保鮮劑對天門冬切葉的保鮮效應

楊運英，盧淑儀，王廷芹*

(1.廣東科貿職業(yè)學院，廣東 廣州 510430；2.廣東海洋大學濱海農業(yè)學院，廣東 湛江 524088)

我國天門冬屬(Asparagus)植物資源豐富，已發(fā)現 24種，還有一些外來栽培品種，分布于全國各地[1]。天門冬具有藥用價值，同時枝葉纖細、姿態(tài)瀟灑，是插花的上好材料。近年來，國內外對天門冬屬植物的研究熱度不減，主要集中在品種介紹、分類、種子萌發(fā)、化學成分及生物活性方面[1—3]。天門冬作切葉時，由于花農對其采后保鮮處理不當，造成采后貯運過程中葉片脫落、黃化較為嚴重。目前，采后保鮮技術研究主要集中在切花[3—7]，對切葉保鮮研究較少，主要利用乙烯[8]、赤霉素[9]對其保鮮，遠不能滿足市場需求。

目前切花、切葉保鮮方法以化學保鮮為主，常用的無機鹽成分是Ag+鹽(AgNO3或硫代硫酸銀)，不僅價格昂貴，且生理毒性較高，嚴重污染環(huán)境[10—11]，危害人類身體健康。隨著切花保鮮技術的廣泛應用，Ag+鹽對環(huán)境的污染會進一步加劇。因此，研究和篩選高效、無毒、易配制的保鮮劑勢在必行。

在切花保鮮中，蔗糖作為保鮮劑的基本成分之一，對切花有多種效應，可以為鮮切花提供能源、呼吸基質，調節(jié)水分平衡等[12—13]。青霉素能殺菌，防止溶液和花朵中有害細菌的生長繁殖[14]。本研究主要探討天門冬切葉保鮮與蔗糖、青霉素的關系，分析保鮮劑對天門冬切葉的影響，旨在為天門冬切葉采后保鮮技術及保鮮研究提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試天門冬材料均采自湛江市赤坎區(qū)北橋公園，選取枝葉健壯，無病蟲害，無黃葉，葉色鮮綠，粗細均勻的枝條。

1.2 方法

1.2.1 試驗處理

試驗前，水中修剪枝葉，保留40 cm枝長，摘除枝條下部10 cm的葉片。試驗設4個保鮮劑處理及對照(CK)。預實驗中，蒸餾水和基礎液(150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA)的保鮮效果沒有明顯差別，故對照用蒸餾水，保鮮劑以基礎液加不同濃度蔗糖和青霉素配制(表1)。每處理設3次重復，每重復1瓶，每瓶10枝切葉，每瓶保鮮液為200 mL，用脫脂棉塞緊瓶口，每隔2 d 更換一次保鮮液，每隔1 d轉動花瓶一次。瓶插期間室溫20～27 ℃，相對濕度45%～60%，光照為室內自然光。

表1 天門冬切葉不同處理Table 1 Defferent treatments of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

1.2.2 生理指標測定

天門冬切葉瓶插期間每隔1 d記錄切葉鮮重變化率、葉片黃化程度以及瓶插壽命。切葉鮮重變化率(%)=(鮮重-初始鮮重)/初始鮮重×100%。瓶插壽命以整枝切葉中一半以上針狀小葉黃化或脫落為該切葉壽命終止。將切葉的黃化程度分為5級[9](表2)。

表2 天門冬切葉的黃化程度分級Table 2 The yellowing levels of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

天門冬切葉瓶插期間每隔3 d測定相關生理指標。葉綠素含量和丙二醛(MDA)含量采用比色法測定；采用電導法測定相對電導率[15]；氧化物酶(POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[15]；過氧化氫酶(CAT)活性采用比色法測定[15]。

1.3 數據處理

采用DPS統(tǒng)計軟件的Duncan’s新復極差法對數據進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 保鮮劑處理對天門冬切葉瓶插壽命的影響

由圖1可知，處理C的天門冬切葉瓶插壽命較長，達26.3 d，比對照延長11.3 d。處理A、B、D的天門冬切葉瓶插壽命與對照無顯著差異。說明處理C即150 mg·L-1檸檬酸+ 500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖能較長時間地保持天門冬切葉觀賞品質，保鮮效果好。

圖1 保鮮劑處理對天門冬切葉瓶插壽命的影響Fig.1 Effects of preservative on vase life of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.2 保鮮劑處理對天門冬切葉黃化程度的影響

由表3可知，對照的天門冬切葉第5天開始黃化，第15天已達4級黃化，黃化程度嚴重；而保鮮劑處理C的天門冬切葉第9天開始黃化，比對照延遲4 d出現黃化現象，第19天才達到3級黃化；處理A、B、D第7天開始黃化，處理B 第17天達4級黃化，處理A和D 第19天達到4級黃化。說明保鮮劑處理延緩了天門冬切葉黃化。處理 C即150 mg·L-1檸檬酸 + 500 mg·L-1CaCl2+ 1 mg·L-16-BA + 100 mg·L-1青霉素 + 0.25%蔗糖的天門冬切葉保鮮效果較好，能較長時間保持其觀賞品質。

表3 保鮮劑處理對天門冬切葉黃化程度的影響Table 3 Effect of preservative on yellowing level of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.3 保鮮劑處理對天門冬切葉葉綠素含量的影響

從圖2可知，天門冬切葉在瓶插期間，各處理葉綠素含量變化趨勢相同，先升后降。處理C葉綠素含量第7天達峰值后下降，而對照和其他保鮮劑處理均在第4天達到峰值后下降。在瓶插過程中，對照和處理B的含量較接近，其他處理都高于對照。說明保鮮劑延緩葉綠素的降解，處理 C(150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖)的效果最好。

圖2 保鮮劑處理對天門冬切葉葉綠素含量的影響Fig.2 Effects of preservative on chlorophyll content of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.4 保鮮劑處理對天門冬切葉鮮重的影響

由圖3可知，保鮮劑處理對天門冬切葉瓶插鮮重產生影響。保鮮劑處理和對照的天門冬切葉鮮重變化率在瓶插期間呈先升后降的趨勢。CK在第 3天到達峰值后下降，處理C第7天達到峰值后下降，處理A、B、D 第5天達到峰值后下降。第7天后CK鮮重變化率低于保鮮劑處理，處理A、B、D鮮重變化率介于CK和處理C之間。對照5～7 d間鮮重變化率出現負值，而處理C第10天左右鮮重變化率出現負值。說明保鮮劑能維持天門冬切葉水分平衡，減緩鮮重下降，處理 C(150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+ 0.25%蔗糖)效果最好。

圖3 保鮮劑處理對天門冬切葉鮮重變化率的影響Fig.3 Effects of preservative on the change rate of fresh weight of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.5 保鮮劑處理對天門冬切葉相對電導率的影響

由圖4可知，前7 d，對照和處理D的天門冬切葉相對電導率呈先升后降，處理B呈上升趨勢，處理A和C先降后升；而7 d后對照與各處理均呈上升趨勢，但上升幅度不同，CK和處理B迅速上升，處理A和D變化趨勢比較相似，而處理C的變化趨勢緩慢。與對照相比，保鮮劑處理的天門冬切葉的相對電導率維持較低水平，尤其是處理 C。由上可知，天門冬切葉瓶插過程中，處理C (150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖)較好地抑制葉片細胞中可溶性物質的外滲，減輕葉片質膜損傷，從而保持細胞內物質的穩(wěn)定，延緩切葉的衰老過程。

圖4 保鮮劑處理對天門冬切葉質膜透性的影響Fig.4 Effects of preservative on plasma membrane permeability of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.6 保鮮劑處理對天門冬切葉MDA含量的影響

由圖 5可知，隨著處理時間的延長，各處理MDA含量呈先升后降又上升的趨勢。處理 C變化幅度最小，而且含量一直處于較低的水平。說明保鮮劑處理可較好地抑制植物體內膜脂過氧化最終分解產物MDA的產生，處理C在瓶插期間MDA含量變化趨勢平穩(wěn)，有利于延長天門冬切葉的瓶插壽命，有利于切葉保鮮。

圖5 保鮮劑處理對天門冬切葉MDA含量的影響Fig.5 Effects of preservative on MDA content of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.7 保鮮劑處理對天門冬切葉POD活性的影響

由圖6可知，瓶插期間，不同處理的天門冬切葉POD活性變化趨勢基本一致，先升后降，但是出現峰值的時間不一致，對照第4天出現峰值，而保鮮劑處理均在第7天達到峰值，比對照推遲3 d出現峰值，而且第4天后，各保鮮處理的POD活性皆比對照高，尤其是處理 C，一直維持在較高水平。說明保鮮劑處理均在一定程度提高了天門冬切葉POD活性，增加清除自由基的能力，特別是處理C(150 mg·L-1檸 檬 酸 +500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖)保鮮效果最好。

圖6 保鮮劑處理對天門冬切葉POD酶活性的影響Fig.6 Effects of preservative on POD activity of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

2.8 保鮮劑處理對天門冬切葉CAT活性的影響

圖7 保鮮劑處理對天門冬切葉CAT活性的影響Fig.7 Effects of preservative on CAT activity of cut leaves of Asparagus cochinchinensis

由圖7可知，瓶插期間，保鮮劑處理的天門冬切葉CAT活性變化趨勢和POD活性變化趨勢一致，呈先升后降。但對照和保鮮劑處理的天門冬切葉CAT活性出現峰值的時間不一致，對照第4天出現峰值，處理C第10天出現峰值，其他處理第7天出現峰值。在瓶插期間，第4天后各保鮮劑處理的CAT活性維持較高水平，尤其是處理 C。由上說明，保鮮劑處理在一定程度上能增加天門冬切葉 CAT活性，增加切葉清除自由基的能力，特別是處理 C(150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖)保鮮效果最好。

3 結論與討論

切花切葉脫離母體后其營養(yǎng)源被切斷，內部發(fā)生一系列生理生化反應，又受環(huán)境因素和微生物的不良影響，最終導致衰老。通過補充營養(yǎng)和殺菌等保鮮劑處理能改善切花切葉生理代謝，延長其瓶插壽命，保持較長觀賞時間[6]。外源糖是切花的主要營養(yǎng)源及能量來源，能維持切花切葉離開母體后的生理代謝，延長切花瓶插壽命[l6]。青霉素具有一定的殺菌防腐作用，誘導內源赤霉素合成，促進蛋白質和核酸合成，從而延緩植物體衰老[17]。添加低濃度蔗糖和青霉素的保鮮劑處理能延長天門冬切葉瓶插壽命，尤其處理C即150 mg·L-1檸檬酸+500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖處理的天門冬切葉瓶插壽命比對照延長11.3 d。

葉綠素降解、葉片變黃、水分失衡是植物衰老的標志之一。Leshem[18]研究指出，葉片衰老最明顯的表現是葉綠素逐漸消失，并伴隨著黃化以及葉片脫落。在鮮切花中如香石竹加入檸檬酸與苯甲酸鈉可維護植物體內細胞葉綠素含量和膜透性，防止細胞質離子滲出，從而延緩植物細胞衰老[19]。本研究中，對照天門冬切葉瓶插第15天已達4級黃化，黃化程度嚴重，而保鮮劑處理C的天門冬切葉，比對照推遲4 d出現黃化現象，第19天才達到3級黃化；與對照比，處理C葉綠素含量比對照推遲3 d達到峰值。隨著瓶插時間延長，切葉中葉綠素含量減少，葉片開始黃化，而保鮮劑處理延緩了天門冬切葉黃化和葉綠素降解，延長了瓶插壽命。

切花切葉鮮重的變化與水分代謝有關。適宜濃度保鮮液處理的百合在瓶插期間鮮質量的變化呈先升后降的趨勢，花枝鮮質量變化率達到峰值的時間推遲[20]。本研究也得到類似結果，處理C的天門冬切葉鮮重變化率比對照推遲2 d達到峰值，且維持在較高水平，說明保鮮劑能維持天門冬切葉鮮重，維護正常的生理代謝，延緩切葉的衰老進程。

POD、CAT是細胞內的重要保護酶，在正常情況下，保護酶對自由基及過氧化物脂質清除和平衡起重要作用。當植物受到脅迫或衰老時，植物體內自由基的產生和清除之間的平衡受到破壞，自由基的積累引發(fā)了膜脂過氧化，破壞膜結構，損害大分子生命物質，引起一系列生理生化紊亂[21]，膜透性與MDA含量隨著衰老加劇呈逐漸上升趨勢。MDA含量越高，表明膜脂過氧化越強，膜結構破壞受損越嚴重，從而導致代謝失調，衰老進程加快[22—23]。天門冬切葉在瓶插過程中，相對電導率及 MDA含量總體呈上升趨勢，但不同處理的上升幅度不同，CK迅速上升，處理C的變化趨勢較平緩；與對照相比，保鮮劑處理的天門冬切葉相對電導率和MDA維持較低水平，而POD、CAT活性變化均是先升后降，但出現峰值時間不一致。胡學儉等[24]指出，海棠POD活性變化與CAT活性呈正相關。天門冬切葉瓶插期，就POD活性而言，對照第4 天出現峰值后下降，處理比對照推遲3 d出現峰值，且第4天后，各處理的POD活性比對照高；從CAT活性來看，對照第4天出現峰值，保鮮劑處理比對照推遲出現峰值。在瓶插期間，各處理CAT活性維持較高水平。POD活性的提高有助于降低自由基積累，延緩膜脂過氧化，從而延緩植物衰老。天門冬瓶插過程中，不斷產生的具有較強生物活性的自由基及過氧化物脂質，是引起組織細胞衰老的主要因素，而保鮮劑處理通過提高POD、CAT活性，清除更多的自由基，減弱了膜脂過氧化作用，使 MDA含量保持在較低水平，延緩天門冬切葉衰老。

保鮮劑處理天門冬切葉具延緩衰老，延長瓶插壽命的作用。適宜濃度的蔗糖和青霉素保鮮劑組合能顯著緩解天門冬切葉 MDA累積，減緩葉綠素降解，增強POD和CAT活性，延緩葉片質膜相對透性的增大，較長時間地保持葉色青綠，有效延緩天門冬切葉衰老，延長瓶插壽命。本試驗中，以150 mg·L-1檸檬酸+ 500 mg·L-1CaCl2+1 mg·L-16-BA+100 mg·L-1青霉素+0.25%蔗糖處理對天門冬切葉的保鮮效果最好。