NO處理對(duì)采后芒果抗氧化酶系統(tǒng)的影響

陳嬌 袁德保 譚琳 李奕星 李芬芳 鄭曉燕 鄭麗麗 金志強(qiáng)

摘要 [目的] 探討 NO 處理對(duì)采后芒果抗氧化酶系統(tǒng)的影響。[方法] 以“吉祿”芒果為試驗(yàn)對(duì)象，用0.1 mmol/L的外源NO浸泡處理芒果果實(shí)30 min，25 ℃貯藏11 d，分析 NO 處理對(duì)芒果果實(shí)中過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）等抗氧化相關(guān)酶活性及丙二醛（MDA）含量變化的影響。[結(jié)果] NO 處理能在一定程度上抑制芒果果實(shí)丙二醛含量的增加，并提高超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶的活性，從而延緩了采后芒果果實(shí)在貯藏過程中的衰老進(jìn)程。[結(jié)論] 研究可為 NO 用于芒果貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 芒果；一氧化氮；抗氧化酶

中圖分類號(hào) S667.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-09164-03

Effects of Nitric Oxide Treatment on Antioxidant Enzyme System of Postharvest Mango

CHEN Jiao et al

（Haikou Experimental Station， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement， Haikou， Hainan 570102）

Abstract [Objective] To better understand the effects of nitric oxide treatment on antioxidant enzyme system of postharvest mango. [Method] Mango fruit that was pretreated with 0.1 mmol/L NO was stored at 25 ℃ for 11 days. Changes in these levels of superoxide dismutase （SOD）， peroxidases （POD）， catalase （CAT）， ascorbate peroxidase （APX） and malondialdehyde （MDA）， respectively， were measured during storage. [Result] The results showed that NO treatment could inhibit postharvest mango fruit malondialdehyde （MDA） content， increase superoxide dismutase （SOD）， peroxides （POD）， catalane （CAT） and asorbic peroxides （APX） activities， and delay ripening and senescence of mango fruit during storage. [Conclusion] The study can provide theoretical basis to NO for mango fresh-keeping.

Key words Mango； Nitric oxide； Antioxidant enzyme

芒果（Mangifera indica L.）果實(shí)營養(yǎng)豐富，風(fēng)味佳，被譽(yù)為“熱帶果王”，含有豐富的糖、維生素、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及少量鈣、磷、鐵等其他營養(yǎng)物質(zhì)^[1]。但芒果屬于典型的熱帶呼吸躍變型水果，在常溫貯藏時(shí)果實(shí)的生理代謝旺盛，后熟和衰老進(jìn)程快，并且容易受各種病原菌侵染，貯藏期較短^[2]。根據(jù)目前已有研究，采用矮壯素、赤霉素、水楊酸、浸鈣、乙烯吸附劑和分解劑等一些化學(xué)方法處理能夠抑制呼吸和乙烯形成、提高芒果采后果實(shí)的抗過氧化能力，延緩衰老并保持果實(shí)品質(zhì)^[3-7]。然而，立足操作簡便、廉價(jià)經(jīng)濟(jì)和食用安全等原則，繼續(xù)探討芒果采后保鮮新型有效的化學(xué)方法對(duì)于促進(jìn)芒果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展仍具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于 NO 應(yīng)用于植物方面的研究比較晚，但到目前為止已發(fā)現(xiàn)其對(duì)植物的呼吸作用^[8]、光形態(tài)建成^[9]、種子萌發(fā)^[9-10]、根和葉片的生長發(fā)育^[11-14]、氣孔運(yùn)動(dòng)^[15]、果實(shí)蔬菜等組織的成熟和衰老^[16]、各種脅迫的響應(yīng)^[17]及抗病防御反應(yīng)^[18-19]等生理過程都有作用。根據(jù)近年的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用一定濃度的外源 NO 處理草莓、花椰菜、黃瓜、甘藍(lán)、獼猴桃和芒果，

可有效抑制其成熟和衰老，并延長果實(shí)貨架期^[20-22]。Clark等的研究發(fā)現(xiàn)，外源 NO 可能通過調(diào)節(jié)內(nèi)源 H₂O₂代謝來參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，從而抑制煙草葉片過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性^[23]。另外，還有研究表明，低濃度外源NO供體硝普鈉（SNP）處理番茄幼苗可以明顯提高葉片過氧化物酶（POD）、CAT 和超氧化物歧化酶（SOD）的活性^[24]。但有關(guān) NO 對(duì)芒果抗氧化酶系統(tǒng)影響的研究報(bào)道較少。因此，筆者以芒果果實(shí)為研究材料，分析 NO 處理對(duì)芒果采后抗氧化相關(guān)酶活性的影響，以期為延緩芒果采后成熟衰老進(jìn)程的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為“吉祿”（Mangifera indica L.cv.Zill）芒果，采于廣東湛江南亞熱帶作物研究所基地，約8成熟，采收后當(dāng)天運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，挑選出無病蟲害、無機(jī)械損傷、大小均勻一致的果實(shí)為試驗(yàn)對(duì)象。

1.2 處理方法

用 0.1 mmol/L 的外源 NO 供體硝普鈉（SNP）（Sigma-Aldrich Corp，St.Louis，MO，USA）浸泡處理芒果果實(shí) 30 min，對(duì)照用蒸餾水浸泡 30 min，每組 96 個(gè)果實(shí)，晾干后，均置于保鮮袋中，每袋分裝 5 個(gè)左右。常溫貯藏，貯藏期間，分別于第1、3、5、7、9、11 天隨機(jī)抽取 6 個(gè)果實(shí)進(jìn)行取樣，取樣部位參照戴宏芬等^[25]的方法取 1 mm 厚芒果果皮進(jìn)行生理指標(biāo)的檢測。

1.3 測定方法

丙二醛（MDA）含量的測定：參考《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》^[26]上的方法。

超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定：參考《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》^[26]的方法，以抑制 NBT 光化還原 50% 為一個(gè)酶活性單位，表示為 U/（gFW·h）。

過氧化物酶（POD）活性的測定：參考《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》^[26]的方法，以1 g果肉 1 min OD470值變化 0.01為一個(gè)酶活性單位，表示為 U/（gFW·min）。

過氧化氫酶（CAT）活性的測定：參考《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》^[26]的方法，以1 g果肉1 min OD240值變化 0.1 為一個(gè)酶活單位，表示為 U/（gFW·min）。

抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定：參照Nakano等^[27]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 NO 處理對(duì)芒果果實(shí)保護(hù)酶活性的影響

2.1.1 NO 處理對(duì)芒果果實(shí)超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響。

SOD 等果實(shí)后熟衰老中的保護(hù)性酶類可以清除活性氧自由基，減少自由基對(duì)膜的損傷，從而延緩細(xì)胞衰老，所以它們的活性高低可在一定程度上反映果實(shí)衰老的程度。如圖 1 所示，在整個(gè)采后貯藏期間，NO 和對(duì)照處理芒果的 SOD 活性均呈逐步下降趨勢，但 NO 處理的芒果 SOD 活性始終高于對(duì)照。

3 討論

在一般情況下，細(xì)胞內(nèi)活性氧的積累和消除處于一種動(dòng)態(tài)平衡中，植物體內(nèi)活性氧水平較低，而果實(shí)成熟過程則伴隨氧化作用不斷加強(qiáng)，自由基含量迅速累積，對(duì)細(xì)胞膜及許多生物大分子產(chǎn)生破壞作用，造成細(xì)胞氧化傷害，從而引起果實(shí)衰老。如不能及時(shí)進(jìn)行清除，活性氧自由基將會(huì)和不飽和脂肪酸發(fā)生膜脂過氧化作用，導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化^[28-29]。MDA是膜脂過氧化的重要產(chǎn)物之一，它的含量可以反映植物衰老和膜脂過氧化的程度。該研究結(jié)果表明，NO能在一定程度上抑制芒果MDA含量的增加，保護(hù)了細(xì)胞膜完整性。

大量的已有研究表明^[30-32]，NO可以通過調(diào)節(jié)植物組織中保護(hù)酶系統(tǒng)的酶活性及其自身的活性氧自由基清除能力，提高果實(shí)組織中的NO水平，從而抑制乙烯產(chǎn)生，延緩組織的成熟衰老并延長貨架期。植物體內(nèi)清除氧自由基的抗氧化酶主要有過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）^[33-34]。SOD可提高O-₂·歧化為H₂O₂的速率；CAT和POD是廣泛分布于植物體中的含血紅素的蛋白質(zhì)，多數(shù)CAT存在于過氧化物酶體，而過氧化物酶體中H₂O₂含量非常高，所以在此CAT對(duì)清除H₂O₂很有效。當(dāng)含量較低時(shí)主要由過氧化物酶（POD）或抗氧化劑（抗壞血酸---谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)）來清除；高等植物葉綠體中含有較高的APX，經(jīng)AsA～GSH循環(huán)分解H₂O₂^[35-36]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)NO處理的芒果SOD、POD、CAT、APX活性在貯藏期間都高于對(duì)照芒果。綜上所述，NO能夠有效提高芒果抗氧化酶的活性，從而降低了芒果的膜脂過氧化程度，保護(hù)細(xì)胞膜的完整性并延緩衰老。

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