6-芐氨基嘌呤對采后空心菜品質(zhì)及其活性氧代謝的影響

蘆 航，高建曉，胡花麗，李鵬霞,（.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 2004；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 20095）

6-芐氨基嘌呤對采后空心菜品質(zhì)及其活性氧代謝的影響

蘆 航1,2，高建曉1,2，胡花麗1，李鵬霞1,*
（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

以大葉空心菜為材料，在（10±1）℃、相對濕度為90%～95%條件下進行貨架模擬，以清水處理為對照，研究了30 mg/L 6-芐氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-BA）處理對采后空心菜品質(zhì)及活性氧代謝的影響。結(jié)果表明：30 mg/L 6-BA處理維持了采后空心菜較高的葉綠素含量，提高了超氧化物歧化酶的活性，降低了貯藏4 d和8 d時抗壞血酸過氧化物酶的活性，但其對空心菜過氧化物酶的活性無顯著影響；同時，6-BA處理顯著推遲了采后空心菜內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)含量的下降，如還原型抗壞血酸和還原型谷胱甘肽含量的下降；此外，6-BA處理還減緩了空心菜組織中O2－·生成速率及H2O2、丙二醛含量的增加。這些結(jié)果表明30 mg/L 6-BA處理可延緩采后空心菜的衰老，從而維持其品質(zhì)。

空心菜；6-芐氨基嘌呤；品質(zhì)；活性氧代謝

空心菜（Ipomoea aquatica Forsskal）又名蕹菜、竹葉菜、藤菜、通菜，是旋花科一年生或多年蔓生草本植物，因其梗中空而得名，它是一種生長在夏季和秋季的葉菜類蔬菜[1]。中醫(yī)學(xué)認為，空心菜具有清熱、解毒、涼血、利尿作用[2]。目前我國空心菜采后多以簡單捆綁成束進入流通、銷售環(huán)節(jié)，但因空心菜具有葉表面積大、含水量高、組織脆嫩等特點，所以在流通和銷售過程中常發(fā)生機械損傷、失水萎蔫、黃化和腐爛等問題，從而致使其在采后流通中的損耗十分嚴重[3]，并且其貨架壽命也常被縮短。因此，研究空心菜采后保鮮技術(shù)具有重要意義。

6-芐氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-BA），是通過刺激細胞分裂促進植物生長的第一個人工合成細胞分裂素，研究發(fā)現(xiàn)這種外源性細胞分裂素可以延緩果蔬葉綠素的降解和衰老[4]。Wu Xuexia等[5]研究表明，1 μmol/L 6-BA可減輕鋅對茄子的氧化損傷。Massolo等[6]的結(jié)果也表明，1 mmol/L 6-BA可以延緩采后西葫蘆細胞壁的降解，提高其貯藏品質(zhì)。另外，龔吉軍等[7]也報道，10 mg/L 6-B A處理能夠提高黃花菜中的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性，同時能抑制黃花菜中超氧陰離子自由基、丙二醛（malonaldehyde，MDA）的生成、抑制過氧化物酶（peroxidase，POD）和過氧化氫酶活性的提高，從而延緩采后黃花菜的衰老。此外，高建曉等[8]研究表明，15 mg/L 6-BA處理可以有效地減緩采后上海青的黃化和感官品質(zhì)的下降，減輕其質(zhì)量損失現(xiàn)象，顯著抑上海青的呼吸強度、葉綠素分解和MDA的生成。綜合前人的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6-BA在果蔬采后保鮮中應(yīng)用的質(zhì)量濃度范圍為2～225 mg/L。目前，6-BA已被美國環(huán)境保護署認證作為植物生長調(diào)節(jié)劑，并且在國際現(xiàn)行標準中，6-BA被豁免最大殘留限量，因而可作為生物防腐保鮮劑在食品領(lǐng)域應(yīng)用[9]。

然而，有關(guān)6-BA對空心菜采后品質(zhì)及活性氧代謝的影響鮮見相關(guān)報道。因此，本研究用6-BA對采后的空心菜進行浸泡處理，通過測定其葉綠素含量、活性氧代謝過程中的相關(guān)物質(zhì)以及酶，旨在探討6-BA對空心菜采后品質(zhì)及活性氧代謝的影響，以期為空心菜的采后保鮮研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大葉空心菜于2014年8月采自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合種植基地，采后在15 ℃條件下預(yù)冷2 h，1 h內(nèi)運回江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果蔬保鮮與加工實驗室，摘去老葉，切去莖基部，保留嫩莖長度16～17 cm，挑選無機械傷、無病害的空心菜作為實驗材料。

6-BA、甲硫氨酸、核黃素、二硫蘇糖醇 上海瑞永生物科技有限公司；乙醇、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、抗壞血酸、30%過氧化氫、愈創(chuàng)木酚、2-乙烯吡啶、2,2-二聯(lián)吡啶、5-磺基水楊酸磷酸、鄰苯三酚、硫代巴比妥酸、四唑氮藍 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA-Na2） 西隴化工股份有限公司；還原性輔酶Ⅱ、谷胱甘肽還原酶 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器公司；7280A氣相色譜儀 美國安捷倫科技公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

前期分析0、15、30、45 mg/L 6-BA處理對空心菜后表型及葉綠素含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)30 mg/L 6-BA處理可以減緩采后空心菜的衰老進程，并具有明顯的保綠效果。因此，在本次實驗中，進一步以清水浸泡為對照，采用30 mg/L的6-BA溶液（微量乙醇助溶于水）分別對空心菜進行浸泡15 min后，瀝干，每（300±10）g為1 捆進行整理，進行封口包裝，每個保鮮袋孔數(shù)為4 個（直徑1 cm）。每種處理重復(fù)3 次，置于（10±1）℃、相對濕度90%～95%的條件下貯藏，每隔2 d取樣一次，取樣時去掉每株空心菜頂端幼嫩葉片和底端較小葉片，選擇中間部位長度一致的葉片進行相關(guān)理化指標的測定。

1.3.2 葉綠素含量的測定

參考趙世杰等[10]的方法

1.3.3 SOD活性的測定

采用氮藍四唑光還原法[11]。

1.3.4 抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性的測定

APX活性測定參考Nakano等[12]的方法并改進。酶促反應(yīng)體系依次加入1.5 mL 50 mmol/L pH 7.0的磷酸反應(yīng)緩沖液（含0.1 mmol/L EDTA-Na2、0.3% Triton X-100、4%聚乙烯吡咯烷酮）和0.2 mL的酶提取液，最后加入1 mL 2 mmol/L H2O2溶液，0.6 mL 0.5 mmol/L抗壞血酸啟動酶促反應(yīng)，從啟動后15 s開始記錄每30 s反應(yīng)體系在290 nm波長處的吸光度，連續(xù)測定3 min。以每分鐘反應(yīng)體系吸光度變化0.01定義為1 個酶活性單位（U），APX活性單位以U/g表示。重復(fù)3 次。

1.3.5 POD活性的測定

采用愈創(chuàng)木酚法[13]，略有改動。取2 g樣品，加入25 mL 50 mmol/L pH 7.0（含0.01 g/mL聚乙烯吡咯烷酮）磷酸緩沖液，在4 ℃條件下10 000 r/min離心20 min，上清液即為POD粗提液。將0.5 mL粗酶提取液加入2 mL 0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚中，在30 ℃水浴中平衡5 min，然后加入1 mL 0.2% H2O2混勻。在470 nm波長條件下，以每分鐘吸光度變化0.01為表示1個過氧化物酶活性單位，計算POD活性。

1.3.6 還原型抗壞血酸含量的測定

還原型抗壞血酸含量測定參照Ren Yalin等[14]的方法并改進。反應(yīng)體系包括6%提取液10 mL、0.2 mol/L的磷酸緩沖液（pH 7.4）0.8 mL、10% TCA溶液1 mL、42%磷酸溶液0.8 mL、2% 2,2-聯(lián)吡啶溶液 0.8 mL、3%氯化鐵溶液0.4 mL、6 mmol/L二硫蘇糖醇溶液0.2 mL、0.4% N-乙酰馬來酰亞胺溶液0.2 mL。反應(yīng)混合液37 ℃溫浴60 min后，于525 nm波長處測其吸光度。標準曲線用L-抗壞血酸標定?？箟难岷恳詍g/g表示。

1.3.7 還原型谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量的測定

GSH含量的測定參考Brehe等[15]的方法。

1.3.8 O2－·生成速率的測定

參考高俊鳳等[16]方法。

1.3.9 H2O2含量的測定

參考韓浩章等[17]方法。

1.3.10 MDA含量的測定

參照李合生[18]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2 結(jié)果與分析

2.1 6-BA對空心菜葉綠素含量的影響

由圖1A可知，在整個貯藏期間，對照的總?cè)~綠素含量逐漸下降，30 mg/L 6-BA處理空心菜的總?cè)~綠素含量在0～8 d一直維持在一個相對穩(wěn)定（變化在4%以內(nèi)）的狀態(tài)，貯藏8～12 d期間，6-BA處理空心菜的總?cè)~綠素含量盡管也開始下降，但其下降幅度（0.149 2 mg/g）顯著低于對照（0.530 3 mg/g）。葉綠素a（圖1B）、葉綠素b（圖1C）含量也表現(xiàn)出與總?cè)~綠素相同的變化趨勢。同樣，30 mg/L 6-BA處理減緩了采后空心菜中葉綠素a、b含量的下降。

2.2 6-BA對空心菜中SOD、APX和POD活性的影響

圖2 6-BA對空心菜中SOD（A）、APX（B）和POD（C）活性的影響Fig.2 Effect of 6-BA on the activities of SOD (A), APX (B) and POD (C) in Ipomoea aquatica

由圖2A可知，所有空心菜樣品中的SOD活性在0～4 d逐漸上升，至第4天達到高峰，之后不斷下降，分析表明，30 mg/L 6-BA處理顯著延緩了空心菜中SOD活性的下降。例如在貯藏第2、4、6、8、10、12天時，6-BA處理空心菜中的SOD活性較對照分別提高了8.4%、10.8%、9.3%、2.7%、6.6%和4.5%。

APX是以抗壞血酸為基質(zhì)將H2O2轉(zhuǎn)變成H2O的酶。由圖2B可以看出，空心菜中APX活性在0～6 d有輕微的下降，在6～8 d急劇下降，在8～12 d達到較為穩(wěn)定的狀態(tài)，整體呈下降趨勢。30 mg/L 6-BA處理空心菜的APX活性在貯藏第4、8天分別顯著低于對照（P＜0.05），但在貯藏后期（8～12 d），6-BA處理的APX活性雖然低于對照，但差異不顯著。

由圖2C可知，無論是6-BA處理還是對照空心菜，POD活性在0～8 d變化均較為緩慢（變化在1.6%以內(nèi)），然而在貯藏8～12 d期間，POD活性均急劇上升。差異分析表明，除在貯藏第10天，30 mg/L 6-BA處理空心菜的POD活性顯著低于對照（P＜0.05），在整個貯藏期間，6-BA處理對空心菜的POD活性無顯著差異。

2.3 6-BA對空心菜中還原型抗壞血酸含量的影響

圖3 6-BA對空心菜抗壞血酸含量的影響Fig.3 Effect of 6-BA on AsA content of Ipomoea aquatica

抗壞血酸是植物體內(nèi)普遍存在的一種抗氧化劑，可直接清除O2－·和H2O2等活性氧自由基。由圖3可看出，空心菜中抗壞血酸含量先急劇上升后下降，均在第2天達到峰值，此時對照和30 mg/L 6-BA處理樣品中的抗壞血酸含量分別為（0.426±0.01）mg/g和（0.464±0.01）mg/g；貯藏 2～8 d期間，隨著葉片的衰老，處理組和對照組樣品中的抗壞血酸不斷被氧化；之后在貯藏8～12 d期間，抗壞血酸的水平在處理和對照樣品中趨于穩(wěn)定。然而，相比而言，在整個貯藏過程中，30 mg/L 6-BA處理顯著延緩空心菜中抗壞血酸含量的損失。

2.4 6-BA對空心菜中GSH含量的影響

圖4 6-BA對空心菜GSH含量的影響Fig.4 Effect of 6-BA on GSH content of Ipomoea aquatica

由圖4可知，空心菜的GSH含量隨著貯藏時間的延長持續(xù)下降，在貯藏0～8 d內(nèi)，30 mg/L 6-BA處理空心菜中的GSH含量顯著高于對照（P＜0.05）。然而，貯藏8～12 d期間，6-BA對空心菜GSH含量的影響無顯著差異。說明30 mg/L 6-BA處理對空心菜GSH含量的影響主要表現(xiàn)在前中期。

2.5 6-BA處理對空心菜O2－·生成速率和H2O2含量的影響

圖5 6-BA對空心菜中O－2·生成速率（AA）和HH2O2含量（BB）的影響Fig.5 Effect of 6-BA on superoxide anion radical generation rate and H2O2content of Ipomoea aquatica

由圖5A可知，在整個貯藏過程中，30 mg/L 6-BA處理和對照的O2－·生成速率均呈明顯上升趨勢。與對照相比，30 mg/L 6-BA處理顯著減緩了樣品中O2－·的快速積累（P＜0.05）。由圖5B可知，在整個貯藏過程中，各處理樣品中的H2O2含量整體均呈上升趨勢。在4～12 d期間，30 mg/L 6-BA處理的H2O2含量顯著低于對照，尤其在貯藏的第6、8天時，6-BA處理空心菜中的H2O2比對照分別降低了26.2%和13.9%?？梢?，30 mg/L 6-BA處理可以顯著延緩空心菜中H2O2的積累。

2.6 6-BA對空心菜中MDA含量的影響

圖6 6-BA對空心菜中MDA含量的影響Fig.6 Effect of 6-BA on MDA content of Ipomoea aquatica

由圖6可知，隨著貯藏時間的延長，所有空心菜樣品中的MDA含量整體呈逐漸上升的趨勢，貯藏至12 d時，較貯藏初期（0 d）相比，對照和6-BA處理空心菜的MDA含量分別增加了18.28%和15.9%。同時可以看出，在整個貯藏期間，除第8天以外，30 mg/L 6-BA處理空心菜中的MDA含量顯著低于對照（P＜0.05）。

3 討論與結(jié)論

葉綠素的降解是葉片衰老初期最明顯的特征[19]。本實驗表明，30 mg/L 6-BA處理可有效減緩采后空心菜中葉綠素含量的下降。An Jianshen等[20]的研究也表明，20 mg/L 6-BA處理可顯著延緩綠采后綠蘆筍在貯藏中后期的葉綠素水平的下降，有效地延緩了綠蘆筍的衰老。另外，Clarke等[21]的研究也發(fā)現(xiàn)，2.21×10－4mol/L 6-BA能延緩花椰菜葉綠素的降解。這些結(jié)果說明6-BA可抑制采后蔬菜中葉綠素的降解，并且6-BA的這種作用因蔬菜種類的不同而異。6-BA對采后蔬菜的這種保綠作用，可能與6-BA具有抑制與葉綠素分解有關(guān)的蛋白質(zhì)降解有關(guān)[22]。

另外，有研究[23]表明活性氧可破壞葉綠素4吡咯環(huán)，當4吡咯環(huán)受到活性氧攻擊后，可激活碳環(huán)雙鍵的裂解，從而導(dǎo)致卟啉大環(huán)裂解，因而促使葉綠素降解和含量的降低。因此，在上述研究的基礎(chǔ)上，本實驗進一步分析了6-BA處理對采后空心菜SOD、APX、POD活性及GSH、抗壞血酸、O2－·生成速率、H2O2含量的影響。結(jié)果表明，隨著采后空心菜貯藏時間的延長，空心菜中的SOD活性總體均呈下降趨勢，表明其清除活性氧的能力逐漸下降。與此結(jié)果一致，同時也發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長，采后空心菜組織內(nèi)的O2－·生成速率明顯增加。然而，與對照相比，6-BA處理顯著提高了組織中的SOD活性，因而維持了組織中較低的O2－·生成速率。Chen Bingxia等[24]的研究也發(fā)現(xiàn)，50 mmol/L 6-BA處理可顯著提高黃瓜的SOD活性，維持較低的O2－·生成速率，并減緩了組織中的H2O2含量的上升。本實驗的結(jié)果也表明，6-BA處理顯著減緩了采后空心菜組織中H2O2含量的上升；實驗進一步對H2O2清除有關(guān)的酶活測定發(fā)現(xiàn)，6-BA處理對POD活性的影響整體上并不顯著；另外APX活性的測定結(jié)果也表明，6-BA處理降低了該酶在貯藏中后期的活性（除第6天），因而維持了空心菜組織中較高的抗壞血酸水平；此外，6-BA處理維持了貯藏前中期空心菜組織中較高的GSH含量，通常GSH可在谷胱甘肽過氧化物酶的作用下，把H2O2還原成H2O。這些結(jié)果說明POD及抗壞血酸和GSH可能并非清除空心菜H2O2自由基的主要路徑。因此，下一步有必要分析6-BA調(diào)控空心菜H2O2水平的其他可能代謝路徑。

目前的研究已證明，在果蔬衰老過程中，細胞膜脂發(fā)生過氧化作用而導(dǎo)致MDA大量積累，因而，MDA含量也成為一個果蔬衰老進程的指示指標。本研究也發(fā)現(xiàn)，6-BA處理明顯減緩了空心菜中MDA含量的增加，表明該6-BA處理有利于延緩采后空心菜組織的衰老。同樣，Zhang Yangyang等[25]的研究也表明，6-BA處理可顯著延緩桃果實中MDA含量的增加。此外，Zhang Xuelian等[26]也報道，6-BA可延緩大白菜葉綠素含量的降解和減緩MDA含量的增加。6-BA對MDA含量的這種影響，可能與其抑制O2－·和H2O2的積累有關(guān)。

綜上所述，30 mg/L的6-BA處理保持了采后空心菜組織中較高的SOD活性，并降低了活性氧自由基積累，進而延緩了膜質(zhì)過氧化程度，從而維持了空心菜的品質(zhì)特性。

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Effect of 6-Benzylaminopurine Treatment on Postharvest Quality and Reactive Oxygen Species Metabolism of Ipomoea aquatica

LU Hang1,2, GAO Jianxiao1,2, HU Huali1, LI Pengxia1,*
(1. Institute of Agro-product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agriculture University, Nanjing 210095, China)

Large-leafed Ipomoea aquatica was pretreated with 0 (as the control) and 30 mg/L 6-benzylaminopurine (6-BA), and then stored at (10 ± 1) ℃ with 90%–95% relative humidity. Changes in the reactive oxygen species (ROS) metabolism and quality of Ipomoea aquatica were assessed. The results showed that treatment with 30 mg/L 6-BA maintained higher content of chlorophyll, increased the activity of superoxide dismutase, and decreased the activity of ascorbate peroxidase in Ipomoea aquatica after 4 and 8 days of storage. However, no difference in peroxidase activity was observed between 6-BA treatment and the control. Meanwhile, 6-BA treatment significantly delayed the decrease in endogenous antioxidants of posthtarvest Ipomoea aquatica. For example, the decline in the contents of ascorbic acid and glutathione was slowed down. Moreover, compared to the control sample, the increase in the production of superoxide anion radicals, and the contents of hydrogen peroxide and malonaldehyde in 6-BA-treated samples were mitigated. These results suggested that 6-BA treatment could alleviate the senescence of postharvest Ipomoea aquatica, thereby maintaining its quality.

Ipomoea aquatica; 6-benzylaminopurine; quality; active oxygen metabolism

10.7506/spkx1002-6630-201604048

S636.9

A

1002-6630（2016）04-0266-06

蘆航, 高建曉, 胡花麗, 等. 6-芐氨基嘌呤對采后空心菜品質(zhì)及其活性氧代謝的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(4): 266-271.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604048. http://www.spkx.net.cn

LU Hang, GAO Jianxiao, HU Huali, et al. Effects of 6-benzylaminopurine treatment on postharvest quality and reactive oxygen species metabolism of Ipomoea aquatica[J]. Food Science, 2016, 37(4): 266-271. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604048. http://www.spkx.net.cn

2015-06-12

江蘇省自主創(chuàng)新項目（CX（15）1048）

蘆航（1989—），女，碩士研究生，研究方向為果蔬保鮮。E-mail：luhangmaomao@126.com

*通信作者：李鵬霞（1976—），女，副研究員，博士，研究方向為果蔬保鮮與加工。E-mail：pengxiali@126.com