝如何通過影響荔枝果實采后果皮活性氧代謝進而延緩果皮褐變，為將LMF包裝應用于荔枝果實采后褐變控制提供理論依據。【方法】以‘岵山晚荔’荔枝果實為試材，分別用LMF和聚乙烯薄膜袋（對照）包裝荔枝果實，置于25℃恒溫箱中，在貯藏第0、2、4、6、8 d測定荔枝果皮的活性氧代謝相關指標。【結果】與聚乙烯袋包裝相比，LMF包裝能使荔枝果實保持較低的褐變指數，降低果皮超氧陰離子（O2-.）產生速率和減少果皮丙二醛（MDA）的積累，維持較高的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性，保持較高的抗壞血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量，以及較高的果皮1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力和還原力。【結論】LMF包裝能使采后荔枝果實保持較高的活性氧清除能力，從而減少活性氧的大量積累，降低果皮膜脂過氧化損傷，從而抑制荔枝果實褐變，延緩荔枝果實品質的下降。

關鍵詞：荔枝；激光微孔保鮮袋；活性氧；褐變

中圖分類號：S667.1" " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " 文章編號：2095-5774（2024）02-0109-08

Research on the Relationship Between Laser Microporous Film Packaging Control Postharvest Pericarp Browning and Reactive Oxygen Metabolism in Litchi Fruit

Lin Yuhan1，Jiang Xuanjing1、2*，Zheng Jinshui3，You Youli4，Liu Yulong5，Lin Wenhui1，Hu Bi1

（1 College of Oceanology and Food Science，Quanzhou Normal University，Quanzhou，Fujian 362000，China；

2 Key Laboratory of Inshore Resources Biotechnology Fujian Province University / Quanzhou Normal University，Quanzhou，Fujian 362000，China；

3 Quanzhou Institute of Agricultural Science，Quanzhou，Fujian 362000，China；

4 Yongchun County Planting Service Center，Quanzhou，Fujian 362600，China；

5 Fujian Yongchun Jufu Fruits Co. Ltd.，Quanzhou，Fujian 362600，China）

Abstract：【Objective】Litchi fruit is prone to browning after harvest，which seriously reduces its commercial value. Previous studies have shown that laser microporous film（LMF）packaging has effectively controlled the occurrence of postharvest pericarp browning of litchi fruit. Therefore，further studies have been conducted on the effects of LMF packaging on postharvest pericarp active oxygen metabolism of litchi fruit. In order to elucidate how LMF packaging can delay the browning of litchi fruit by affecting the active oxygen metabolism of litchi fruit，and provide a theoretical basis for the application of LMF packaging to control the browning of postharvest litchi fruit. 【Method】In this study，the litchi fruits of‘Hushanwanli’were packaged with LMF and polyethylene bags（Control），respectively，and placed in an incubator at 25℃. Active oxygen metabolism related indexes of litchi pericarp were determined at 0，2，4，6 and 8 days of storage. 【Result】Compared to polyethylene bag packaging，LMF packaging could effectively prevent pericarp browning of litchi fruit，reduce superoxide anion（O2-.）production，and decrease malondialdehyde（MDA）content in the pericarp. It also maintained the higher activities of superoxide dismutase（SOD），catalase（CAT），and ascorbate peroxidase（APX），as well as higher levels of ascorbic acid（AsA）and glutathione（GSH）in the pericarp of litchi fruit. Furthermore，LMF packaging preserved higher levels of 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl（DPPH）radical scavenging ability and reducing power in the litchi pericarp. 【Conclusion】Packaging with LMF could maintain higher antioxidant capacity of postharvest litchi fruits，thereby reducing the accumulation of reactive oxygen species and decreasing lipid peroxidation damage in the fruit pericarp. This inhibited browning of litchi fruits and delayed the decline in fruit quality.

Key words：Litchi；Laser microporous film；Reactive oxygen；Browning

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是無患子科荔枝屬常綠喬木，其果實成熟于高溫高濕的夏季，水分多、糖分高，口感酸甜，但采后保鮮期短，不耐長途運輸和貯藏，極易發生采后褐變及腐爛變質［1-2］。荔枝果實以鮮食為主，果皮褐變的發生嚴重影響消費者的購買意愿，探索保鮮技術以減輕荔枝褐變和延長采后貯藏期至關重要［3］。低溫貯藏可控制采后荔枝果實的褐變與病害，但其常溫貨架銷售期極短［4］。也可用熱處理、氣調包裝、蘋果多酚、膽堿氯化物、原花色素處理等方法控制荔枝果實采后褐變，延長采后保鮮期，但均有各自的局限性，因此依然需要研究更為安全便捷的荔枝保鮮方法［5-6］。

研究表明活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）在調節果實衰老中起著重要的作用，ROS的過度積累會加速果實衰老［7］。活性氧引起的膜完整性喪失導致酶和底物區室化分離被破壞，促進荔枝果皮酶促褐變的發生［8］。因此，各種能夠降低活性氧脅迫或增強抗氧化能力的處理均可延緩荔枝果皮褐變的發生。

激光微孔保鮮袋（Laser Microporous Film，LMF）是一種新型自發氣調保鮮袋，能夠通過激光微孔數量和孔徑的設置改善普通保鮮袋的氣體、水分的通透性，有效地調節袋內O2和CO2的比例及相對濕度，減少普通自發氣調包裝發生不適宜的低O2和高CO2情況，達到更適宜果蔬貯藏的氣體條件［9］。將LMF運用于水蜜桃上，可降低其在貯藏期間的呼吸強度和失重率，提高抗壞血酸（Ascorbic Acid，AsA）含量，增加超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）和抗壞血酸氧化酶（Ascorbate Peroxidase，APX）活力，減少H2O2的積累［10］，提高水蜜桃采后貯藏品質。Li等［11］在水蜜桃上的研究也表明LMF包裝有利于維持桃果實中AsA的含量，減少O2-.和H2O2的積累，提高CAT和APX的酶活，有利于延長桃果實在低溫下的貯藏期。Tong等［12］在夏黑葡萄上研究表明，LMF包裝有利于維持葡萄中可滴定酸、總酚和AsA的含量，減少O2-.和H2O2、丙二醛的積累，提高SOD、CAT和APX的酶活，有利于延長葡萄在低溫下的貯藏品質。據此推測LMF包裝能提升果蔬耐貯性與其能提高果蔬的抗氧化水平相關。

前期研究［5］表明LMF包裝能延緩荔枝果皮褐變的發生，保持較高的商品率，抑制采后荔枝果實呼吸強度的增加，延緩可溶性固形物、維生素C等果肉營養物質含量的快速減少，維持荔枝果實較為鮮紅的外觀色澤。因此，本研究進一步探索LMF包裝對荔枝采后果皮活性氧代謝的影響，以期明確LMF包裝是否能通過提升荔枝果實采后果皮活性氧清除能力而延緩果皮褐變，進而為LMF包裝應用于荔枝果實采后褐變控制提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

‘岵山晚荔’荔枝果實采摘于福建省永春縣，選取九成熟的荔枝果實，采后4 h內運回實驗室。激光微孔保鮮袋為荷蘭PerfoTec公司的設備生產的可降解氣調保鮮袋，厚度為 0.06 mm，大小為25 cm×35 cm，微孔直徑為55～60 μm，微孔數量為30。普通聚乙烯薄膜袋為佳能食品級PE保鮮袋，厚度為0.02 mm，大小為25 cm×35 cm。

1.2試驗設計

挑選無病蟲害與機械損傷、果實大小和色澤一致的荔枝果實，將其隨機平均分為2組，對照組用聚乙烯薄膜袋包裝和處理組用激光微孔保鮮袋（LMF）包裝，每袋 20 個果實。包裝后的荔枝果實貯存在（ 25±1）℃，相對濕度 85%～90% 的恒溫箱中，在 0、2、4、6 和 8 d 隨機取樣、測定指標，各指標進行3次重復測定。

1.3試驗方法

1.3.1果皮褐變指數的測定

隨機取20個荔枝果實，參考蔣璇靚等［10］的研究，按照果皮表面的褐變程度分為5個等級：0級：無褐變；1級：褐變面積lt;1/20；2級：1/20lt;褐變面積lt;1/4；3級：1/4lt;褐變面積lt;1/2；4級：1/2lt;褐變面積lt;3/4。果皮褐變指數=Σ（褐變級數×該級果數）/總果數。

1.3.2 果皮超氧陰離子產生速率、丙二醛含量測定

隨機取10個荔枝果實，從中取1 g荔枝果皮，進行超氧陰離子產生速率、丙二醛含量的測定。超氧陰離子產生速率的測定參考Sun等［13］的方法，結果以μmol/min·g FW表示。丙二醛含量測定參考Lin等［14］的方法，結果以nmol/g FW表示。

1.3.3果皮活性氧清除酶活性測定

參考Lin等［14］的方法，從10個荔枝果實中取1 g荔枝果皮，進行SOD、CAT和APX酶活的測定，結果以U/mg protein表示。

1.3.4 果皮抗壞血酸和谷胱甘肽含量測定

參考Lin等［14］的方法，從10個荔枝果實中取1 g荔枝果皮，進行AsA和GSH（Reduced Glutathione，還原型谷胱甘肽）含量的測定，結果以g/kg表示。

1.3.5 果皮1，1-二苯基-2-三硝基苯肼清除力和還原力的測定

參考Lin等［14］的方法，從10個荔枝果實中取1 g荔枝果皮，進行1，1-二苯基-2-三硝基苯肼清除力和還原力的測定，結果分別以%和

OD700 /g FW表示。

1.4 數據分析與處理

試驗設置3次重復，結果以平均值±標準誤表示。作圖用Excel，顯著性差異分析用SPSS Statistics 22，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 LMF包裝對采后荔枝果皮褐變指數的影響

褐變指數是能夠反映荔枝果實褐變嚴重程度的重要指標。如圖1所示，隨著采后荔枝果實貯藏時間的增加，果皮的褐變指數不斷增加。在整個貯藏期間，LMF包裝的荔枝果實其果皮褐變指數均低于同期對照組荔枝果實，且在貯藏后期達到極顯著水平（P＜0.01）。與普通聚乙烯包裝袋相比，LMF包裝處理能有效降低荔枝果實采后果皮褐變的程度。

2.2 LMF包裝對荔枝果實采后果皮超氧陰離子產生速率和丙二醛含量的影響

在果蔬采后貯藏過程中產生的O2-.若未能被及時清除，則會誘導膜脂過氧化反應，而MDA是膜脂過氧化作用的主要產物之一，其含量的多少則可反映膜脂過氧化的嚴重程度。如圖2所示，在對照組荔枝果皮中O2-.產生速率和MDA含量在貯藏前中期（0～4 d）呈快速上升趨勢，而在貯藏中后期的增加速率則緩于貯藏前中期。LMF包裝的荔枝果實其O2-.產生速率和MDA含量在貯藏同期均低于對照組荔枝果實，且在貯藏中后期達到極顯著水平（P＜0.01）。故而與普通聚乙烯包裝袋相比，LMF包裝處理能有效延緩荔枝果皮中O2-.產生速率的快速增加和MDA含量的積累。

2.3 LMF包裝對荔枝果實采后果皮活性氧清除酶活性的影響

如圖3所示，對照組荔枝果皮的SOD和CAT酶活性在貯藏前中期略有增強，但在貯藏中后期則快速下降；LMF包裝能增加荔枝果皮SOD和CAT在貯藏前中期的酶活，延緩酶活在貯藏中后期的快速下降，且SOD和CAT酶活在貯藏中后期極顯著（P＜0.01）高于對照組荔枝果皮中的酶活性。對照組荔枝果皮的APX酶活性在貯藏前期有所增強，但隨后就快速下降；LMF包裝則能有效延緩貯藏中后期果皮APX酶活性的快速下降。LMF包裝能使采后荔枝果實活性氧清除酶保持在較高水平，有利于及時清除過量的活性氧，減輕膜脂過氧化的危害。

2.4 LMF包裝對荔枝果實采后果皮AsA和GSH含量的影響

AsA和GSH作為內源抗氧化物質，可通過抗壞血酸-谷胱甘肽循環清除植物體內大量的H2O2；也可直接與自由基反應，如AsA是O2-.和·OH的有效清除劑，同時也是O2-.的猝滅劑。如圖4所示，對照組荔枝果實中果皮AsA和GSH含量在整個貯藏過程中均呈現快速下降的趨勢，相比之下，LMF包裝能有效延緩貯藏期間果皮AsA和GSH含量的快速下降，使果皮中的內源抗氧化物質含量在貯藏期間保持較高水平，有利于及時清除果皮中過量的活性氧物質。

2.5 LMF包裝對荔枝果實采后果皮1，1-二苯基-2-三硝基苯肼清除力和還原力的影響

自由基清除系統也是抑制膜脂過氧化反應的重要系統，其抗氧化能力通常用DPPH自由基清除力和還原力來衡量［15］。DPPH是以氮為中心的穩定有機自由基，常被用于檢測植物組織的抗氧化能力，待測組織對DPPH自由基的清除能力越強，則表明待測組織的抗氧化能力越強［16］。還原力也是評價植物組織抗氧化能力的常用指標。如圖5所示，對照組荔枝果實的果皮DPPH自由基清除能力在貯藏前中期略有下降，但在貯藏中后期則快速下降，LMF包裝可在貯藏中后期極顯著（P＜0.01）地延緩果皮DPPH自由基清除能力的快速下降，使自由基清除能力在整個貯藏期間都保持在較高水平。對照組荔枝果實的果皮還原力在貯藏期間均呈現較快的下降趨勢，LMF包裝也有利于延緩還原力的下降，并在貯藏中后期達到極顯著（P＜0.01）水平。因此，LMF包裝采后荔枝果實，可有效保持果皮的自由基清除能力，減輕膜脂過氧化造成的細胞膜結構完整性喪失，進而加劇褐變的發生。

3討論

果皮易發生褐變是荔枝果實采后所面臨的最主要問題之一，其是由水分流失、pH值變化、花青素降解、酶促褐變、活性氧代謝失衡和微生物侵染等眾多因素共同作用的結果［17-18］。若采摘后的荔枝果實在室溫下存放，且未經適當處理，通常在12小時內即會發生果皮褐變，嚴重影響了荔枝的銷售。大量研究通過提高荔枝果實采后抗氧化能力，延緩果皮褐變的發生。SOD作為植物抗氧化系統的第一道防線，能夠有效清除細胞中多余的O2-.，使O2-.發生歧化反應，生成無毒的O2和毒性較低的H2O2。CAT則是一類廣泛存在于生物體內的末端氧化酶，可以清除H2O2。而在抗壞血酸-谷胱甘肽循環中，以AsA作為氫供體，H2O2也可被APX反應生成H2O，而AsA則轉化為脫氫抗壞血酸。以GSH作為底物，脫氫抗壞血酸可被還原為AsA，而在此反應中GSH為氧化型谷胱甘肽。氧化型谷胱甘肽在谷胱甘肽還原酶和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的作用下可被還原為GSH。故而提高果蔬中SOD、CAT、APX等活性氧清除酶活性，AsA、GSH等內源抗氧化物質的含量，可增強果蔬的抗氧化能力，減少過量ROS造成的膜脂過氧化危害，維持細胞膜系統的完整性，有利于酚類底物與多酚氧化酶的區室化分布，延緩酶促褐變的發生。

Yun等［19］的研究表明，經富氫水處理的荔枝果實其果皮在整個貯藏過程中表現出較高的O2-.清除活性、GSH和總黃酮含量、單脫氫抗壞血酸還原酶和多酚氧化酶水平；而APX、谷胱甘肽還原酶和谷胱甘肽過氧化物酶則在貯藏后期高于對照處理；富氫水對抗氧化系統的誘導作用可直接或間接地增強荔枝的抗氧化能力，進而延緩了荔枝果皮褐變。He等［3］的研究表明，α-硫辛酸處理可延緩荔枝果皮褐變，減輕氧化還原脅迫，與α-硫辛酸能降低H2O2含量和O2-.生成速率，提高羥自由基清除能力；同時也提高了SOD、CAT、APX和谷胱甘肽還原酶活性以及抗氧化劑GSH和AsA的含量相關。在本研究中，LMF包裝處理也能通過提高荔枝果皮的抗氧化能力，降低O2-.生成速率，減少MDA的積累，維持好細胞膜結構的完整性，延緩褐變發生。Fan等［20］研究用LMF包裝經殼聚糖-碳點涂膜處理的鮮切黃瓜，有效降低了貯藏期間黃瓜失重率和MDA含量的增加，提升鮮切黃瓜的貯藏品質。在水蜜桃和夏黑葡萄上的研究亦表明，LMF包裝可通過提高包裝水果的ROS清除能力，提升水果的采后耐貯性［11-13］。

4結論

對采后荔枝果實進行LMF包裝處理，可使荔枝果皮活性氧清除酶SOD、CAT、APX保持較高的活性，活性氧清除物質AsA和GSH的含量亦保持在較高水平，提升了荔枝果皮的活性氧清除能力，減少膜脂過氧化作用產物MDA的積累，較好地維持細胞膜結構的完整性，延緩區室化結構喪失，進而延緩果實褐變的進程。

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（責任編輯：馮新）

DOI：10.20023/j.cnki.2095-5774.2024.02.003

收稿日期：2024-03-11

基金項目：福建省自然科學基金項目（2020J05158）

作者簡介：*為通訊作者，蔣璇靚（1988-），女，講師，博士，主要研究方向果蔬采后貯藏保鮮研究工作，E-mail：xuanlikemilk@

126.com。林語涵（2002-），女，主要研究方向果蔬采后貯藏保鮮研究，E-mail：504214131@qq.com