麝香草酚處理對(duì)水蜜桃采后保鮮的影響*

許麗，尹京苑，姚良輝，何惠霞，方毅，高海燕

1(上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海，200444) 2(上海大學(xué)計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)學(xué)院，上海，200444)3(上海佳邁農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司，上海，201300)

麝香草酚處理對(duì)水蜜桃采后保鮮的影響*

許麗1，尹京苑2，姚良輝1，何惠霞3，方毅3，高海燕1

1(上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海，200444) 2(上海大學(xué)計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)學(xué)院，上海，200444)3(上海佳邁農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司，上海，201300)

以 上海南匯“湖景蜜露”水蜜桃為試材，在(3±1)℃貯藏條件下，研究了水蜜桃病原菌的種類和麝香草酚(thymol)處理對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)以及thymol+MAP處理對(duì)水蜜桃貯藏效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:引起水蜜桃采后病害的病原菌主要有交鏈孢霉、褐霉、復(fù)端孢霉、絲核菌;thymol能抑制這4種病原菌的生長(zhǎng);與對(duì)照相比，thymol熏蒸能延緩水蜜桃硬度下降、質(zhì)膜透性的上升，保持細(xì)胞膜的完整性;減緩可滴定酸含量的下降，提高過氧化物酶(POD)活性，抑制多酚氧化酶(PPO)活性的上升;貯存28 d后，經(jīng)500 mg/L thymol處理的水蜜桃其好果率達(dá)79.1%，顯示出良好的貯藏效果。

水 蜜桃，MAP貯藏，麝香草酚，保鮮

我國(guó)是桃的原產(chǎn)地，也是世界第一桃生產(chǎn)大國(guó)。據(jù)國(guó)家桃現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)桃栽培面積和產(chǎn)量約72.03萬hm2和815.2萬t，分別占世界的47.8%和46.3%［1］。桃的采收期集中在高溫多雨的7、8月份，極易受真菌感染，因其耐貯性差，在貯藏期間會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失水、硬度下降、果肉褐變等問題，因此水蜜桃的采后保鮮一直是影響果農(nóng)收入的主要問題。由于水蜜桃特殊的質(zhì)地，極易染菌腐爛，對(duì)于水蜜桃的貯藏保鮮技術(shù)，目前主要采用低溫貯藏結(jié)合一些化學(xué)保鮮劑來減緩水蜜桃采后的腐爛與變質(zhì)，但不當(dāng)?shù)牡蜏厝菀自斐商夜麑?shí)冷害的發(fā)生，化學(xué)保鮮劑雖能減少采后病害，但由于抗病性而又不得不提高劑量［2－3］，導(dǎo)致藥物殘留，給人們的健康和環(huán)境造成傷害［4］。隨著人們生活水平的提高、環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，化學(xué)保鮮劑將逐漸被安全無毒的生物保鮮劑所代替。

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在中草藥提取物的應(yīng)用劑型方面進(jìn)行了很多探索，主要集中于熏蒸、保鮮紙、保鮮膜復(fù)合等應(yīng)用方式［3］。麝香草酚(thymol)又稱百里香酚，最初發(fā)現(xiàn)于麝香草，薄荷科芬芳植物和陳皮中的精油中［5－6］，具有防腐殺菌，及抗氧化的作用。Chu等人［7］用30 mg/L的麝香草酚對(duì)甜櫻桃進(jìn)行熏蒸處理，可以有效抑制灰霉病和褐腐病。貯藏期間對(duì)處理樣灰霉病發(fā)病率只有0.5%，而對(duì)照樣的發(fā)病率高達(dá)35%。Liu等人［8］用2～4 mg/L濃度的麝香草酚對(duì)杏和李進(jìn)行熏蒸處理，研究顯示麝香草酚可顯著提高好果率，而且對(duì)水果組織不產(chǎn)生影響。Bhaskara Reddy［9］等利用的百里香精油處理草莓，貯藏14 d時(shí)，對(duì)Botrytiscinerea和Phizopus stolonifer引起的草莓腐爛抑制73.6% 和 73.0%。Svircev［10］等研究表明，thymol熏蒸對(duì)于桃采后分離出來的Monilinia fructicola具有明顯的抑制作用。MAP(modified atmosphere packaging)又稱薄膜氣調(diào)包裝，由于其操作簡(jiǎn)單，無副作用，而逐漸成為國(guó)內(nèi)外果蔬貯藏保鮮研究的熱點(diǎn)［11－12］。MAP貯藏結(jié)合 thymol熏蒸處理是目前新興的保鮮方法之一，對(duì)于抑制微生物的生長(zhǎng)，減少化學(xué)殘留，降低水果呼吸強(qiáng)度，保持水分，延長(zhǎng)水果保鮮期具有重要作用。本文以南匯水蜜桃為試材，研究了thymol熏蒸處理對(duì)水蜜桃病原菌菌絲和孢子的影響以及結(jié)合MAP貯藏對(duì)采后水蜜桃的生理生化影響，以期為南方軟質(zhì)桃的采后保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

水蜜桃:供試品種“湖景蜜露”水蜜桃2008年7月采摘自上海市南匯區(qū)果園，當(dāng)天運(yùn)至上海佳邁農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司保鮮實(shí)驗(yàn)庫(kù)，選取果型端正、大小均一、無機(jī)械損傷的約八成熟果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，成熟度劃分參照 SB/T 10090 －1992［13］。

1.2 儀器與設(shè)備

GL-12B高速冷凍離心機(jī)，上海安享科學(xué)儀器廠;756CRT紫外可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;DDS-307A雷磁電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司;WZ-112ATC手持式折射儀，北京萬成北增精密儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 病原菌的分離［14］

分別從水蜜桃的健康組織、感病組織上取樣，用稀釋倒皿法和劃線法分離、純化水蜜桃果實(shí)各部位組織的帶菌情況，確定引起水蜜桃病變、腐爛的病原菌種類。將分離、純化的病原菌株回接到水蜜桃上，若發(fā)病癥狀與原采后水蜜桃相同，即可確定其為水蜜桃病原菌。將已確定的病原菌在PDA培養(yǎng)基平板上培養(yǎng)出單菌落，觀察其菌落形態(tài)，光學(xué)顯微鏡下觀察其菌絲、孢子或者絲核特征鑒定病原菌種類。

選取上海南匯區(qū)中港果園內(nèi)果樹，研究各病原菌的檢出頻率和發(fā)病率，共測(cè)3個(gè)時(shí)期，分別為花期、座果期和果成熟期。每個(gè)時(shí)期10棵樹，每棵樹測(cè)3個(gè)位置，每個(gè)位置摘3片葉子做重復(fù)，共90個(gè)檢測(cè)樣品。

1.3.2 thymol拮抗效果研究

培養(yǎng)皿中接入病原菌，在培養(yǎng)皿蓋放入一張9.0 cm×9.0 cm濾紙，分別均勻倒入500 mL的550、500、450、400的thymol，對(duì)照樣品(CK)加同體積的無菌水。培養(yǎng)12 d，以十字相乘法記錄每天菌絲生長(zhǎng)情況。

1.3.3 thymol薰蒸處理方法

將選取好的水蜜桃，在保鮮袋中置入一張大小等于保鮮袋的濾紙，將水蜜桃裝入保鮮袋，水蜜桃放在保鮮墊上，裝入保鮮袋后，于濾紙上小心倒入500 mL的濃度為 400 mg/L和 500 mg/L的 thymol，對(duì)照(CK)水蜜桃加入等體積的無菌水，(3±1)℃預(yù)冷后于冷庫(kù)中貯藏，庫(kù)溫控制在(3±1)℃。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)24個(gè)桃子。

1.3.4 好果率

好果率/%=(好果數(shù)/每個(gè)重復(fù)的桃子總數(shù))×100

1.3.5 硬度

用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定［15］。

1.3.6 可滴定酸含量

酸堿滴定法。

1.3.7 相對(duì)電導(dǎo)率

電導(dǎo)率儀測(cè)定(DDS-307A雷磁電導(dǎo)率儀)［10］。

1.3.8 丙二醛含量

硫代巴妥酸比色法［16］。

1.3.9 多酚氧化酶(PPO)活性

兒茶酚比色法［16］。

1.3.10 過氧化物酶(POD)活性

愈創(chuàng)木酚比色法［15］。

1.3.11 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用DPS v7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法，檢驗(yàn)其差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 病原菌的分離

從水蜜桃的健康和感病組織共分離鑒定出四種主要的病原菌:交鏈孢霉、褐霉、復(fù)端孢霉、絲核菌，各病原菌的檢出頻率和發(fā)病率見表1。

表1 水蜜桃病原菌的種類和發(fā)病率比較

從表1可見，交鏈孢霉和褐霉的檢出率最高，感染桃子后可通過接觸傳播或者孢子在空氣中迅速蔓延，危害程度也最大，復(fù)端孢霉次之，絲核菌檢出率和發(fā)病率都相對(duì)較小;黑根霉不是桃子的病原菌，而是引起桃子腐爛的腐敗菌，由于黑根霉生命力特別旺盛，對(duì)環(huán)境的要求不高，感染桃子后也容易造成大量桃子腐爛。

2.2 thymol對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)的影響

thymol對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)的影響見表2。

由表2可以看出，thymol對(duì)4種導(dǎo)致水蜜桃發(fā)病的病原菌菌絲的生長(zhǎng)均有明顯的抑制作用，其中對(duì)絲核菌的抑制效果最好，整個(gè)培養(yǎng)期都未見生長(zhǎng)。接種12 d時(shí)CK平板上接種的4種病原菌都已長(zhǎng)滿皿，菌落直徑達(dá)到9 cm，而經(jīng)500 mg/L thymol熏蒸處理，交鏈孢菌和褐酶菌落直徑只有2.6 cm，復(fù)端孢霉只有1.1 cm，絲核菌不生長(zhǎng)，與550 mg/L thymol熏蒸處理組相比除復(fù)端孢霉略有生長(zhǎng)外，其抑制效果無明顯差異，綜合考慮，選擇濃度為500 mg/L的thymol應(yīng)用于水蜜桃實(shí)體研究;400 mg/L thymol熏蒸處理組，交鏈孢菌及絲核菌的菌落直徑分別為5.6、2.7 cm，褐霉、復(fù)端孢霉無生長(zhǎng)，其抑制效果雖低于其他3種濃度的處理，但考慮到其在水蜜桃體內(nèi)作用效果可能相對(duì)體外具有一定差異，故在后續(xù)水蜜桃貯藏效果研究時(shí)選用此濃度作為參照(以下分別簡(jiǎn)稱為400T與500T)。

表2 thymol對(duì)病原菌的菌絲生長(zhǎng)的影響

2.3 thymol對(duì)水蜜桃貯藏效果的影響

2.3.1 thymol對(duì)水蜜桃貯藏期好果率的影響

從圖1可看出，thymol處理能顯著提高水蜜桃的好果率。貯藏7 d后，500T與400T處理好果率為95.8%，比CK(83.3%)提高了12.5%;貯藏14 d時(shí)，500T和400T處理的好果率分別為95.8%、92.5%，比CK(77.5%)分別提高了18.3%和15%;28 d時(shí)，不同濃度的thymol處理好果率分別為79.1%、65%，比CK(47.2%)分別提高了31.9%、17.8%。500T處理的好果率要高于400T處理的好果率(采后1 w除外)。方差分析表明，保鮮劑處理的好果率均顯著的高于對(duì)照(P＜0.05)。

圖1 thymol對(duì)好果率的影響

2.3.2 thymol對(duì)水蜜桃硬度的影響

從圖2可看出，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，水蜜桃硬度均呈下降趨勢(shì)。CK的下降幅度最大，thymol處理延緩了桃硬度的下降。CK處理采后14 d內(nèi)硬度下降最快，14 d時(shí)硬度為3.166 kg/cm，比采收時(shí)下降了近70%，其后下降幅度有所減緩。14 d時(shí)500T、400T處理的硬度為8.497，7.497 kg/cm。貯藏至42 d時(shí)，CK的硬度下降至0.374 kg/cm，與500T處理差異達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。

2.3.3 Thymol對(duì)水蜜桃可滴定酸含量的影響

水蜜桃中含有多種有機(jī)酸，是組成水蜜桃的風(fēng)味物質(zhì)之一。果實(shí)在低溫貯藏后口味會(huì)逐漸變淡或喪失，甚至產(chǎn)生令人不愉快的異味，影響水蜜桃貯藏的價(jià)值［17］。由圖3可看出，經(jīng)不同濃度的thymol處理后的可滴定酸含量隨著貯藏期的延長(zhǎng)逐漸下降，Thymol熏蒸處理在一定程度上延緩了水蜜桃可滴定酸含量的下降。貯藏7d后CK可滴定酸含量下降明顯，為0.14%，下降了40%，可見采后1 w是水蜜桃風(fēng)味變化的關(guān)鍵時(shí)期。數(shù)據(jù)分析表明，除35 d外，thymol處理與CK間差異都達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。

圖2 不同處理對(duì)水蜜桃采后硬度的影響

圖3 不同處理對(duì)水蜜桃采后可滴定酸含量的影響

2.4 thymol處理對(duì)水蜜桃采后生理的影響

2.4.1 thymol對(duì)水蜜桃相對(duì)電導(dǎo)率的影響

果實(shí)貯藏期間，果實(shí)組織由于衰老和外界不良環(huán)境的影響，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜功能下降，膜通透性增加。

由圖4可知，不同處理組的水蜜桃隨貯藏天數(shù)的延長(zhǎng)相對(duì)電導(dǎo)率均呈逐漸上升趨勢(shì)，CK在采后1 w上升明顯，貯藏7 d后，其相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)到了27.2%，高于經(jīng)thymol處理的相對(duì)電導(dǎo)率(P＜0.05)，說明thymol處理有助于保持水蜜桃在貯藏期間細(xì)胞膜的完整性。

圖4 不同處理對(duì)水蜜桃采后相對(duì)導(dǎo)率的影響

2.4.2 thymol對(duì)水蜜桃過氧化物酶含量的影響

如圖5所示，各處理水蜜桃的POD活性在整個(gè)貯藏期間呈先上升后下降趨勢(shì)，在21d時(shí)500T與CK處理均達(dá)到峰值分別為0.509、0.454 u/mg，28 d時(shí)400T處理達(dá)到峰值為0.500 u/mg。POD活性的變化常作為果實(shí)后熟和衰老的一種指標(biāo)，一般認(rèn)為果實(shí)衰老時(shí)POD活性上升，進(jìn)行與衰老有關(guān)的氧化反應(yīng)。本研究結(jié)果表明，采后水蜜桃果實(shí)中的POD變化有明顯峰值;與對(duì)照相比，thymol 2個(gè)處理組POD的上升幅度均高，說明thymol提高了果實(shí)過氧化物酶的活性。

圖5 不同處理對(duì)水蜜桃采后POD活性的影響

2.4.3 thymol對(duì)水蜜桃多酚氧化酶含量的影響

如圖6所示，采后14 d Thymol處理的水蜜桃PPO活性先下降后上升，采后7 d，經(jīng)thymol 2種濃度處理的活性分別為0.19、0.18 u/mg，要高于對(duì)照0.17 u/mg，可能是thymol在桃貯藏初期誘導(dǎo)了PPO活性的上升;14 d后，CK的PPO活性呈上升趨勢(shì)，21 d后，經(jīng)thymol處理的PPO活性顯著低于CK(P＜0.05)，說明thymol抑制了PPO活性的升高。

圖6 不同處理對(duì)水蜜桃采后PPO活性的影響

3 討論

病原菌侵染會(huì)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生一系列生理生化反應(yīng)，主要包括植保素等次生產(chǎn)物的合成［18－19］、β-1，3-葡聚糖酶以及幾丁酶等病原相關(guān)蛋白的激活［20］、富含羥脯氨酸蛋白在細(xì)胞壁中的積累［21］，以及木質(zhì)素的沉積［22］等。而這些物質(zhì)的生成與抗性相關(guān)酶活化有著密不可分的關(guān)系［23］，長(zhǎng)期以來，PPO被認(rèn)為是引起果實(shí)褐變的主要因素［24］，而PPO在植物抗病反應(yīng)中也發(fā)揮著重要作用［25］。PPO可催化木質(zhì)素及其他酚類氧化產(chǎn)物的形成，構(gòu)成保護(hù)性屏蔽而抵抗病菌的入侵，也可以通過形成醌類物質(zhì)直接發(fā)揮抗病作用Bashan等［26］報(bào)道，在番茄植株感染 Pseudomonas syringae的過程中，植株對(duì)病菌的抵抗力與PPO活性呈明顯的正相關(guān)，抗性強(qiáng)的品種其PPO活性明顯地高于敏感品種。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水蜜桃經(jīng)thymol處理結(jié)合MAP貯藏，采后7 d，thymol 2種濃度處理的活性分別為 0.19、0.18 u/mg，要高于對(duì)照 0.17 u/mg，可能是thymol在桃貯藏初期誘導(dǎo)了PPO活性的上升，增強(qiáng)了對(duì)病菌的抵抗力，該結(jié)果進(jìn)一步支持了Bashan的觀點(diǎn);14 d后，CK的PPO活性呈上升趨勢(shì)，21 d后，經(jīng)thymol處理的PPO活性顯著低于CK(P＜0.05)，說明貯藏后期thymol抑制了PPO活性的上升，與此相伴隨的水蜜桃好果率的提高(圖1)、可滴定酸含量下降的延緩(圖3)均表明Thymol結(jié)合MAP貯藏有效減緩了水蜜桃的后熟衰老，起到良好的保鮮效果。

POD屬于PR蛋白的PR-9家族［27］，在木質(zhì)素生物合成的最后一步中催化H2O2分解而發(fā)揮作用［28］。關(guān)于POD在植物抗病反應(yīng)中的作用，有2種截然不同的觀點(diǎn):Nadolny等［29］報(bào)道，在煙草感染 Pseudomonas syringae時(shí)，POD活性變化并不與抗性的獲得有直接關(guān)聯(lián)。而 Hammerschmidt等［27］用 Colletotrichumlagenarium接種黃瓜葉片，在接種后第4天觀察到POD活性的提高，并且在第3天就檢測(cè)到誘導(dǎo)抗性的出現(xiàn)，由此認(rèn)為，POD在植物抵抗病原菌中發(fā)揮著重要作用。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各處理水蜜桃的POD活性在整個(gè)貯藏期間呈先上升后下降趨勢(shì)，貯藏初期經(jīng)thymol結(jié)合MAP貯藏的水蜜桃其POD活性顯著高于CK，可能是thymol在桃貯藏初期誘導(dǎo)了POD活性的上升。另一方面POD活性的變化常作為果實(shí)后熟和衰老的一種指標(biāo)，一般認(rèn)為果實(shí)衰老時(shí)POD活性上升，進(jìn)行與衰老有關(guān)的氧化反應(yīng)。本試驗(yàn)中，在21 d時(shí)500T與 CK處理均達(dá)到峰值分別為0.509、0.454 u/mg，28 d時(shí)400T處理達(dá)到峰值為0.500 u/mg，推遲了POD高峰的出現(xiàn)。與對(duì)照相比，thymol 2個(gè)處理組POD的上升幅度均高，說明thymol提高了果實(shí)過氧化物酶的活性。

4 結(jié)論

(1)分離出了導(dǎo)致水蜜桃腐爛變質(zhì)的四種病原菌，分別為交鏈孢霉(Alternaria)、褐霉(Monilinia fructicola)、復(fù)端孢霉(Cephalothecium)、絲核菌(Rhizoctonia)。

(2)研究了4種濃度的thymol對(duì)4種病原菌的抑制效果，其中對(duì)絲核菌的抑制效果最好，整個(gè)培養(yǎng)期未見生長(zhǎng)。

(3)thymol處理能顯著提高水蜜桃的好果率。貯藏期28 d結(jié)束時(shí)，不同濃度的thymol處理好果率分別為79.1%、65%，比CK(47.2%)提高了31.9%、17.8%。

(4)thymol處理能有效的延緩水蜜桃硬度的下降，抑制電導(dǎo)率的上升和酸含量的下降。

(5)thymol處理可顯著的提高抗逆性酶POD的活性，抑制PPO活性上升，延緩水蜜桃的衰老，增強(qiáng)水蜜桃的抗性。

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Effects of Thymol Treatment on the Post-harvest Honey Peach Storage

Xu Li1，Yin Jing-yuan2，Yao Liang-hui1，He Hui-xia3，F(xiàn)ang Yi3，Gao Hai-yan1
1(School of Life Sciences，Shanghai University，Shanghai 200444，China)2(School of Computer Engineering and Science Shanghai University，Shanghai 200444，China)3(Shanghai Jiamai Agicultural Technology Service Co，Ltd. ，Shanghai 201300，China)

The species of pathogen fungi of honey peaches(“Hujinmilu”of Shanghai Nanhui District)as well as the effects of Thymol on the mycelial growth were investigated，and the effects of post-harvest treatment with modified atmosphere packaging and thymol on the physiology and fresh-keeping of honey peaches were studied under 3℃storage.The results showed that the mainly pathogen fungi which caused the postharvest diseases of peaches were Alternaria，Monilinia fructicola，Cephalothecium，Rhizoctonia;and the thymol dramatically changed the physiological of the peach.It decreased the loss of fruit firmness and titrable acidity，increased membrane permeability.Thymol treatment significantly enhanced POD activity，and inhibited PPO activity.After 28 days，the good fruits rates was 79.1%by using 500 mg/L thymol.The results demonstrate that thymol treatment can increase the quality during storage.

honey-peach，MAP，thymol，preservation

碩士研究生(高海燕副教授為通訊作者，Email:hygao1111@126.com)。

*上海市國(guó)際科技合作基金(075207045);上海大學(xué)優(yōu)秀青年教師基金資助

2010－08－05，改回日期:2010－11－19