不同預處理對芒果采后果實抗氧化的影響

寧德師范學院生物系 李 力

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不同預處理對芒果采后果實抗氧化的影響

寧德師范學院生物系 李 力

為探討水楊酸(SA)和一氧化氮(NO)對采后芒果的抗氧化酶活性的影響，以“紅芒6號”芒果（）為試材，研究了采前噴施水楊酸（SA）、采后一氧化氮（NO）浸泡以及采前SA和采后NO聯(lián)合(SN)處理芒果果實氧化參數(shù)的影響。結果表明，與對照組相比，SA、NO和SN處理均增加并保持了SOD、 CAT和POD活性，降低了PPO活性，同時降低了H2O2和MDA含量；貯藏5d以后，SN處理果實的H2O2和MDA含量均低于對照組和其他處理；同時，SN處理提高了貯藏后期果實的LOX活性，降低了PAL活性和總酚含量。因此，SN處理可以有效減輕采后芒果果實活性氧脅迫。

芒果果實 水楊酸 一氧化氮 活性氧脅迫

芒果()是世界上最重要的熱帶水果之一，但是，芒果屬于呼吸躍變型果實，貯藏過程中，隨著呼吸速率加快，果實迅速變軟，進而導致其腐爛率高。因此，延緩采后芒果的成熟過程，可以有效延長貯藏時間，提高果實品質。研究表明，一氧化氮(NO)處理可以延緩果實成熟過程，已經(jīng)在草莓[1-2]、楊梅[3]等果實研究中得到證實；此外，一氧化氮熏蒸處理顯著抑制了PPO活性升高，減輕貯藏期的褐變程度，提高了貯藏后期 POD活性，延緩了雙孢蘑菇的衰老，延長貨架期[4]。一氧化氮處理還能夠抑制芥蘭采后SOD和CAT 活性下降，并抑制了組織中MDA 含量的上升[5]。水楊酸(SA)葉面噴施青花菜葉片也可以提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性[6]。同時，在植物體中，一氧化氮與水楊酸能夠相互作用，例如，一氧化氮處理煙草和擬南芥葉片可誘導其大幅增加水楊酸的合成，而水楊酸也能誘導擬南芥組織中一氧化氮的合成。已有研究證實，一氧化氮處理可以延緩貯藏在5±1℃芒果成熟過程。我們前期的研究也表明，一氧化氮同樣可以延緩常溫貯藏的芒果果實的軟化，更為重要的是，利用采前水楊酸和采后一氧化氮聯(lián)合處理不僅更為有效地延緩常溫條件下采后芒果果實的軟化，而且維持較高的可溶性固形物和維生素C含量，推遲可滴定酸下降，保持了較好的采后品質。

為進一步揭示水楊酸和一氧化氮處理對常溫貯藏芒果果實氧化脅迫的影響，本文以芒果()為試材，探討一氧化氮、水楊酸及一氧化氮和水楊酸聯(lián)合處理對果實采后CAT、SOD、POD、PPO、PAL、LOX活性和MAD、H2O2、總酚含量的影響。通過分析一氧化氮、水楊酸及一氧化氮和水楊酸聯(lián)合處理對果實采后抗氧化參數(shù)的影響，為采后芒果果實的常溫貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在廣西壯族自治區(qū)百色某一果園進行，供試芒果品種為Zill從果園選擇8年樹齡的芒果樹9株作為試材。

1.2 試驗方法

從廣西壯族自治區(qū)百色某一果園選擇8年樹齡的芒果樹9株作為試材?；ê?00d，在9株樹上不同方位的果實中一共選取大小相近、無病蟲害、無機械損傷的果實400個，采用150μM SA霧化噴濕果實表面，對照用蒸餾水霧化噴濕。30d后，采收并平均分成4份，每份100個果實，分別用蒸餾水和100μM 一氧化氮（SNP）浸泡30min，然后室溫下晾30 min后裝入不封口的塑料袋（厚度為0.04 mm）中，每袋5個，20袋一組，置培養(yǎng)箱（25 ± 1℃，90%～95% RH）中貯藏11d。芒果果實采前和采后處理方法見表1。

表1 芒果的采前和采后處理方法

注：CK——對照；SA——果實采前SA霧化噴濕；NO——果實采后SNP浸泡；SN——果實采前SA霧化噴濕+果實采后SNP浸泡。

1.3 試驗方法

1.3.1芒果果實酶提取物的制備

從每個處理的10個果實中一共取10g果肉，加入預冷的提取緩沖液25mL(含0.5g聚乙烯吡咯烷酮)，勻漿，其中SOD和CAT提取緩沖液為50mMpH 7.8；POD和PPO提取緩沖液為100mM磷酸鈉，pH 6.4；PAL提取緩沖液為0.1M硼酸緩沖液，pH 8.8[13]；LOX提取緩沖液為0.015M 氯化鈣、13%蔗糖 pH 8.2。勻漿在4℃、27000g條件下離心50 min。收集上清用于酶活性分析。酶提取過程操作均在0～4℃下進行。

1.3.2測定指標與方法

超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用氮藍四唑法；過氧化氫酶(CAT)活性測定采用H2O2法；過氧化物酶(POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚法；多酚氧化酶(PPO)活性測定參照Tian等的方法；苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性測定參照張志良等的方法；脂肪氧化酶(LOX)活性測定參照高奇的方法；丙二醛(MDA)含量測定采用硫代巴比妥酸法；H2O2含量測定采用二甲酚橙法；總酚含量測定按照丁明等的方法；

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel軟件進行單因素方差分析，且標注0.05水平差異顯著性(P<0.05)，實驗重復三次，所有數(shù)據(jù)均為平均值 ± 標準誤差。

2 結果

2.1水楊酸和一氧化氮處理對SOD、CAT、POD、PPO、LOX和PAL活性的影響

如圖1所示，隨著貯藏時間的延長，SA、SN和對照處理的果實中SOD活性均呈下降趨勢；且SA和SN處理果SOD活性均高于對照；而NO處理果SOD活性波動較大，貯藏第11天，NO處理果SOD活性顯著高于對照。

圖1 水楊酸和一氧化氮處理對芒果SOD活性的影響

圖2、圖3表明，貯藏3d以后，各處理果CAT和POD活性均高于對照，但SA處理果POD活性起伏較大，峰值出現(xiàn)在貯藏第7天，為16.08 U · mg–1protein，而對照僅為3.56 U · mg–1protein；貯藏第11天，SA處理果CAT，SN處理果POD活性均顯著高于對照。

圖3 水楊酸和一氧化氮處理對芒果POD活性的影響

多酚氧化酶是引起高等植物組織發(fā)生褐變的主要酶類，圖4顯示，在貯藏過程中，各處理果PPO活性均低于對照，且貯藏3d以后，SN處理果PPO活性一直低于對照和其他處理，SA和NO處理果PPO活性呈先升后降的趨勢，NO處理果PPO活性峰值出現(xiàn)在第5天，此時，SN處理果PPO活性僅為其活性的40.5%。

脂氧化酶(LOX)通過其代謝產物脂氧化物影響果蔬風味和耐儲藏性。圖5表明，貯藏過程中處理和對照果LOX活性波動均較大，但貯藏第11天，NO和SN處理果LOX 活性顯著高于對照。

圖5 水楊酸和一氧化氮處理對芒果LOX活性的影響

苯丙氨酸解氨酶（PAL）是植物次級代謝中一種非常重要的酶類，其活性可作為植物抗逆境能力的一個生理指標。圖6顯示，SN處理果PAL活性在貯藏過程中均低于對照，第9天，SN處理果PAL活性僅為對照75.3%。

圖6 水楊酸和一氧化氮處理對芒果PAL活性的影響

2.2水楊酸和一氧化氮處理對芒果H2O2含量、MDA含量和總酚含量的影響

過氧化氫在植物對逆境信號感受、傳導與適應過程中有重要作用。圖7表明，貯藏5d后，SN處理果H2O2含量低于對照和其他處理，且一直呈下降趨勢，隨著貯藏時間的延長，NO和SA處理果H2O2含量有所增加，第11天，NO處理果H2O2含量甚至高于對照。

圖7 水楊酸和一氧化氮處理對芒果H2O2含量的影響

植物組織器官衰老時，往往發(fā)生膜脂過氧化作用，丙二醛是其產物之一。貯藏5d以后，各處理MAD含量一直低于對照；第7d，對照MAD含量出現(xiàn)峰值，但此時NO和SN處理果MAD含量分別為對照的59.4%和45.5% (見圖8)。

圖8 水楊酸和一氧化氮處理對芒果MDA含量的影響

多酚類物質具有較強的抗氧化作用。圖9顯示，貯藏過程中，SN處理果的總酚含量均低于對照，第7d，對照果的總酚含量顯著高于各處理果。

圖9 水楊酸和一氧化氮處理對芒果總酚含量的影響

3 討論

活性氧(ROS)是植物體代謝副產物，通常情況下，植物體內活性氧的產生和清除受到抗氧化系統(tǒng)的精密調控。當活性氧水平超過新鮮農產品的活性氧清除能力，就會發(fā)生氧化脅迫。發(fā)生氧化脅迫的水果和蔬菜會降低其貯藏品質和適銷性。

已有的研究結果表明，ROS清除能力隨著芒果果實成熟而下降，Mo等人發(fā)現(xiàn)，水楊酸處理可以增加蘋果果實抗氧化酶活性，降低MDA含量。本研究中，SA、NO和SN處理均增加并保持了SOD、CAT和POD活性，從而使果實中活性氧含量減少，對照果H2O2含量高于各處理果也印證了這一結果(圖7)，說明SA、NO和SN處理均能減少活性氧對果實的損害，因此，處理果比對照果活性氧脅迫輕，這也與處理果比對照果MDA含量低相吻合（圖8）。

多酚氧化酶活性的抑制有助于增強果實組織中的抗氧化活性，圖2表明，貯藏3d以后，SN處理果PPO活性一直低于對照和其他處理果，貯藏5d以后，SN處理果H2O2和MDA含量均低于對照和其他處理果，說明就減輕采后芒果活性氧脅迫而言，SN處理比SA或NO處理效果更好，這也很好地詮釋了SN處理能推遲采后芒果果實軟化，因此，SN處理是減輕芒果采后活性氧脅迫的一種有效方法。雖然植物多酚也具有較強的清除活性氧的作用，但貯藏第7天，對照果總酚含量顯著高于各處理果，暗示SN處理減輕采后芒果果實活性氧脅迫不是通過提高總酚含量實現(xiàn)的。

許多植物在遭受逆境時，PAL活性迅速上升，本實驗中，SN處理降低了果實PAL活性，說明SN處理對芒果不構成逆境脅迫，有利于芒果果實的貯藏。

LOX參與脂質代謝對作物的耐儲藏性和貨架壽命等有顯著影響。吳萍實驗結果表明，低LOX活性可以減輕小麥籽粒的氧化變質，延長其貯藏期。我們的研究結果表明，SN處理顯著提高了貯藏果實后期的LOX 活性，推測SN不是通過降低LOX活性，而是通過調節(jié)抗氧化酶活性減輕采后芒果果實貯藏過程中的活性氧脅迫，進而改善果實的貯藏品質。

SN處理芒果果實，不僅增加并保持了SOD、CAT和POD活性，減輕了活性氧脅迫，而且降低了PAL和PPO活性，更有利于芒果果實的貯藏，就減輕采后芒果活性氧脅迫而言，SN處理比SA或NO處理效果更好。

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