外源水楊酸處理對采后杏果實抗冷性的影響

袁 潔，朱 璇，逄煥明，郭灣灣

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052）

杏（Prunus armeniacal）屬薔薇科，李屬，是典型的呼吸躍變型果實[1]。杏是新疆特色產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)2011年統(tǒng)計，新疆杏樹的種植面積約為21.2萬公頃，產(chǎn)量為132.3萬噸，占全疆水果產(chǎn)量的22.28%[2]。杏果實采收后后熟衰老非常迅速，抗病能力下降，腐爛損失非常嚴(yán)重。因此，杏果實在采后運輸和貯藏的過程中容易造成大量的經(jīng)濟損失。適宜的低溫貯藏可以有效控制杏果實的采后腐爛，但杏屬于冷敏性果實，在低溫冷藏時易發(fā)生冷害，而且冷害癥狀往往在離開低溫條件（冷藏）轉(zhuǎn)移到溫暖環(huán)境中后才表現(xiàn)出來，因而不易及時發(fā)現(xiàn)；同時，遭受冷害的杏果實極易受到病原菌的侵染，繼而引起侵染性病害，造成杏果實大量腐爛。冷害的發(fā)生極大的限制了低溫貯藏技術(shù)在杏果實采后貯運中的應(yīng)用，因此，如何增強杏果實采后對低溫的耐受性，控制冷害的發(fā)生，已成為杏貯運產(chǎn)業(yè)中亟需解決的問題。

水楊酸（Salicylic acid，SA）是一種廣泛存在的植物內(nèi)源小分子酚類化合物，是重要的內(nèi)源信號分子，在調(diào)節(jié)植物的抗逆反應(yīng)和植物的生長發(fā)育進(jìn)程中起著重要的作用[3]。已有研究表明SA與植物抵抗低溫能力有關(guān)[4]。近年來，用外源水楊酸增強園藝產(chǎn)品采后對低溫的耐受性，減輕冷害的發(fā)生，這一方法越來越受到關(guān)注。研究結(jié)果表明，水楊酸具有提高黃瓜[5]、番茄[6]、桃[7-8]、石榴[9]、板栗[10]和枇杷[11]的抗冷性的作用。近些年，雖然已有用外源SA處理減輕果蔬抗冷性的研究，但目前關(guān)于SA處理對杏果實抗冷性影響的研究還未見相關(guān)報道。為此，本文研究了SA處理對杏果實冷藏期間品質(zhì)及抗冷性的影響，以期為杏果實貯藏期間冷害的防控提供新思路，為探明SA增強采后杏果實低溫耐受性的理論依據(jù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試杏果實 品種為賽買提，于2012年6月采自新疆庫車縣烏恰鄉(xiāng)杏果園，果實采收后12h內(nèi)運回新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品貯運實驗室，剔除傷、病果，選擇大小、果色均勻、成熟度相近的杏果實進(jìn)行處理；水楊酸（SA）、三氯乙酸（TCA） 分析純，天津永晟精細(xì)化工有限公司；硫代巴比妥酸（TBA） 分析純，上海威方精細(xì)化工有限公司。

DDS-307A型電導(dǎo)率儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司；AL204-IC型電子分析天平 梅特勒托利多儀器廠，上海有限公司；CY-B型硬度計 上海倫捷儀表有限公司；GL-20G-Ⅱ型高速冷凍離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠；XMTD-4000型電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；TU-1810型紫外分光光度計 北京普希通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 材料處理

在實驗前期的研究基礎(chǔ)上，得到0.01g/L的SA處理對增強杏果實抗冷性效果最好，因此，本論文選用濃度為0.01g/L的SA對杏果實進(jìn)行處理。將采收后杏果實0.01g/L的SA以減壓方式處理（將杏果實浸入到溶液中抽氣，至壓力降到0.05MPa時保持2min，然后放入空氣，讓果實在常壓下繼續(xù)浸泡8min，取出自然晾干），處理后的杏果實置于0℃、90%～95%RH的冷庫貯藏，以蒸餾水處理的杏果實作為對照。貯藏期間每隔7d取樣進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定，每處理用果10kg，重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測定方法

1.3.1 冷害發(fā)病率的測定 參照Dong等[12]方法并稍有改進(jìn)，將杏果實冷害分為5級（見表1），每個處理觀察100個杏果實，重復(fù)三次。

表1 杏果實冷害分級Table1 Chilling injury of apricot fruitgrading

以單個果實冷害程度達(dá)2級及以上計為發(fā)病果，統(tǒng)計發(fā)病果個數(shù)占總果數(shù)的百分率，按下式計算冷害發(fā)病率。

冷害發(fā)病率（%）=（發(fā)生冷害果實數(shù)量/果實總數(shù)）×100

1.3.2 冷害指數(shù)（CII）的測定 參照Dong等[12]方法，按下式計算冷害指數(shù)。

CII=Σ（冷害果實數(shù)×冷害級數(shù)）/總果實數(shù)×最高冷害級數(shù)

1.3.3 硬度的測定 隨機取20個果實，每個果實陰陽兩面各取兩個點進(jìn)行測定，取4個部位的平均值即為該單果的硬度值（kg/cm2），重復(fù)三次。

1.3.4 出汁率的測定 取去皮、去核的果肉，稱重為W1，勻漿后于1000r/m in離心20m in，上清液為果汁，稱其重量為W2。重復(fù)三次。果肉出汁率計算公式如下：

1.3.5 膜透性的測定 參照Romani等[13]方法，采用電導(dǎo)率法。取杏果實10個，用四號打孔器（直徑為0.5cm），從每個果實縱向打孔獲得果肉條，用刀片切成3mm厚的圓片100片，分別放25片在4個燒杯中，用蒸餾水反復(fù)沖洗4次，準(zhǔn)確加入30m L蒸餾水，測電導(dǎo)率L1，然后在電磁爐上加熱5m in后，再冷卻至室溫，測其電導(dǎo)率L2，蒸餾水電導(dǎo)率為L0。按下式計算膜透性。重復(fù)三次。

膜透性（%）=（L1×L0）/（L2×L0）×100

1.3.6 丙二醛含量的測定 參照Kang等[14]的方法，采用分光光度計法。

1.3.6.1 提取MDA 稱取1.0g杏果實，加入5.0m L 10% TCA，置于研缽中研磨勻漿后，在4℃、10000×g條件下離心20m in，收集其上清液，于低溫保存。

1.3.6.2 測定MDA的含量 取2.0m L上清液，對照中加入的是2.0m L 10%TCA溶液，再加入2.0m L 0.67% TBA，然后在沸水浴中煮沸20min，取出后冷卻，再離心一次。在450、532和600nm波長下，測定上清液的吸光度值。按下式計算反應(yīng)混合物中MDA含量，然后計算出每克杏果實鮮重（FW）中的MDA含量。重復(fù)三次。MDA含量用每克鮮重所含的TBARS納摩爾數(shù)表示（nmol/g）。

MDA（nmol/g）=6.45×（OD532-OD600）-0.56×OD450

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析和檢驗，并利用Duncan多重式比較，進(jìn)行差異顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著，p＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 SA處理對杏果實冷害發(fā)病率的影響

由圖1可知，SA處理可明顯降低杏果實的冷害發(fā)病率。在貯藏第28d，對照組已經(jīng)出現(xiàn)冷害癥狀，而SA處理組杏果實在第35d才開始出現(xiàn)冷害癥狀。隨著冷藏時間的延長，對照組冷害發(fā)病率上升的速度明顯高于SA處理組杏果實。當(dāng)貯藏結(jié)束時，0.01g/L SA處理組發(fā)病率僅為32.27%，對照組已高達(dá)44.63%，SA處理組比對照低27.69%（p＜0.01）。可知，SA處理可減輕杏果實冷害發(fā)病率并推遲其冷害的發(fā)生。

圖1 SA處理對杏果實冷害發(fā)病率的影響Fig.1 Effects of SA treatment on chilling injury incidence of apricot fruits

2.2 SA處理對杏果實冷害指數(shù)的影響

由圖2可知，SA處理可明顯降低杏果實的冷害指數(shù)。對照組在貯藏第28d出現(xiàn)冷害癥狀，SA處理組杏果實在貯藏第35d開始出現(xiàn)冷害癥狀。隨著貯藏時間的延長，對照杏果實的冷害指數(shù)上升的速度明顯高于SA處理組。貯藏結(jié)束時，0.01g/L SA處理果冷害指數(shù)為0.33，對照果已高達(dá)0.48，SA處理組比對照組低31.2%（p＜0.01）。說明SA處理能夠增強杏果實的抗冷性，明顯降低杏果實貯藏期間的冷害指數(shù)。

圖2 SA處理對杏果實冷害指數(shù)的影響Fig.2 Effects of SA treatmenton chilling ingury index of opricot fruits

2.3 SA處理對杏果實冷藏期間硬度的影響

硬度是衡量杏果實貯藏品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。由圖3可知，在貯藏前期，杏果實的硬度呈逐漸下降趨勢。在貯藏第28d，對照組硬度已下降到1.01kg/cm2，經(jīng)0.01g/L SA處理組杏果實硬度仍保持在1.44kg/cm2，比對照組高42.57%（p＜0.05）。對照組在貯藏第28d出現(xiàn)冷害癥狀后，果實硬度開始異常增大，SA處理組杏果實在貯藏35d時硬度也開始增大，而35d后SA處理組的硬度始終低于對照組。在貯藏第35d時，0.01g/L SA處理組和對照組杏果實硬度分別為1.11、1.24kg/cm2，SA處理組比對照組低10.48%（p＜0.05）。杏果實硬度的異常增加可能是受到冷害的影響。說明采后0.01g/ L SA處理可有效抑制杏果實貯藏前期硬度的下降和后期硬度的上升。

圖3 SA處理對杏果實硬度的影響Fig.3 Effects of SA treatment on firmness of apricot fruits

2.4 SA處理對杏果實冷藏期間出汁率的影響

整個貯藏期內(nèi)，SA處理組和對照組杏果實的出汁率隨冷藏時間的延長有一個先上升后下降的變化過程，杏果實發(fā)生冷害后，出汁率會明顯下降。由圖4可知，對照組的出汁率在第28d開始下降，SA處理組杏果實在第35d才開始下降。SA處理不僅可以推遲杏果實出汁率下降的時間，而且在貯藏后期，可明顯延緩出汁率的下降速度。在貯藏第49d，0.01g/L SA處理組和對照組杏果實出汁率分別為25.41%和21.14%，SA處理組比對照組高20.20%（p＜0.05）。

圖4 SA處理對杏果實出汁率的影響Fig.4 Effects of SA treatmenton extractable juice rate of apricot fruits

2.5 SA處理對杏果實冷藏期間膜透性的影響

膜系統(tǒng)是植物遭受低溫傷害的敏感部位，膜透性的升高是植物受到低溫傷害的重要標(biāo)志。由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，SA處理組和對照組杏果實膜透性均持續(xù)增大，但SA處理組始終低于對照組杏果實。在貯藏第21d，0.01g/L SA處理組和對照組杏果實膜透性分別為27.72%和41.70%，SA處理組比對照組低33.5%（p＜0.01）。在貯藏第49d，0.01g/L SA處理組和對照組杏果實膜透性分別為51.88%和63.37%，SA處理組比對照組低18.13%（p＜0.05）。說明SA處理對可以抑制杏果實冷藏期間膜透性的增加。

圖5 SA處理對杏果實膜透性的影響Fig.5 Effects SA treatmentonmembrane permeability of apricot fruits

2.6 SA處理對杏果實冷藏期間丙二醛含量的影響

MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，其累積量的多少反映膜脂過氧化程度的高低。由圖6可知，杏果實MDA含量隨著貯藏時間的增加呈不斷上升的趨勢，但0.01g/L SA處理組MDA含量始終低于同期對照組。貯藏結(jié)束時，0.01g/L SA處理組和對照組杏果實MDA含量分別為0.0041μmol/g FW和0.0052μmol/g FW，對照組比SA處理組MDA含量高20.94%（p＜0.05）。說明，SA處理可以有效抑制貯藏過程中杏果實MDA含量的增加。

圖6 SA處理對杏果實丙二醛含量的影響Fig.6 Effects of SA treatmenton MDA content of apricot fruits

3 結(jié)論與討論

“膜脂相變冷害”假說認(rèn)為，當(dāng)降到一定的溫度時，植物生物膜首先發(fā)生膜脂物相變化，如果持續(xù)置于冷害溫度，可能使膜發(fā)生收縮，出現(xiàn)孔道或龜裂，因而膜的透性增大。膜內(nèi)可溶性物質(zhì)、電解質(zhì)大量向膜外滲漏，破壞了細(xì)胞內(nèi)外的離子平衡，使細(xì)胞代謝失調(diào)與紊亂，最終導(dǎo)致冷害發(fā)生[15]。冷害是冷敏性果實在低溫貯藏過程中造成損失最嚴(yán)重的問題之一。因此，冷害現(xiàn)已成為冷敏性果實在貯運過程中亟待解決的問題。

在本研究中，在整個冷藏過程中，對照組杏果實在冷藏第28d出現(xiàn)冷害癥狀，SA處理組在第35d出現(xiàn)冷害果，SA處理組杏果實的冷害指數(shù)和冷害發(fā)病率顯著低于對照組果實。說明SA處理能夠有效增強杏果實的抗冷性，減輕冷害的發(fā)生。張紅宇等[16]的研究也表明SA處理可有效控制水蜜桃冷害的發(fā)生。

本研究中，杏果實發(fā)生冷害后會表現(xiàn)出果實硬度異常增加，果肉出汁率下降的現(xiàn)象，與桃果實冷害癥狀表現(xiàn)相似[17]。0.01g/L SA處理可以有效延緩杏果實貯藏前期硬度的下降及后期硬度的上升并抑制杏果實出汁率下降。蔡琰等[18]的研究也表明，用SA處理可有效抑制桃果實出汁率的下降；江英等[19]和王軍節(jié)等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，SA處理可延緩梅杏及梨硬度的下降。出汁率減少可能與冷害果實貯藏后期硬度的異常變化有關(guān)[21]。

在冷害溫度下，會引起膜結(jié)構(gòu)損傷，降低細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的流動性和穩(wěn)定性，使膜透性增加，最終導(dǎo)致細(xì)胞代謝紊亂，使自由基大量累積，導(dǎo)致膜脂過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)啟動并加速進(jìn)行，促使大量有害的膜脂過氧化產(chǎn)物MDA積累。杏果實冷害與MDA含量的變化密切相關(guān)，其含量可以反映果實遭受冷害傷害的程度。本研究結(jié)果表明，隨著低溫貯藏時間的延長，SA處理組和對照組杏果實膜透性和MDA含量均呈上升趨勢，但SA處理可以顯著抑制杏果實膜透性和MDA含量的增加，表明水楊酸處理可有效減輕杏果實的冷害傷害程度。本研究與趙穎穎等[22]用低溫預(yù)貯對桃冷害控制，金鵬等[23]用MeJA與低溫預(yù)貯對枇杷冷害控制的研究結(jié)果一致，張紅宇等[16]和丁天等[24]的研究也表明SA處理可有效控制水蜜桃，豇豆的膜透性、MDA含量的上升。

綜上，采后0.01g/L SA處理能夠明顯降低杏果實冷害發(fā)病率和冷害指數(shù)及細(xì)胞膜透性和MDA含量；有效保持杏果實的硬度、出汁率。從而提高杏果實在低溫條件下貯藏的抗冷性。

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