H2O2處理對(duì)采后櫻桃番茄和芒果抗冷性的影響

趙習(xí)姮，劉 揚(yáng)，李進(jìn)才，郭富常

H2O2處理對(duì)采后櫻桃番茄和芒果抗冷性的影響

趙習(xí)姮，劉 揚(yáng)，李進(jìn)才，郭富常

(天津大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，天津 300072)

為了探討解決冷敏型櫻桃番茄(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)、芒果(Mangifera indica L.)冷藏中的冷害問題，用0.001 mmol/L、0.010 mmol/L、0.100 mmol/L過氧化氫(H2O2)和冷激、熱激對(duì)櫻桃番茄和芒果處理后，在2 ℃冷藏中觀測(cè)了冷害發(fā)生情況、色度及果實(shí)中H2O2和丙二醛(MDA)含量．結(jié)果表明，櫻桃番茄H2O20.100 mmol/L處理、芒果H2O20.001 mmol/L處理比對(duì)照蒸餾水處理具有較低的冷害發(fā)生率、冷害指數(shù)、H2O2和MDA含量，櫻桃番茄的色度值也高于對(duì)照處理．對(duì)櫻桃番茄減輕冷害的效果與冷激和熱激處理效果相當(dāng)，對(duì)芒果的效果與冷激處理效果相當(dāng)．冷藏前用H2O2溶液處理可以提高櫻桃番茄和芒果冷藏中的抗冷性，減輕冷害．

櫻桃番茄；芒果；過氧化氫；冷藏；抗冷性

低溫冷藏在采后蔬菜、水果保鮮中應(yīng)用廣泛，但冷敏型番茄、芒果等在低溫貯運(yùn)過程中常因發(fā)生冷害造成很大損失．造成冷害的一個(gè)主要生理途徑，是在低溫條件下細(xì)胞內(nèi)消除活性氧的抗氧化酶活性下降，活性氧在細(xì)胞體內(nèi)過量積累形成氧化脅迫，使膜脂質(zhì)等發(fā)生氧化反應(yīng)，造成細(xì)胞生理傷害，甚至死亡[1-4]．

冷激和熱激處理可以通過誘導(dǎo)提高番茄[5-7]、芒果[8-9]、柑橘[10]和草莓[11]等果實(shí)的抗氧化酶活性增強(qiáng)抗冷性，但這2種處理均需要消耗大量能源，且操作費(fèi)工、難度較大．利用H2O2溶液對(duì)采后蘋果[12]、香蕉[13]果實(shí)進(jìn)行適當(dāng)氧化脅迫處理，可誘導(dǎo)提高抗氧化酶活性，增強(qiáng)果實(shí)抗冷性．

H2O2無色、無臭，是一種比較穩(wěn)定的活性氧，在食品消毒等方面有著廣泛的應(yīng)用，用于活體植物組織后，會(huì)被植物細(xì)胞中的過氧化氫酶等最終分解為H2O和O2，無毒害、無污染．為了探討解決櫻桃番茄和芒果的冷藏冷害問題，筆者從冷藏中的冷害指標(biāo)(冷害發(fā)生率和冷害指數(shù))、品質(zhì)指標(biāo)色度，以及果實(shí)中H2O2和細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)終產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量，對(duì)不同濃度H2O2溶液處理與冷激、熱激處理進(jìn)行了分析比較．

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)處理

2008年5月在紅熟收獲的新鮮櫻桃番茄(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)(日本品種‘Coco’)和八成熟收獲后剛轉(zhuǎn)黃的芒果(Mangifera indica L.)(品種“象牙”)中，選取顏色、大小、形狀、質(zhì)量一致的新鮮櫻桃番茄和芒果果實(shí)，隨即進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)處理．

1.1.1 櫻桃番茄處理

櫻桃番茄實(shí)驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，對(duì)照20,℃蒸餾水(處理A)；0.001,mmol/L H2O2(處理B)、0.010,mmol/L H2O2,(處理C)、,0.100,mmol/L H2O2(處理D)、0,℃150,min冷激[5](處理E)和38,℃,60,,min熱激[6](處理F)．處理A～D是分別用20 ℃的蒸餾水及不同濃度H2O2溶液減壓(-0.04 MPa)浸泡果實(shí)80,s后，常壓下再浸泡5,min；處理E為0 ℃冰水浸泡果實(shí)150,min；處理F是38,℃熱水浸泡果實(shí)60,min．各處理櫻桃番茄30果，處理后隨即拭干果實(shí)表面，貯藏于2,℃恒溫冷藏箱．

1.1.2 芒果處理

芒果實(shí)驗(yàn)也設(shè)有5個(gè)處理，對(duì)照20 ℃蒸餾水(處理A)、0.001 mmol/L H2O2(處理B)、0.010 mmol/L H2O2(處理C)、0.100,mmol/L H2O2(處理D)、0,℃, 240,min冷激 (處理E)[9]和52 ℃,15,min熱激 (處理F)[14]．處理A～D的方法同櫻桃番茄；處理E為0,℃冰水浸泡果實(shí)240,min；處理F是52,℃熱水浸泡果實(shí)15,min．各處理芒果20果，處理后隨即拭干果實(shí)表面，貯藏于2,℃恒溫冷藏箱．

1.2冷害、色度觀測(cè)

1.2.1 冷害發(fā)生率和冷害指數(shù)

在2,℃冷藏的預(yù)備實(shí)驗(yàn)中觀察到，與20,℃貯藏的果實(shí)比較，櫻桃番茄在冷藏中出現(xiàn)了水漬狀褐色凹陷斑的冷害癥狀[7]，芒果在冷藏中出現(xiàn)了水漬狀或燙傷狀褐色凹陷斑的冷害癥狀[8-9]．

櫻桃番茄在處理后冷藏第10,天觀測(cè)了20果的冷害發(fā)生率和冷害指數(shù)，芒果在處理后冷藏第18天觀測(cè)了10果的冷害發(fā)生率和冷害指數(shù)．冷害發(fā)生率(%)＝冷害發(fā)生果實(shí)數(shù)÷調(diào)查總果數(shù)×100%，冷害指數(shù)＝∑(冷害級(jí)別×該級(jí)別果數(shù))÷(4×調(diào)查總果數(shù))，其中規(guī)定冷害面積比為0%、1%～25%、26%～50%、51%～75%、76%～100%的冷害級(jí)別分別為0、1、2、3、4．

1.2.2 色度值

櫻桃番茄在處理前、冷藏第5天和第10天，芒果在處理前、冷藏第9天和第18天，用了色彩色差儀(CR-10，Minolta)進(jìn)行了果實(shí)表面的色彩測(cè)量．櫻桃番茄隨機(jī)選取15果，芒果隨機(jī)選取10果，每果均勻分散選測(cè)6點(diǎn)，據(jù)色彩a*(紅-綠)、b*(黃-藍(lán))測(cè)量值，算出色度(a*2+b*2)1/2值．

1.3果實(shí)中H2O2、MDA含量測(cè)定

櫻桃番茄在處理前、冷藏第5天和第10天，芒果在處理前、冷藏第9天和第18天，進(jìn)行了用于H2O2和MDA含量測(cè)定的取樣，取樣時(shí)各處理隨機(jī)取5果，選取果實(shí)不同部位的果表皮及表皮下約0.3,cm厚果肉2,g，裝入取樣瓶，-80,℃貯存待測(cè)．

1.3.1 H2O2含量

H2O2含量測(cè)定參照Prochazkova等(2001)的方法[15]，2,g果肉冷凍樣用4,℃預(yù)冷丙酮8,mL磨碎，取磨碎液1.0 mL與5%硫酸鈦0.1 mL及濃氨水0.2,mL混合，12,000×g離心10,min后，棄上清液，沉淀用丙酮反復(fù)洗滌3次去除色素，再用6,mL 2,mol/L硫酸溶解，在波長(zhǎng)415,nm下比色，同時(shí)進(jìn)行0～20,μmol/L H2O2-丙酮標(biāo)樣的測(cè)定．

1.3.2 MDA含量

MDA含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸(TBA)法，2,g果肉冷凍樣用12,mL 10%三氯乙酸磨碎，將磨碎液12,000×g離心10,min，取上清液2,L與0.6%TBA 2,mL混合，在沸水浴中反應(yīng)20,min后迅速冷卻，15,000×g再離心10,min，取上清液檢測(cè)波長(zhǎng)450,nm、532,nm、600,nm的吸光度A450、A532、A600，據(jù)反應(yīng)液中MDA含量(μmol/L)(6.45(A532-A600)-0.56A450)算出果肉組織MDA含量．

1.4統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)色度值、H2O2和MDA含量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了誤差分析和差異顯著性檢驗(yàn)，以小寫英文字母a、b、c、d表示Tukey-HSD檢驗(yàn)在5%水平的差異顯著性，不同字母之間表示有顯著性差異．

2 結(jié)果與分析

2.1冷害發(fā)生情況

櫻桃番茄在冷藏第10天，冷害發(fā)生率及冷害指數(shù)均以,0.100,mmol/L H2O2處理最低，比0 ℃,150,min冷激和38,℃,60,min熱激處理也有較大程度的減少．芒果在冷藏第18天，,0.001 mmol/L H2O2和0,℃,240 min冷激2個(gè)處理的冷害發(fā)生率和冷害指數(shù)低于對(duì)照20,℃蒸餾水處理(見表1)．

表1 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏櫻桃番茄第10天和芒果第18天的冷害發(fā)生率和冷害指數(shù)Tab.1 Chilling injury rate and index of cherry-tomato fruit on the 10th day and of mango fruit on the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.2色度

櫻桃番茄的色度值在冷藏第5天，不同濃度H2O2溶液、冷激和熱激均大于對(duì)照，在冷藏第10天，0.010,mmol/L H2O2、,0.100,mmol/L H2O2和冷激3個(gè)處理大于對(duì)照處理(見圖1)．芒果的色度值在冷藏第5天、第10天，不同濃度H2O2溶液、冷激和52,℃,15,min熱激均與對(duì)照無顯著差異(見圖2)．

圖1 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第5天和第10天的櫻桃番茄果實(shí)表面色度值Fig.1 Chroma value of cherry-tomato fruit surface on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

圖2 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果果實(shí)表面色度值Fig.2 Chroma value of mango fruit surface on the 9th day and the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.3H2O2含量

櫻桃番茄的H2O2濃度在冷藏第5天，各處理與對(duì)照間無顯著差異，在H2O2水平較高的第10天，0.100,mmol/L H2O2、冷激和熱激3個(gè)處理低于對(duì)照(見圖3)．芒果的H2O2含量在冷藏第9天，冷激處理低于對(duì)照處理，在H2O2水平較高的第18天，0.001 mmol/L H2O2,和冷激2個(gè)處理低于對(duì)照(見圖4)．

圖3 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第5天和第10天的櫻桃番茄H2O2含量Fig.3 H2O2content in cherry-tomato fruit on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

圖4 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果H2O2含量Fig.4 H2O2content in mango fruit on the 9th day and the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.4MDA含量

櫻桃番茄的MDA含量在冷藏第5天，不同濃度H2O2溶液處理與對(duì)照無顯著差異，冷激和熱激低于對(duì)照，在冷藏第10天，,0.100,mmol/L H2O2和冷激2個(gè)處理低于對(duì)照(見圖5)．芒果的MDA含量在冷藏第9天和第18天，0.001,mmol/L H2O2,和冷激2個(gè)處理低于對(duì)照(見圖6)．

圖5 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第5 d和第10 d的櫻桃番茄丙二醛含量Fig.5 Malondialdehyde content of cherry-tomato fruit on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

圖6 H2O2、冷激和熱激處理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果丙二醛含量Fig.6 Malondialdehyde content in mango fruit on the 9thday and the 18th day during cold storage at 2 ℃after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

3 討 論

采后蔬菜、水果組織細(xì)胞在利用氧氣進(jìn)行呼吸作用的同時(shí)，也在不斷形成H2O2等活性氧，活性氧會(huì)被細(xì)胞中的抗氧化酶等消除[3]．在長(zhǎng)時(shí)間的低溫冷藏條件下，冷敏型果實(shí)的抗氧化酶活性下降，活性氧過量積累形成的氧化脅迫會(huì)造成細(xì)胞生理傷害，甚至死亡，外觀表現(xiàn)為冷害癥狀[1-4]．但是，較低程度的氧化脅迫能誘導(dǎo)提高包括抗氧化酶的一系列防御機(jī)制，增強(qiáng)果實(shí)的抗冷性[5-13]．本研究冷害發(fā)生率、冷害指數(shù)和色度值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，,0.100,mmol/L H2O2處理櫻桃番茄可以減輕冷藏冷害，抑制品質(zhì)指標(biāo)色度變化(見表1和圖1)； 0.001,mmol/L H2O2,處理芒果可以減輕冷藏冷害(見表1)．其作用機(jī)理可能與H2O2對(duì)采后蘋果[12]、香蕉[13]果實(shí)的氧化脅迫處理一樣，與氧化脅迫誘導(dǎo)提高抗氧化酶活性、增強(qiáng)抗冷性有密切關(guān)系．

在植物細(xì)胞內(nèi)過量積累的H2O2，可以和細(xì)胞內(nèi)的多種化合物進(jìn)行氧化反應(yīng)，H2O2還可以通過Haber-Weiss、Fenton反應(yīng)形成氧化毒性更高的羥自由基(·OH)，氧化損傷膜脂質(zhì)、細(xì)胞色素、DNA及蛋白質(zhì)等生物大分子，造成多種生理傷害．0.100 mmol/L H2O2,處理的櫻桃番茄，在H2O2水平較高的第10 d，H2O2和MDA含量均低于對(duì)照20,℃蒸餾水處理(圖3和圖5)，與冷害發(fā)生情況(見表1)及色度變化(見圖1)對(duì)應(yīng)；,0.001,mmol/L H2O2處理的芒果，在H2O2水平較高的第18,d，H2O2和MDA含量均低于對(duì)照處理(見圖4和圖6)，與冷害發(fā)生情況(見表1)對(duì)應(yīng)．表明適宜濃度的H2O2溶液處理櫻桃番茄和芒果后，可以抑制冷藏的果實(shí)中H2O2過量積累，降低膜脂質(zhì)過氧化等生理傷害，減輕冷害發(fā)生．

冷激和熱激處理對(duì)番茄[5-7]、芒果[8-9]、柑橘[10]和草莓[11]等多種果實(shí)具有減輕冷害的效果，其作用機(jī)理也與形成氧化脅迫提高抗氧化酶活性、增強(qiáng)抗冷性有密切關(guān)系．本研究中也觀測(cè)到，與對(duì)照20 ℃蒸餾水處理比較，在伴隨冷激和熱激處理番茄減輕冷害(見表1)和保持色度(見圖1)的同時(shí)，H2O2和MDA含量較低的生理現(xiàn)象(見圖3和圖5)；在伴隨冷激處理芒果減輕冷害(見表1)的同時(shí)，H2O2和MDA含量也較低(見圖4和圖6)．比較H2O2溶液處理與冷激、熱激處理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見表1和圖1～圖6)可以看出，櫻桃番茄的,0.100 mmol/L H2O2處理效果與冷激和熱激處理相當(dāng)，芒果的,0.001,mmol/L H2O2處理效果與冷激處理相當(dāng)，顯示了H2O2溶液處理減輕櫻桃番茄和芒果冷藏冷害問題的應(yīng)用前景．

不同果實(shí)抗冷性的提高，要求不同程度的氧化脅迫處理[5-13]，本研究中也看到櫻桃番茄的0.100,mmol/L H2O2溶液處理，與芒果的H2O2溶液處理0.001 mmol/L不同．櫻桃番茄和芒果的不同品種、不同成熟度或者不同冷藏溫度等因素，對(duì)H2O2溶液處理的效果會(huì)有較大影響．

4 結(jié) 語

0.100 ,mmol/L H2O2,處理櫻桃番茄減輕冷害的效果與0,℃,150,min冷激和38,℃,60,min熱激處理相當(dāng)，0.001,mmol/L H2O2,處理芒果減輕冷害的效果與0,℃,240,min冷激處理相當(dāng)，表明冷藏前用H2O2溶液處理可以提高櫻桃番茄和芒果在冷藏中的抗冷性，減輕冷害．

［1］ Hariyadi P，Parkin K L. Chilling-induced oxidative stress in cucumber fruits[J]. Postharvest Biology and Technology，1991，1(1)：33-45.

［2］ Ju Z，Yuan Y，Liou C，et al. Effects of low temperature on H2O2and heart browning of Chili and Yali pear(Pyrus brtscheideri R. )[J]. Scientia Agricultra Sinica，1994，27(5)：77-81.

［3］ 李進(jìn)才，前澤重禮. 低、常溫下におけるカキ‘富有’果実の軟化と抗酸化レベルの変化[J]. 園蕓學(xué)研究，2004，3(3)：301-305.

Li Jincai，Maezawa Shigenori. Changes in fruit softening and antioxidative levels of Japanese persimmon ‘Fuyu’storage at different temperatures[J]. Horticultural Research，2004，3(3)：301-305(in Japanese).

［4］ Wang B，Wang J，Liang H，et al. Reduced chilling injury in mango fruit by 2，4-dichlorophenoxyacetic acid and the antioxidant response[J]. Postharvest Biology and Technology，2008，48(2)：172-181.

［5］ 邵志鵬，應(yīng)鐵進(jìn)，王陽光. 番茄果實(shí)采后冷激處理的生理研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，25(2)：97-100.

Shao Zhipeng，Ying Tiejin，Wang Yangguang. Effects of cold shock on postharvest physiology of tomato[J]. Journal of Nanjing Agricultural University，2002，25(2)：97-100(in Chinese).

［6］ 肖紅梅，周光宏. 熱處理對(duì)冷藏番茄活性氧代謝的調(diào)節(jié)[J]. 食品科學(xué)，2004，25(10)：331-335.

Xiao Hongmei，Zhou Guanghong. Effect of prestorage hot water treatment on antioxidant enzyme activities in cold-stored tomato[J]. Food Science，2004，25(10)：331-335(in Chinese).

［7］ 喆歐陽麗，申 琳，陳海榮，等. H2O2參與冷激處理對(duì)番茄果實(shí)抗冷性及抗氧化酶活性的影響[J]. 食品科學(xué)，2007，28(7)：31-34.

Ouyang Lizhe，Shen Lin，Chen Hairong，et al. Effects of H2O2on cold tolerance and antioxidant enzyme activities of tomato by cold-shock treatment[J]. Food Science，2007，28(7)：31-34(in Chinese).

［8］ 朱世江，季作梁，張昭其，等. 熱處理提高采后芒果抗冷性與蛋白質(zhì)含量變化的關(guān)系[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2003，30(2)：198-200.

Zhu Shijiang，Ji Zuoliang，Zhang Zhaoqi，et al. The relationship between heat induced chilling tolerance and the changes in protein contents[J]. Acta Horticulturae Sinica，2003，30(2)：198-200(in Chinese).

［9］ 趙志磊，顧玉紅，趙玉梅，等. 冷激處理對(duì)芒果貯藏冷害及相關(guān)酶的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，30(4)：27-30.

Zhao Zhilei，Gu Yuhong，Zhao Yumei，et al. Effect of cold shock treatment on chilling injury and enzyme in mango fruit(Mangnifera indica L. )[J]. Journal of Agricultural University of Hebei，2007，30(4)：27-30(in Chinese).

［10］ Sala J M，Lafuente M T. Catalase in the heat-induced chilling tolerance of cold-stored hybrid fortune mandarin fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1999，47(6)：2410-2414.

［11］ Vicente A R，Martínez G A，Chaaves A R，et al. Effect of heat treatment on strawberry fruit damage and oxidative metabolism during storage[J]. Postharvest Biology and Technology，2006，40(2)：116-122.

［12］ 邸 葆，張建光，孫建設(shè)，等. 外源活性氧處理對(duì)蘋果皮組織抗氧化特性的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，27(5)：34-36.

Di Bao，Zhang Jianguang，Sun Jianshe，et al. Effect of exogenous AOS stress on the antioxidative capability of apple fruit peel tissue [J]. Journal of Agricultural University of Hebei，2004，27(5)：34-36(in Chinese).

［13］ 潘少麗，黃椿穎，王海波，等. 過氧化氫誘導(dǎo)采后香蕉耐冷性的研究[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28(4)：34-37.

Pan Shaoli，Huang Chunying，Wang Haibo，et al. Hydrogen peroxide induced chilling-resistance of postharvest banana fruit[J]. Journal of South China Agricultural University，2007，28(4)：34-37(in Chinese).

［14］ Jacobi K K，MacRae E A，Hetheruington S E. Postharvest heat disinfestation treatments of mango fruit[J]. Scientia Horticulturae，2001，89(4)：171-193.

［15］ Prochazkova D，Sairam R K，Srivastava G C，et al. Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves[J]. Plant Science，2001，16(4)：765-771.

Effect of H2O2Treatment on Cold Tolerance of Postharvest Cherry-Tomato and Mango Fruits

ZHAO Xi-heng，LIU Yang，LI Jin-cai，GUO Fu-chang
(School of Agriculture and Bioengineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

In order to solve the chilling injury problem of chilling-sensitive cherry-tomato(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)and mango(Mangifera indica L. )fruits in cold storage，0.001 mmol/L，0.010 mmol/L，0.100 mmol/L hydrogen peroxide(H2O2)，cold-shock and heat-shock were used to treat cherry-tomato and mango fruits，and chilling injury，chroma，and H2O2and malondialdehyde (MDA)contents in the fruits were measured during cold storage at 2 ℃. The results show that treatments of cherry-tomato and mango fruits with 0.100 and 0.001 mmol/L H2O2，respectively，lead to lower rate and index of chilling injury，lower contents of H2O2and MDA and higher chroma value of cherry-tomato than the water treatment control group. The effect of H2O2treatment on cherry-tomato is equivalent to that of cold-shock and heat-shock treatments in reduction of chilling injury. The effect of H2O2treatment on mango fruit is equivalent to that of cold-shock treatment. Treatment with H2O2solution before cold storage can enhance cold tolerance of cherry-tomato and mango fruits in cold storage and reduce chilling injury.

cherry-tomato；mango；hydrogen peroxide；cold storage；cold tolerance

S641.2；S7667.7；S609.3

A

0493-2137(2010)09-0844-05

2009-11-12；

2009-12-18.

趙習(xí)姮（1962— ），女，博士，講師，zhaoxiheng@tju.edu.cn．

李進(jìn)才，Lijincai@tju.edu.cn．