1-MC P結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄采后品質(zhì)及相關(guān)生理代謝的調(diào)控

李志文 ，張 平 ，劉 翔 ，李江闊 ，集 賢 ，王 罡 ,*

(1.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；3.天津大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，天津 300072)

1-MC P結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄采后品質(zhì)及相關(guān)生理代謝的調(diào)控

李志文1,2，張 平2，劉 翔3，李江闊2，集 賢2，王 罡3,*

(1.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300072；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；3.天津大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，天津 300072)

以“乍娜”葡萄為試材，研究0.5μL/L和1.5μL/L 2個(gè)用量的1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏(溫度－0.3℃±0.3℃)對(duì)葡萄采后主要品質(zhì)及相關(guān)生理指標(biāo)的作用效果。結(jié)果表明：冰溫貯藏結(jié)合2個(gè)濃度的1-MCP處理均可在不同程度上提高葡萄貯藏好果率并降低質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)，抑制葡萄果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的增加，并能夠有效抑制果實(shí)丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧陰離子自由基(O2－·)、過氧化氫(H2O2)含量和脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)活性的增加，保持或增大超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和過氧化物酶(peroxidase，POD)的活性；1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏作用效果較好，使葡萄貯期較普通冷庫對(duì)照延長20d。綜上所述，適宜濃度的1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏有利于提高葡萄采后貯藏品質(zhì)和果實(shí)抗性、延緩果實(shí)衰老，在鮮食葡萄無硫保鮮方面具有非常好的應(yīng)用前景。

葡萄；1-MCP；冰溫貯藏；品質(zhì)；生理代謝

葡萄(Vitis viniferaL.)屬于葡萄科(Vitaceae Juss)葡萄屬(VitisL.)落葉藤本植物，因其味道甜美、營養(yǎng)豐富而深受消費(fèi)者喜愛，尤其反季節(jié)鮮食葡萄更是具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。但由于葡萄收獲時(shí)間集中，且含水量大，組織嬌嫩，采后極易出現(xiàn)腐爛、脫粒、干梗、褐變而難于貯藏和長途運(yùn)輸[1]。目前國內(nèi)外對(duì)葡萄的保鮮應(yīng)用較多的是二氧化硫(SO2)防腐技術(shù)并輔以低溫貯運(yùn)，由于SO2的有效殺菌劑量和使葡萄發(fā)生傷害的劑量相近，伴隨著SO2的使用，漂白、傷害、異味等問題一直存在，極大地降低了貯藏葡萄的商品價(jià)值[2]。因此，開發(fā)替代SO2保鮮劑的天然無公害葡萄貯藏保鮮技術(shù)已經(jīng)成為國際葡萄保鮮領(lǐng)域研究探討的重點(diǎn)方向之一。

一般認(rèn)為，葡萄屬于非躍變型果實(shí)，但近年來研究發(fā)現(xiàn)，在葡萄采后呼吸代謝過程中僅果粒的呼吸模式為非躍變型，而果穗與果梗則屬于呼吸躍變型，整穗葡萄的呼吸強(qiáng)度和乙烯生成主要取決于果穗與果梗，而這可能是葡萄貯藏過程中品質(zhì)下降的主要因素[3]。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)為近年來發(fā)現(xiàn)的一種乙烯受體抑制劑。研究表明，l-MCP通過競(jìng)爭(zhēng)乙烯作用受體而影響乙烯的生理活動(dòng)，從而抑制植物的成熟和衰老[4]。 最新報(bào)道表明，適宜濃度的1-MCP處理可以有效的抑制草莓[5]、荔枝[6]、番荔枝[7]、菠蘿[8]、甜櫻桃[9]、茄子[10]等非呼吸躍變型果蔬乙烯生成和呼吸作用，提高果實(shí)抗氧化能力，降低膜脂過氧化程度，從而延緩果實(shí)衰老軟化，保持果實(shí)品質(zhì)。冰溫貯藏(controlled freezing-point temperature storage)是將食品貯藏在0℃以下至各自的凍結(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)，使果蔬內(nèi)部組織液未發(fā)生凍結(jié)的同時(shí)仍能有效保持細(xì)胞活體狀態(tài)，是繼低溫冷藏、氣調(diào)貯藏后的第3代貯藏保鮮技術(shù)[11]。大量研究結(jié)果表明[12-13]，冰溫貯藏可以很好的抑制有害微生物的活動(dòng)和呼吸作用的強(qiáng)度，延長生鮮食品的保鮮期，并且能夠提高水果、蔬菜的貯運(yùn)品質(zhì)。近年來，國內(nèi)外對(duì)于1-MCP在葡萄采后保鮮中的作用效果及作用機(jī)理研究甚少，關(guān)于1-MCP結(jié)合冰溫貯藏技術(shù)的研究更是未見報(bào)道，為了深入了解1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄采后保鮮效果及相關(guān)生理作用，本實(shí)驗(yàn)以葡萄品種“乍娜”為試材，研究1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄采后外觀品質(zhì)及相關(guān)生理代謝的作用效果，進(jìn)而為葡萄新型無硫保鮮技術(shù)的開發(fā)提供切實(shí)的方法和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄品種為“乍娜”，于2010年6月30日采自天津市武清區(qū)灰鍋口村，采收后裝入周圍鋪有報(bào)紙的塑料筐內(nèi)，于采收當(dāng)天運(yùn)回國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)進(jìn)行相關(guān)處理。

1-MCP粉劑 美國羅門哈斯公司(Rohm and HAAS company，AgroFreshTMTechnology)；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

BW-120冰溫保鮮庫、普通冷庫 國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)；島津2 0 1 0氣相色譜儀、AUW220D型電子分析天平 日本島津公司；Spectrinic Genesys 5型紫外/可見分光光度計(jì) 美國Thermo公司；Biofuge Stratos 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 德國Heraeus公司；Check point 型便攜式O2/CO2測(cè)定儀 丹麥PBI Dansensor 公司；SPX-250IC型人工氣候箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 材料處理

將采收后的葡萄從中選取無病害、無霉變、無機(jī)械損傷的果實(shí)放置于1m3的密閉塑料帳內(nèi)，帳內(nèi)加設(shè)風(fēng)機(jī)吹風(fēng)使1-MCP分布均勻，使帳內(nèi)1-MCP分別達(dá)0.5μL/L(C1)和1.0μL/L(C2)2個(gè)處理劑量，熏蒸24h(處理方法參照孫希生等[14]方法)，每帳內(nèi)碼垛放置葡萄35kg，每個(gè)濃度3次重復(fù)，之后將處理過的葡萄果實(shí)隨機(jī)稱取2.5kg/袋小心放入PE保鮮袋(厚度0.03mm)中，然后整齊放入可周轉(zhuǎn)塑料果實(shí)包裝箱中，每箱放一袋，最后將其放入BW-120冰溫保鮮庫(溫度－0.3℃±0.3℃)中進(jìn)行貯藏(分別記為B-C1和B-C2)。以未用1-MCP處理的葡萄果實(shí)分別放置在冷庫和冰溫庫中貯藏作為對(duì)照(分別記為L-CK和B-CK)，每10d各處理取出3箱果實(shí)，隨機(jī)取樣調(diào)查，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)試。

1.4 測(cè)試指標(biāo)和方法

1.4.1 外觀品質(zhì)指標(biāo)

果實(shí)好果率/%=(總果質(zhì)量－腐爛果質(zhì)量－脫粒果質(zhì)量)/總果質(zhì)量×100；果實(shí)質(zhì)量損失率/%=(貯前果質(zhì)量－貯后果質(zhì)量)/貯前果質(zhì)量×100；果梗褐變指數(shù)[15]：每次隨機(jī)取20穗果進(jìn)行分級(jí)，并按照公式褐變指數(shù)/%＝[(各級(jí)果穗數(shù)×褐變級(jí)數(shù))/(總果穗數(shù)×最高級(jí)數(shù))]×100計(jì)算。褐變級(jí)數(shù)：果梗、穗軸部位均沒有褐變?yōu)?級(jí)，果?；蛩胼S褐變面積不超過總面積的1/4為1級(jí)，果?；蛩胼S褐變面積占總面積的1/4～1/2為2級(jí)，果?；蛩胼S褐變面積占總面積的1/2～3/4為3級(jí)，果梗和穗軸褐變面積超過3/4為4級(jí)。

1.4.2 呼吸強(qiáng)度[6]和乙烯生成速率[16]

葡萄出庫后，立即從各處理葡萄果穗不同部位剪取小串果穗，精確稱質(zhì)量(約500g)后放置于容積為2L的密閉干燥罐中，將罐口密封后統(tǒng)一放置于20℃恒溫培養(yǎng)箱中4h。然后以便攜式O2/CO2測(cè)定儀測(cè)定罐內(nèi)CO2濃度，并計(jì)算呼吸強(qiáng)度，單位為mg CO2/(kg·h)。再以注射器抽取罐內(nèi)氣體20mL(反復(fù)吸打3次)，用氣相色譜儀程序升溫法測(cè)定乙烯含量，采用面積外標(biāo)法計(jì)算，標(biāo)樣的體積分?jǐn)?shù)為50μL/L。

1.4.3 酶活性及相關(guān)物質(zhì)含量測(cè)定

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性測(cè)定：采用氮藍(lán)四唑(nitrotetrazolium blue chloride，NBT)光還原法[17]，以能抑制NBT 50%所需酶量為1個(gè)酶活單位(U)；蛋白含量：采用Folin-酚試劑法測(cè)定[17]；過氧化物酶(peroxidase，POD)活性測(cè)定：采用愈創(chuàng)木酚法[17]，以O(shè)D460值每增加0.1為一個(gè)活性單位；脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)活性測(cè)定：采用氧化亞油酸鈉分光光度法[18]，以3min內(nèi)234nm處OD值變化表示為活性單位；超氧陰離子自由基(O2－·)含量測(cè)定：采用α-萘胺反應(yīng)法[17]；過氧化氫(H2O2)含量測(cè)定：采用四氯化鈦法[19]；丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量測(cè)定：采用硫代巴比妥酸法[17]。以上測(cè)定每個(gè)處理隨機(jī)從果穗不同部位取15個(gè)果，并從中重復(fù)取樣3次進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，差異顯著性(Tukey test)分析采用DPS7.05數(shù)據(jù)分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄貯藏外觀品質(zhì)的影響

圖1 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)好果率(a)、質(zhì)量損失率(b)及果梗褐變指數(shù)(c)的影響Fig.1 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on good fruit rate (a), weight loss rate (b) and stem browning index (c) of grape

圖1表明，隨著貯藏時(shí)間的延長，葡萄好果率(a)呈下降趨勢(shì)，質(zhì)量損失率(b)和果梗褐變指數(shù)(c)則呈上升趨勢(shì)。其中，貯藏10d時(shí)，各處理葡萄在好果率、質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)上差異均不顯著(P＞0.05)；貯藏20d后，冷庫對(duì)照果實(shí)開始出現(xiàn)不同程度的腐爛、脫?，F(xiàn)象，好果率顯著(P＜0.05)低于冰溫貯藏各處理，質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)顯著(P＜0.05)高于冰溫貯藏各處理；貯藏第30天時(shí)冰溫對(duì)照和1-MCP處理的果實(shí)好果率開始下降，質(zhì)量損失率開始升高，各處理間果梗褐變指數(shù)的差異也開始出現(xiàn)，其中冰溫對(duì)照果實(shí)各指標(biāo)變化幅度均高于1-MCP處理，1μL/L 1-MCP處理好果率的下降、質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)的升高均最慢。冷庫對(duì)照在貯藏第40天時(shí)由于好果不足1/3，果梗褐變程度也接近50%而無法繼續(xù)貯藏，而此時(shí)冰溫結(jié)合1μ L/L 1-MCP處理的果實(shí)仍保持了83.29%的好果率和28%的果梗褐變指數(shù)；在貯藏60d時(shí)1μL/L 1-MCP處理葡萄好果率為41.15%，顯著(P＜0.05)高于冰溫對(duì)照和0.5μL/L 1-MCP處理，較冰溫對(duì)照提高61.12%，果實(shí)質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)分別為1.18%和30.67%，均顯著(P＜0.05)低于其他兩個(gè)處理，分別較冰溫對(duì)照降低54.55%和32.35%。因此，從以上結(jié)果分析可知，1-MCP處理和冰溫均可提高葡萄貯藏效果，其中1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏可顯著提高葡萄好果率、降低質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)。如將好果率≥40%及果梗褐變指數(shù)≤40%作為評(píng)價(jià)葡萄貯藏期標(biāo)準(zhǔn)，則1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏可使葡萄貯期較普通冷庫貯藏延長20d。

2.2 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的影響

圖2 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果穗呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on respiratory intensity of grape cluster

圖3 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果穗乙烯生成速率的影響Fig.3 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on ethylene generation rate of grape

呼吸強(qiáng)度是衡量植物生命活動(dòng)的重要指標(biāo)，與果實(shí)貯藏關(guān)系密切，從呼吸強(qiáng)度的大小和變化可以看出植物營養(yǎng)物質(zhì)的消耗狀況和衰老情況，延緩呼吸強(qiáng)度的上升，可延緩果實(shí)衰老。從圖2結(jié)果顯示，葡萄果穗貯藏后呼吸強(qiáng)度總體呈先減小后增大的趨勢(shì)。從田間采回的葡萄果實(shí)保持著較高的呼吸強(qiáng)度(以CO2計(jì))，由于轉(zhuǎn)入冷庫和冰溫庫中貯藏，從入貯到貯藏10d時(shí)，呼吸強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)；從貯藏10d開始冷庫對(duì)照葡萄呼吸強(qiáng)度開始呈快速上升趨勢(shì)且在之后貯藏的各時(shí)期呼吸強(qiáng)度均顯著(P＜0.05)大于冰溫貯藏各處理；冰溫對(duì)照的葡萄呼吸強(qiáng)度從貯藏20d開始迅速增大，且在30d時(shí)出現(xiàn)一個(gè)峰值，而兩個(gè)濃度1-MCP處理的葡萄則從貯藏30d開始呼吸強(qiáng)度逐漸增加；在貯藏期20～60d內(nèi)，1μL/L 1-MCP處理呼吸強(qiáng)度始終小于冰溫對(duì)照處理。

由圖3可知，葡萄貯藏期間，4種處理的葡萄果實(shí)乙烯生成速率均整體上表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，期間出現(xiàn)個(gè)別峰值。貯藏10d內(nèi)各處理間乙烯生成速率差異不顯著(P＞0.05)；從貯藏10d開始冷庫對(duì)照葡萄乙烯生成速率開始呈快速上升趨勢(shì)，在貯藏20d時(shí)出現(xiàn)一個(gè)峰值，在之后貯藏的各時(shí)期乙烯生成速率均顯著(P＜0.05)大于冰溫貯藏各處理；貯藏20d后，冰溫對(duì)照處理葡萄乙烯生成速率快速升高，到貯藏40d時(shí)達(dá)到一個(gè)峰值，而1-MCP處理的乙烯生成速率則先降低，到貯藏30d時(shí)開始迅速升高，其中0.5μL/L 1-MCP處理乙烯生成速率在貯藏達(dá)50d時(shí)出現(xiàn)峰值，并顯著高于冰溫對(duì)照和1μL/L 1-MCP處理，而1μL/L 1-MCP處理乙烯生成速率則未出現(xiàn)峰值，且始終顯著(P＞0.05)低于冰溫對(duì)照。因此，從以上結(jié)果分析可知，1-MCP處理和冰溫均可在一定程度上抑制葡萄果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的增加，其中1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏對(duì)果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率增加的抑制效果最為顯著。

2.3 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)丙二醛含量和脂氧合酶活性的影響

圖4 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)丙二醛含量的影響Fig.4 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on MDA content in grape

圖 5 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)脂氧合酶活性的影響Fig.5 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on LOX activity in grape

丙二醛是膜脂過氧化產(chǎn)物之一，其含量的增加是膜結(jié)構(gòu)損傷的重要標(biāo)志。由圖4可知，葡萄果實(shí)貯藏期間MDA含量整體上呈上升趨勢(shì)，其中冷庫對(duì)照果實(shí)急劇升高，且在整個(gè)貯藏過程中果實(shí)中MDA含量均顯著(P＜0.05)高于冰溫貯藏各處理；冰溫對(duì)照和0.5μL/L 1-MCP處理果實(shí)中MDA含量從入貯后第10天開始逐漸升高，二者無顯著差異(P＞0.05)；1μL/L 1-MCP處理果實(shí)中MDA含量從入貯后第30天開始逐漸升高，在之后的貯藏過程中MDA含量顯著(P＜0.05)低于其他兩個(gè)冰溫處理。

脂氧合酶可通過氧化多聚不飽和脂肪酸來破壞細(xì)胞膜的完整性及改變膜的通透性，在膜脂過氧化中起重要作用。由圖5可知，葡萄果實(shí)貯藏期間LOX活性呈先升高后降低的趨勢(shì)。與冷庫對(duì)照相比，冰溫和1-MCP處理均明顯抑制LOX活性峰值的增加及顯著(P＜0.05)的延緩LOX活性峰值的出現(xiàn)時(shí)間，盡管1-MCP處理抑制效果稍好于冰溫對(duì)照，且存在一定濃度效應(yīng)，但冰溫貯藏各處理間抑制效果差異不顯著(P＞0.05)。從以上分析結(jié)果可以看出，1-MCP處理和冰溫貯藏均可抑制葡萄果實(shí)MDA含量和LOX酶活性的增加，其中1μ L/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏作用效果最明顯。

2.4 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率和超氧化物歧化酶活性的影響

SOD可清除過量的O－2·，因此被認(rèn)為具有防御活性氧毒性、預(yù)防衰老等作用。如圖7所示，貯藏期間果實(shí)中SOD酶活性總體呈下降趨勢(shì)，不同處理的下降速度有所不同。在貯藏初期，冰溫對(duì)照、冷庫對(duì)照和0.5μL/L 1-MCP處理果實(shí)SOD酶活性迅速下降，而1μL/L 1-MCP處理下降速度低于前3者；之后冷庫對(duì)照和冰溫對(duì)照果實(shí)的SOD酶活性在貯藏20d略微上升之后便又繼續(xù)下降，但冰溫對(duì)照果實(shí)SOD酶活性下降速度較慢，而1-MCP處理果實(shí)SOD酶活性在貯藏20d后呈明顯上升趨勢(shì)，到貯藏40d時(shí)達(dá)到峰值，其中1μL/L 1-MCP處理果實(shí)的SOD酶活性已接近貯前的水平，之后開始迅速下降，0.5μL/L 1-MCP處理下降速度較快；到貯藏60d時(shí)0.5μL/L 1-MCP處理SOD酶活性低于冰溫對(duì)照與1μL/L 1-MCP處理。從以上分析結(jié)果可以看出，1-MCP處理和冰溫貯藏均可抑制葡萄果實(shí)產(chǎn)生速率的增加和SOD酶活性的下降，其中1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏作用效果最明顯。

圖6 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)O2－·產(chǎn)生速率的影響Fig.6 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on O2－· generation rate in grape

圖7 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)SOD活性的影響Fig.7 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on SOD activity in grape

2.5 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)過氧化氫含量和過氧化物酶活性的影響

H2O2是由O2－·轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物。如圖8所示，貯藏期間葡萄果實(shí)中H2O2含量總體呈上升趨勢(shì)。H2O2含量在貯藏初期比較穩(wěn)定，在貯藏10d之后隨時(shí)間的延長均呈上升趨勢(shì)，其中冷庫對(duì)照的葡萄果實(shí)中H2O2含量增加速度較快，顯著(P＜0.05)高于其他處理與對(duì)照；1-MCP處理葡萄果實(shí)內(nèi)H2O2含量的增加速度要低于冷庫對(duì)照和冰溫對(duì)照，1μL/L 1-MCP處理的增加速度要低于0.5μL/L 1-MCP處理。

圖8 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)H2O2 含量的影響Fig.8 Effects of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on H2O2 content in grape

圖9 1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)POD活性的影響Fig.9 Effect of 1-MCP combined with controlled freezing-point storage on POD activity in grape

POD是植物體內(nèi)H2O2的主要清除酶之一，可將H2O2降解為對(duì)細(xì)胞無傷害的H2O和O2。如圖9所示，葡萄果實(shí)貯藏期間其POD酶活性總體呈先略升高后下降趨勢(shì)。冷庫對(duì)照葡萄果實(shí)的POD酶活性在貯藏初期略有上升，在貯藏10d之后其活性開始迅速下降；而冰溫貯藏的葡萄果實(shí)POD酶活性在貯藏0～30d內(nèi)呈上升的趨勢(shì)，其中1-MCP處理果實(shí)的上升速度要略高于冰溫對(duì)照果實(shí)；在貯藏30d之后冰溫貯藏的葡萄果實(shí)POD酶活性開始迅速下降，其中1μL/L 1-MCP處理果實(shí)POD酶活性相對(duì)較高，到貯藏60d時(shí)，1μL/L 1-MCP處理果實(shí)POD酶活性最高，0.5μL/L 1-MCP處理與冰溫對(duì)照無顯著差異(P＞0.05)。從以上分析結(jié)果可以看出，1-MCP處理和冰溫貯藏均可抑制葡萄果實(shí)H2O2含量的增加和POD酶活性的下降，其中1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄果實(shí)活性氧抑制效果最好。

3 討 論

冰溫貯藏技術(shù)不但可以明顯抑制果蔬的新陳代謝、延長貯藏期，而且能使果蔬的色、香、味、口感和營養(yǎng)物質(zhì)得到最大程度地保存甚至提高。因?yàn)樵诒鶞孛{迫條件下，為了防止凍結(jié)和失水過多，生物細(xì)胞會(huì)從體內(nèi)不斷分泌大量的不凍液以降低冰點(diǎn)，這種不凍液的主要成分是葡萄糖、氨基酸、高級(jí)醇、蛋白質(zhì)等，而這些成分與提高果蔬的品質(zhì)和風(fēng)味有著密切關(guān)系。因此，冰溫貯藏效果比冷藏更優(yōu)越[20]。1-MCP能抑制植物組織或器官的呼吸作用，延緩果實(shí)衰老進(jìn)程，抑制果實(shí)的質(zhì)量損失與腐爛衰敗，使果實(shí)保持良好的外觀品質(zhì)[21]。研究表明，梨[22]、桃[23]、蘋果[24]等呼吸躍變型果實(shí)經(jīng)1-MCP處理之后，冷藏期間果肉軟化褐變情況明顯減少，果實(shí)外觀品質(zhì)得到了明顯的改善。1-MCP處理還可以通過降低失水率、提高好果率和果實(shí)硬度來提高諸如枇杷[25]、草莓[5]、甜櫻桃[9]及茄子[10]等非呼吸躍變型果蔬的貯藏品質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1μL/L 1-MCP處理可顯著提高葡萄好果率、降低質(zhì)量損失率和果梗褐變指數(shù)，同時(shí)葡萄在普通冷庫貯藏40d時(shí)果實(shí)腐爛情況較重，好果率不足1/3，已經(jīng)失去商品性，而1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏可使葡萄果實(shí)貯藏60d時(shí)仍具有相對(duì)較高的好果率及品質(zhì)，較普通冷庫貯藏延長20d，這與前人研究結(jié)論相符。但是還有人發(fā)現(xiàn)，對(duì)于非呼吸躍變型水果荔枝而言，300nL/L濃度1-MCP處理明顯的抑制荔枝貯藏過程中果實(shí)的褐變和保持果色，保持組織完整性，但是當(dāng)濃度升高到1000nL/L時(shí)，1-MCP會(huì)促進(jìn)荔枝的褐變和衰老[26]。說明1-MCP對(duì)非呼吸躍變型果實(shí)的作用可能與處理濃度有關(guān)，對(duì)于具體水果的使用濃度要做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分析。

目前，1-MCP抑制呼吸躍變型果實(shí)的乙烯反應(yīng)和呼吸強(qiáng)度的作用已有大量的研究報(bào)道，其作用機(jī)理也已基本明確。但對(duì)于非呼吸躍變型果實(shí)而言，其作用效果和機(jī)理尚無定論。從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，1-MCP處理和冰溫均可在一定程度上抑制葡萄果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的增加，其中1μL/L 1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏對(duì)果穗呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率增加的抑制效果最為顯著。本研究也對(duì)1.5μL/L和2.0μL/L 的1-MCP作用于葡萄的貯藏保鮮效果做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，但從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.5μL/L和2μL/L的1-MCP處理會(huì)對(duì)葡萄果粒和果梗造成一定傷害。1.5μL/L 1-MCP處理后的葡萄果粒顏色明顯變暗，貯藏30d后果粒顏色出現(xiàn)不均一現(xiàn)象；而2μL/L 1-MCP處理不但存在上述果粒傷害癥狀，而且果梗個(gè)別莖段顏色變深，小梗變細(xì)，落?，F(xiàn)象嚴(yán)重，不利于葡萄果實(shí)貯藏。因此，1-MCP處理濃度并非越大越好，1μL/L為較適宜的1-MCP處理濃度。對(duì)于葡萄而言，由于其組織結(jié)構(gòu)的特殊性，雖然果粒是非呼吸躍變的，但果梗、穗軸乃至整個(gè)果穗的呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放規(guī)律顯著高于果粒并符合呼吸躍變型規(guī)律[3]。因此，基于1-MCP對(duì)葡萄果穗乙烯和呼吸作用效果的研究結(jié)論具有較高的參考價(jià)值，其更深入的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

果蔬采后的呼吸和乙烯可促進(jìn)體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和積累，加劇膜脂過氧化進(jìn)程從而促進(jìn)其貯藏過程中的衰老和腐敗。果蔬組織衰老時(shí)常常伴隨著LOX活性的升高，而LOX酶可以催化膜脂中不飽和脂肪酸導(dǎo)致膜降解，同時(shí)LOX代謝產(chǎn)物O2－·對(duì)細(xì)胞膜具有破壞作用，會(huì)導(dǎo)致組織衰老。而植物組織活性氧清除體系中SOD可以催化O2－·生成H2O2，POD和過氧化氫酶(CAT)催化H2O2生成H2O和O2，以達(dá)到防止活性氧引起膜脂過氧化及其他傷害的目的。有研究結(jié)果表明，1-MCP處理可抑制甜瓜[27]果實(shí)CAT活性的下降，提高貯藏前期SOD和POD的活性。且1-MCP處理在一定時(shí)間內(nèi)可以保持草莓[5]果實(shí)較高的SOD活性，較低的O2－·產(chǎn)生速率，同時(shí)H2O2積累也明顯受到抑制。本實(shí)驗(yàn)中，作者顯著降低果實(shí)中O2－·的產(chǎn)生速率，抑制MDA的產(chǎn)生，延緩甜瓜果實(shí)采后衰老。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理結(jié)合冰溫貯藏可以延緩葡萄果實(shí)中SOD和POD活性的下降，抑制O2－·、MDA及H2O2含量的積累及LOX活性的增加，從而保持膜系統(tǒng)的完整性，延緩果實(shí)的衰老，這與前人的研究結(jié)果相類似。此外，本實(shí)驗(yàn)也試圖以滴定和比色法測(cè)定CAT的活性，但幾乎測(cè)定不到響應(yīng)值，其原因可能是不同果實(shí)具有其特異的活性氧清除系統(tǒng)或檢測(cè)方法靈敏度有限所致，具體原因尚有待于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。

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Effects of 1-MCP Treatment in Combination with Controlled Freezing-point Storage on Postharvest Qualities and Physiological Metabolism of Grape (Vitis viniferaL.)

LI Zhi-wen1,2，ZHANG Ping2，LIU Xiang3，LI Jiang-kuo2，JI Xian2，WANG Gang3,*
(1. School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China；2. Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin 300384, China；3. College of Agriculture and Bioengineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China)

Table grape (Vitis vinifera) “ZaNa” was used to investigate the effect of 0.5 or 1.0 μL/L 1-MCP treatment combined with controlled freezing-point temperature (－ 0.3℃ ± 0.3℃) storage on the postharvest quality and physiology indexes. The results showed that controlled freezing-point temperature storage combined with 1-MCP of both concentrations not only increased the good fruit rate, but also decreased the weight loss rate and stem browning index of grape. The combined treatment inhibited the increase of respiratory intensity and ethylene generation rate of grape cluster and MDA, O2－·and H2O2 contents, and LOX activity in grape fruit, and maintained or increased SOD and POD activities of grape fruit. Controlled freezing-point temperature storage combined with 1.0 μL/L 1-MCP treatment prolonged the storage life by 20 days compared to general cold storage. In conclusion, proper 1-MCP treatment in combination with controlled freezing-point temperature storage can increase storage postharvest fruit quality and resistance to deterioration and delay fruit senescence.

table grape；1-MCP；controlled freezing-point temperature storage；quality；physiological metabolism

S663.1；TS255.3

A

1002-6630(2011)20-0300-07

2011-01-10

國寶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-30)

李志文(1981—)，女，助理研究員，博士后，主要從事果蔬采后生理與貯藏保鮮研究。E-mail：lizhiwen315@163.com

*通信作者：王罡(1946—)，男，教授，博士，主要從事植物生物技術(shù)及基因工程研究。E-mail：wanggangtigx@126.com