1-MCP對‘粉紅女士’蘋果果實采后生理及其品質(zhì)的影響

王曉飛，楊艷青，任小林*，孫海亭，向春燕，孫煒尚

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

1-MCP對‘粉紅女士’蘋果果實采后生理及其品質(zhì)的影響

王曉飛，楊艷青，任小林*，孫海亭，向春燕，孫煒尚

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

為探討1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理對‘粉紅女士’蘋果采后生理特性及其品質(zhì)的影響。用1.0 μL/L的1-MCP處理‘粉紅女士’蘋果24 h，以不處理為對照，20 ℃條件下貯藏，定期測定貯藏期間的主要品質(zhì)及相關(guān)生理指標。結(jié)果表明：1-MCP處理可保持蘋果貯藏過程中的硬度、可滴定酸含量，延緩果 皮油膩化的發(fā)生，顯著抑制果實的呼吸強度和乙烯釋放速率，推遲果實過氧化氫酶、過氧化物酶兩種酶活性峰值的出現(xiàn)，并在一定程度上提高了超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性，有效抑制丙二醛含量的積累。因此，1-MCP處理可較好地調(diào)控‘粉紅女士’蘋果的相關(guān)生理代謝，改善果實的貯藏品質(zhì)，從而有效延緩果實采后的成熟衰老進程。

‘粉紅女士’蘋果；1-甲基環(huán)丙烯；品質(zhì)；采后生理

‘粉紅女士’蘋果由澳大利亞培育，由于其果實含酸量較高，硬度大，外觀漂亮，被歐洲人士所喜愛，成為目前歐洲市場最走俏的蘋果品種之一?！奂t女士’蘋果具有豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、易管理、抗逆性強等優(yōu)點，已在我國廣泛栽培。但是‘粉紅女士’蘋果在貯藏過程中會發(fā)生果實表皮油膩化現(xiàn)象，果面如同涂有一層油脂，影響其外觀品質(zhì)，并且國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)果皮油膩化嚴重影響消費者對蘋果的選擇[1]，因此果皮油膩化可作為衡量果實品質(zhì)的指標之一。隨著‘粉紅女士’蘋果栽培面積的迅速擴大和產(chǎn)量的逐年增加，如何保持其良好的品質(zhì)和調(diào)控相關(guān)生理代謝，已是生產(chǎn)者及研究者十分關(guān)注的問題。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種乙烯受體抑制劑，通過競爭乙烯作用受體而抑制植物的成熟和衰老，目前已廣泛應(yīng)用于果蔬保鮮業(yè)[2-4]。近年來，1-MCP對于‘粉紅女士’蘋果采后保鮮效應(yīng)的研究已有一些，其中1-MCP對于果皮油膩化及抗氧化酶類的影響鮮有報道[5-6]。本研究用1-MCP處理‘粉紅女士’蘋果，對其常

溫貯藏期間的品質(zhì)及相關(guān)生理代謝進行了研究，旨為‘粉紅女士’蘋果的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試‘粉紅女士’蘋果于2012年10月31日采自陜西省白水縣一長勢良好的果園，采收當天運回實驗室，剔除殘次、病蟲、機械傷害果后，挑選成熟度為八成熟，果實質(zhì)量、大小和顏色均勻一致的果實進行實驗處理。

供試1-MCP（有效成分0.14%的粉劑） 美國陶氏化學(xué)（上海）公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GS-15型水果質(zhì)地分析儀 南非Guss Manufacturer公司；GMK-835F型蘋果酸度計 韓國G-WON Hitech公司；ETONG-7001型CO2分析儀 江蘇億通電子有限公司；TRACE GC ULTRA型氣相色譜儀 美國GC公司。

1.3 方法

1.3.1 處理

將挑選的‘粉紅女士’蘋果果實隨機分為2 組，所有處理均設(shè)3 個重復(fù)，分別進行以下處理：1）對照組（CK）：果實不采用任何處理，密封于氣調(diào)箱中；2）1-MCP處理：參照孫希生等[7]的方法，1-MCP劑量為1.0 μL/L。對照和處理在20 ℃條件下密封24 h后，裝入厚度0.02 mm的聚乙烯保鮮袋中于20 ℃條件下貯藏。每7 d取一次果，測定各項生理指標。

1.3.2 果實品質(zhì)指標測定

硬度測定：采用GS-15型水果質(zhì)地分析儀測定，探頭直徑11 mm；參數(shù)設(shè)定為：感應(yīng)強度0.10 kg；測前速率10 mm/s；探頭測試速率10 mm/s；探頭回返速率5 mm/s；探頭下壓距離10.0 mm。

可滴定酸含量測定：用GMK-835F型蘋果酸度計測定。

果皮油膩化程度測定：采用感官評定的方法，參照劉春香等[8]的方法。依據(jù)每個果實上果皮油膩化的面積占整個果面面積的百分比（I）分為11 個等級：未油膩化為等級0；0＜I≤10%為等級1；10%＜I≤20%為等級2；20%＜I≤30%為等級3；30%＜I≤40%為等級4；40%＜I≤50%為等級5；50%＜I≤60%為等級6；60%＜I≤70%為等級7；70%＜I≤80%為等級8；80%＜I≤90%為等級9；90%＜I≤100%為等級10。感官評定小組由6 人組成，為縮小人為誤差，對6 個人進行統(tǒng)一培訓(xùn)。油膩化程度是6 個人感官評定結(jié)果的平均值。感官評定果為固定的20 個果實。

1.3.3 乙烯釋放速率與呼吸強度的測定

乙烯釋放速率：用TRACE GC ULTRA型氣相色譜儀測定，果實密閉1 h后抽取氣體，GDX-502色譜柱，載氣N2，柱溫70 ℃，進樣口溫度70 ℃，氫氣流量0.7 kg/cm2，空氣流量0.7 kg/cm2，氮氣流量1.0 kg/cm2，進樣量1 mL，氫火焰離子化檢測器檢測，檢測室溫度150 ℃；呼吸強度：用ETONG-7001型CO2分析儀測定[9]。

1.3.4 抗氧化酶類活性及丙二醛含量測定

果實用不銹鋼刀片去皮1 mm，取樣果肉部分。過氧化物酶（peroxidase，POD）活性測定：采用愈創(chuàng)木酚氧化法[10]，以每分鐘1 g果實在470 nm波長處吸光度變化0.01為1 個酶活力單位；超氧化物岐化酶（superoxide dismutase，SOD）活性測定：采用氮藍四唑（nitro-blue tetrazolium，NBT）光化還原法[11]，以抑制NBT光化學(xué)還原50%為1 個酶活力單位；過氧化氫酶（catalase，CAT）活性測定：參照鄒琦[12]的方法進行酶活性的測定，以1 min OD240nm值變化0.10為1 個酶活單位；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測定：按照郝再彬[13]的方法測定，采用硫代巴比妥酸比色法進行。

1.4 數(shù) 據(jù)處理

采用 Excel 軟件對數(shù)據(jù)進行分析與作圖，并用SPSS專業(yè)統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析。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 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果品質(zhì)的影響

2.1.1 1-MCP處理對果實硬度和可滴定酸含量的影響

圖1 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果硬度（A）和可滴定酸含量（B）的影響Fig.1 Effect of 1-MCP on firmness (A) and titratable acid content (B) of ‘Pink Lady’ apple fruits

果實硬度是衡量果實耐貯性的一個重要指標，貯藏期間‘粉紅女士’蘋果的硬度呈逐漸下降的趨勢。由圖

1A可知，1-MCP處理的果實能更好地維持果實硬度，下降速率較對照果實緩慢，差異顯著（P＜0.05）。這說明，1-MCP可較好地延緩貯藏期內(nèi)‘粉紅女士’蘋果果實硬度的下降，保持果實品質(zhì)。

由圖1B可以看出，隨著貯藏時間的延長，果實的可滴定酸被逐漸消耗或轉(zhuǎn)化，含量逐漸降低。貯藏初期‘粉紅女士’蘋果的酸度達0.61%，至貯藏末期，對照、1-MCP處理果實的可滴定酸含量分別為0.33%、0.39%，差異顯著（P＜0.05）。說明1-MCP處理果實在一定程度上保持了‘粉紅女士’蘋果的果實酸度。

2.1.2 1-MCP處理對果皮油膩化程度的影響

圖2 貯藏期間‘粉紅女士’蘋果果皮油膩化程度的變化Fig.2 Changes in greasiness level of fruit peels of ‘Pink Lady’ apples during storage

貯藏期間，隨著果實成熟衰老，有些品種的蘋果表皮逐步發(fā)生油膩化現(xiàn)象，嚴重影響果實的外觀品質(zhì)和商品價值。圖2表明，在貯藏初期果實表皮未出現(xiàn)油膩化，在貯藏過程中，對照和1-MCP處理的果實先后出現(xiàn)油膩化現(xiàn)象，1-MCP處理果實的油膩化出現(xiàn)時間較對照推遲7 d。果皮在出現(xiàn)油膩化現(xiàn)象之后，隨貯藏期延長油膩化程度不斷加重。1-MCP處理果實的油膩化程度始終低于對照果實，差異顯著（P＜0.05）。這說明1-MCP處理可有效抑制‘粉紅女士’蘋果的果皮油膩化程度，對果實外觀品質(zhì)的保持具有較好的利用價值。

2.2 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果呼吸強度和乙烯釋放速率的影響

圖3A表明，在常溫貯藏條件下，對照、處理果實均出現(xiàn)典型的呼吸躍變峰。對照果實14 d時出現(xiàn)呼吸躍變峰，1-MCP處理果實呼吸高峰出現(xiàn)時間較對照推遲了7 d。與對照果實相比，在整個貯藏期間，1-MCP處理果實的呼吸強度低于對照果實，差異極顯著（P＜0.01）。從以上結(jié)果分析，1-MCP處理能明顯降低果實的呼吸強度。

從圖3B結(jié)果顯示，在采后貯藏過程中，果實出現(xiàn)乙烯釋放高峰的時間與呼吸躍變峰出現(xiàn)時間相一致，1-MCP處理果實的乙烯釋放高峰值只有對照果實乙烯釋放峰值的46.94%，并且在整個貯藏期內(nèi)，1-MCP處理果實的乙烯釋放速率明顯低于對照果實（P＜0.05）。由此可以看出，1-MCP能顯著抑制‘粉紅女士’蘋果果實的乙烯釋放速率，延遲乙烯釋放高峰的出現(xiàn)。

圖3 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果呼吸強度（A）和乙烯釋放速率（B）的影響Fig.3 Effect of 1-MCP on respiratory rate (A) and ethylene production rate (B) of ‘Pink Lady’ apple fruits

2.3 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果常溫貯藏期間活性氧代謝相關(guān)酶活性及MDA含量的影響

圖4 1-MCP處理對‘粉紅女士’蘋果POD（A）、SOD（B）、CAT（C）活性和MDA含量（D）的影響Fig.4 Effect of 1-MCP on POD (A), SOD (B) and CAT (C) activities and MDA content (D) of ‘Pink Lady’ apple fruits

POD具有清除植物體內(nèi)過氧化物的作用，可將 H2O2降解為對細胞無傷害的H2O和O2。由圖4A可以看出，在常溫貯藏期間，對照組、處理組果實的POD活性均呈現(xiàn)先上升后下降再緩慢上升的趨勢，后者POD活性變化較緩慢，其峰值在第14天出現(xiàn)，較對照組延緩了7 d，峰值差異不顯著（P＞0.05）。在貯藏28 d以后，1-MCP處理果實的POD活性始終低于對照組，差異不顯著（P＞0.05）。

SOD可清除植物體內(nèi)過量的超氧化物自由基，SOD活性的升高，對于保護果實起到一定作用。如圖4B所示，‘粉紅女士’蘋果在貯藏過程中SOD達到高峰值后急劇下降后期緩慢上升。1-MCP處理和對照果實的SOD活性變化趨勢相類似，均在第14天達到峰值且差異顯著（P＜0.05），貯藏28 d后處理果實的SOD活性始終高于對照果實，差異不顯著（P＞0.05）。因此，1-MCP處理‘粉紅女士’蘋果對保護果實起到一定的作用。

CAT可清除植物體內(nèi)的活性氧，其活性的升高對于延緩果實的氧化衰老起著重要作用。從圖4C可知，蘋果的CAT活性在貯藏初期下降，對照果實在第7天達到最低值，而1-MCP處理果實峰值出現(xiàn)時間推遲到第14天，隨后均呈現(xiàn)總體上升趨勢。在28 d后，1-MCP處理果實的CAT活性明顯高于對照組，差異顯著（P＜0.05）。由此可知，1-MCP處理明顯延緩‘粉紅女士’蘋果果實的CAT活性變化并提高酶活性，延緩果實衰老。

MDA是細胞膜脂過氧化作用生成的初級產(chǎn)物，其含量的增加是膜結(jié)構(gòu)損傷的重要標志。圖4D表明，‘粉紅女士’蘋果的MDA含量隨著貯藏時間的延長逐漸升高。在貯藏21 d內(nèi)，對照與處理組間MDA含量差異不顯著（P＞0.05），從貯藏21 d開始1-MCP處理果實的MDA含量明顯低于對照組，差異顯著（P＜0.05）。上述結(jié)果表明，1-MCP處理可延緩‘粉紅女士’蘋果果實MDA含量的增加，延緩衰老。

3 討 論

1-MCP作為乙烯受體的特異性抑制劑，能不可逆的與乙烯受體相結(jié)合，抑制乙烯誘導(dǎo)的與果蔬成熟、衰老等一系列生理生 化反應(yīng)，使果實保持良好的品質(zhì)[14-18]。研究表明，1-MCP可有效降低‘蜜脆’[19]、‘寒富’[20]、‘紅富士’[21]等蘋果果實的呼吸強度和乙烯釋放速率，推遲其呼吸峰和乙烯峰的出現(xiàn)， 進而延緩貯藏期間果實的硬度、可滴定酸含量下降速率，明顯改善果實品質(zhì)。本實驗結(jié)果表明，經(jīng)1-MCP處理后的‘粉紅女士’蘋果，呼吸高峰和乙烯釋放高峰出現(xiàn)的時間推遲了7 d，呼吸強度和乙烯釋放速率明顯受到抑制，貯藏過程中的硬度、可滴定酸含量較對照果實高，這與前人研究結(jié)論相符。

目前，國內(nèi)外學(xué)者普遍認為，蘋果果皮油膩化是由果實表皮蠟質(zhì)在含量和超微形態(tài)上的變化所引起，是果實成熟衰老的結(jié)果[22]。研究[23-24]發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理可抑制不同品種蘋果在貯藏過程中的果皮油膩化程度。本實驗中，1-MCP處理延緩‘粉紅女士’蘋果果實表皮油膩化現(xiàn)象的發(fā)生時間且較好地控制果皮油膩化的發(fā)展，并且所有蘋果果皮油膩化的發(fā)生均是在乙烯峰、呼吸峰出現(xiàn)之后。這可能是由于乙烯峰、呼吸峰出現(xiàn)后果實開始進入衰老階段，因此發(fā)生油膩化現(xiàn)象，如果呼吸峰、乙烯峰出現(xiàn)時間被延遲，果皮油膩化的發(fā)生也相應(yīng)推遲，這與Curry[22]在‘嘎拉’蘋果上的研究結(jié)論一致，但是具體的發(fā)生機理還不清楚，有待進一步研究。

果蔬采后的呼吸和乙烯可促進體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和積累，促進膜脂過氧化進程而導(dǎo)致組織衰老。植物組織活性氧清除體系中SOD可以催化O2-·生成H2O2后者再被POD或CAT催化生成H2O和O2，3 種酶協(xié)調(diào)一致，使活性氧維持在一個較低的水平，從而防止其毒害[25]。程順昌等[20]對‘寒富’蘋果的研究表明，1-MCP處理在一定程度上提高其常溫貯藏期間的POD、SOD和CAT活性，抑制MDA含量的增加。樊秀彩等[26]研究證明，1-MCP能推遲獼猴桃采后SOD、POD活性峰值的出現(xiàn)，并提高這兩種酶的活性。本實驗研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP推遲了‘粉紅女士’蘋果CAT、POD兩種酶活性峰值的出現(xiàn)時間，不同程度地提高SOD和CAT兩種酶活性，抑制MDA含量的積累，從而保持膜系統(tǒng)的完整性，延緩果實的衰老，這與前人的研究結(jié)果相類似。本實驗中，28 d后1-MCP處理果實的POD活性較對照低，這可能是由于在逆境或衰老后期POD表現(xiàn)為傷害效應(yīng)，1-MCP處理延緩果實后期POD活性的升高、降低其活性進而降低其傷害，這與沈廣寧等[25]的研究一致。

本研究表明，1-MCP處理明顯抑制‘粉紅女士’蘋果在常溫貯藏過程中的呼吸、乙烯代謝，有效調(diào)節(jié)抗氧化酶的活性及降低膜脂過氧化程度，保持果實的貯藏品質(zhì)，從而延緩采后的成熟衰老進程。

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Effects of 1-MCP on Postharvest Physiology and Quality of ‘Pink Lady’ Apple Fruits

WANG Xiao-fei, YANG Yan-qing, REN Xiao-lin*, SUN Hai-ting, XIANG Chun-yan, SUN Wei-shang
(College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

This study was aimed to investigate the effects of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on the postharvest physiology and storage quality of ‘Pink Lady’ apple fruits. The apples were stored at ambient temperature (20 ℃) after being fumigated with 1.0 μL/L 1-MCP. The firmness, titratable acidity content, the greasiness of the epicuticular wax, respiration rate, ethylene production rate, malondialdehyde content, and the activities of peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) w ere measured regularly during storage. The results i ndicated that 1-MCP delayed the decrease of fi rmness and titratable acidity content of apples, and inhibited the greasiness of epicuticular wax. Fruits treated with 1-MCP experienced a significant r eduction of respiration rate and ethylene production compared with control fruits. Treatment with 1-MCP not only retarded the changes in the activities of CAT and POD, but also increased the activities of SOD and CAT. Malondialdehyde content of apples was delayed obviously by 1-MCP. In conclusion, 1-MCP treatment could inhibit physiological metabolism, maintain fruit quality, and delay the senescence of ‘Pink Lady’ apple fruits.

‘Pink Lady’ apples; 1-methylcyclopropene (1-MCP); quality; postharvest physiology

TS205

A

1002-6630（2014）18-0219-05

10.7506/spkx1002-6630-201418042

2013-11-30

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（蘋果）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（MATS）

王曉飛（1988—），女，碩士，研究方向為園藝產(chǎn)品采后生理及貯藏保鮮。E-mail：88.xiaofei@163.com

*通信作者：任小林（1964—），男，教授，博士，研究方向為園藝產(chǎn)品采后生理及貯藏保鮮。E-mail：rxl9152@yahoo.com.cn