氯化鈣處理對(duì)菠蘿采后黑心病及貯藏品質(zhì)的影響

谷 會(huì)，朱世江，侯曉婉，賈志偉，張魯斌,*

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所，海南省熱帶園藝產(chǎn)品采后生理與保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524091;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣東 廣州 510642）

菠蘿（Ananas comosus(L.) Merr.）原產(chǎn)于中、南美洲熱帶地區(qū)，是僅次于香蕉、芒果的世界第三大熱帶水果，菠蘿在我國(guó)為熱帶和亞熱帶地區(qū)四大名果之一，2016年我國(guó)菠蘿種植面積和產(chǎn)量分別為6.17萬(wàn) hm2和158.2萬(wàn) t，位居世界前十，其中82%以上的種植面積集中于廣東和海南，菠蘿的種植效益和出口貿(mào)易情況直接關(guān)系到果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入[1]。然而，目前仍有諸多問(wèn)題影響著我國(guó)菠蘿現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，其中黑心病是菠蘿采后面臨的主要問(wèn)題之一。黑心病是一種采后生理性病害，幾乎所有菠蘿品種都易感該病，通常是小果先出現(xiàn)半透明的水漬狀或褐色小斑點(diǎn)，隨著病情加深，褐色斑點(diǎn)互相聯(lián)結(jié)成一片，并向果軸發(fā)展，最終菠蘿果心均變?yōu)楹诤稚?，果?shí)品質(zhì)下降，失去商品價(jià)值，給農(nóng)民、加工企業(yè)等造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，開(kāi)展安全高效、綠色環(huán)保的菠蘿黑心病防控及采后品質(zhì)維持技術(shù)研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前已報(bào)道的有脫落酸處理[2]、果蠟處理[3]、抗壞血酸處理[4]、熱處理[5-6]等方法均可降低采后菠蘿黑心病的發(fā)生，但這些方法延緩黑心病發(fā)生的效果并不顯著或者很難在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。氯化鈣具有維持果實(shí)細(xì)胞壁與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)功能的作用，還有調(diào)控果實(shí)離子環(huán)境與酶活性等生理功能，也是一種符合綠色環(huán)保要求的保鮮處理劑，已廣泛應(yīng)用在果實(shí)的采后貯藏中，目前報(bào)道的主要用于蘋(píng)果[7]、梨[8]、棗[9-10]等果實(shí)貯藏保鮮中，可保持果實(shí)的硬度、延緩成熟衰老、減輕果實(shí)褐變。也有報(bào)道用采前氯化鈣噴霧處理[11]或采后氯化鈣浸泡果柄處理[12-13]來(lái)防治采后菠蘿黑心病，但防治效果不明顯，而且沒(méi)有系統(tǒng)闡明氯化鈣防治菠蘿黑心病的生理機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)即以此為切入點(diǎn)，研究氯化鈣處理對(duì)菠蘿采后黑心病及其貯藏品質(zhì)的影響，并對(duì)其生理機(jī)制進(jìn)行探討，為菠蘿采后黑心病防控以及品質(zhì)維持提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)所用菠蘿品種為‘巴厘’菠蘿（Ananas comosus‘Comtede Paris’），采摘于廣東省湛江市徐聞縣菠蘿實(shí)驗(yàn)基地，采摘時(shí)每個(gè)菠蘿保留2 cm長(zhǎng)的果柄，采收后立即運(yùn)回南亞熱帶作物研究所實(shí)驗(yàn)室備用。

無(wú)水氯化鈣 天津市福晨化學(xué)試劑廠;2,6-二氯酚靛酚 美國(guó)Sigam-Aldrich公司;蒽酮 上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;愈創(chuàng)木酚 天津光復(fù)精細(xì)化工有限公司;福林-酚 合肥博美生物技術(shù)有限公司;以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AA700型原子吸收光譜儀 美國(guó)PerkinElmer公司;VC800型超聲波細(xì)胞粉碎儀 美國(guó)Sonics & Materials公司;UV-2700紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津公司;Envolution RC型超速離心機(jī) 美國(guó)Thermo Fisher公司;MaxQ 8000型臥式搖床 美國(guó)Thermo Scientific公司;MIR-553型低溫恒溫培養(yǎng)箱 日本Sanyo公司。

1.3 方法

1.3.1 菠蘿果實(shí)的前處理

挑選無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、果實(shí)大小一致、果眼平整、果皮全綠的七成熟果實(shí)，頂芽垂直向上，使菠蘿果柄分別在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%、1%、2%的氯化鈣水溶液中浸泡處理2 d，浸泡處理在10 ℃的低溫恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，以清水浸泡為對(duì)照，處理完后從恒溫箱中取出自然晾干，用厚度為0.03 mm的聚乙烯保鮮袋敞口包裝，置于18 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏，每隔3 d取一次樣，并計(jì)算黑心病的病情指數(shù)和防治效果。取樣部位為菠蘿黑心病的始發(fā)部位，即菠蘿果軸周?chē)墓?，用于測(cè)定菠蘿采后品質(zhì)及生理生化指標(biāo)，每個(gè)處理5 個(gè)果實(shí)，重復(fù)3 次。

1.3.2 菠蘿黑心病病情指數(shù)的測(cè)定

菠蘿果實(shí)黑心病嚴(yán)重程度調(diào)查參照侯曉婉等[4]的方法，按果實(shí)縱剖面上褐變所占面積大小分為0～5級(jí)。0級(jí)：無(wú)褐變;1級(jí)：褐變面積占剖面面積的10%以下;2級(jí)：褐變面積占剖面面積的11%～20%;3級(jí)：褐變面積占剖面面積的21%～30%;4級(jí)：褐變面積占剖面面積的31%～50%;5級(jí)：褐變面積占剖面面積超過(guò)50%。菠蘿果實(shí)病情指數(shù)按公式（1）計(jì)算，氯化鈣處理對(duì)菠蘿黑心病的防治效果按公式（2）計(jì)算。

1.3.3 菠蘿果實(shí)采后品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%氯化鈣處理和對(duì)照的菠蘿樣品進(jìn)行品質(zhì)及生理生化指標(biāo)測(cè)定。菠蘿果肉可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法[14]，取0.3 g菠蘿果肉，加入300 mL蒸餾水進(jìn)行冰浴勻漿，8 000×g、25 ℃離心10 min后取上清液進(jìn)行測(cè)定，用葡萄糖作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程為：y=8.55x-0.07（x表示葡萄糖的質(zhì)量濃度/（mg/mL）;y表示A620nm），決定系數(shù)R2=0.998，可溶性糖含量單位為mg/g。

菠蘿果肉可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)用酸堿中和滴定法[15]進(jìn)行測(cè)定，用體積分?jǐn)?shù)1%酚酞作指示劑，以檸檬酸質(zhì)量進(jìn)行折算，折算系數(shù)為0.064。

菠蘿果肉VC含量的測(cè)定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取2 g裝入離心管，用20 mg/mL草酸溶液浸提10 min，8 000×g、25 ℃離心10 min后取上清液用于測(cè)定，VC含量單位為mg/100 g。

菠蘿果肉水溶性總鈣含量采用原子吸收法[16]進(jìn)行測(cè)定，將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取2 g置于50 mL離心管中，加入0.05 mol/L pH 7.4的磷酸緩沖液20 mL，用6 mm的超聲探頭在25 ℃下超聲粉碎20 min，10 000×g、25 ℃離心10 min，取上清液，用原子吸收光譜儀測(cè)定442 nm波長(zhǎng)處的吸光度，用碳酸鈣來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程為：y=1.19x-0.021（x表示碳酸鈣含量/（mg/g）;y表示吸光度），決定系數(shù)R2=0.998，水溶性總鈣含量單位為mg/g。

1.3.4 菠蘿果肉PAL、PPO活力和總酚含量的測(cè)定

菠蘿果肉苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）活力的測(cè)定參考吳芳芳等[17]的方法，將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取1 g用于測(cè)定，提取介質(zhì)為0.05 mol/L pH 8.8硼酸緩沖液，于290 nm波長(zhǎng)處測(cè)OD值，以每分鐘OD290nm改變0.01為一個(gè)酶活力單位（U），PAL活力單位為U/g。

菠蘿果肉多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力測(cè)定參考Zhang Zhanquan等[18]的方法，將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取1 g樣品，提取介質(zhì)為0.05 mol/L pH 6.8磷酸緩沖液，于398 nm波長(zhǎng)處測(cè)OD值，每分鐘OD398nm改變0.01為一個(gè)酶活力單位（U），PPO活力單位為U/g。

總酚含量采用福林-酚法[19]測(cè)定。將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取0.5 g用體積分?jǐn)?shù)1%鹽酸-甲醇溶液浸提。以沒(méi)食子酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為：y=79.2x-0.003 3（R2=0.996 5）（x表示沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度/（mg/mL）;y表示A765nm），結(jié)果表示為每100 g鮮樣中含沒(méi)食子酸的等效物的質(zhì)量，總酚含量單位為mg/100 g。

1.3.5 菠蘿果肉POD活力、總抗氧化能力和水溶性胞內(nèi)鈣含量的測(cè)定

菠蘿果肉過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活力的測(cè)定參照谷會(huì)等[20]的方法，稍有改動(dòng)。將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取1 g用于測(cè)定，提取介質(zhì)為0.05 mol/L pH 6.8磷酸緩沖液，于470 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，記錄1.5 min內(nèi)吸光度的變化，以每分鐘升高0.1為一個(gè)酶活力單位（U），POD活力單位為U/g。

菠蘿果肉總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）采用T-AOC試劑盒測(cè)定，取0.3 g菠蘿果肉，加入3 mL提取液進(jìn)行冰浴勻漿，10 000×g、4 ℃離心10 min后取上清液進(jìn)行測(cè)定，T-AOC單位為U/g。

菠蘿果肉水溶性胞內(nèi)鈣含量采用原子吸收法[16]進(jìn)行測(cè)定，將菠蘿果肉冰浴研磨，稱(chēng)取2 g置于50 mL離心管中，加入0.05 mol/L pH 7.4的磷酸緩沖液20 mL，在25 ℃、200 r/min下恒溫振蕩20 min，10 000×g、25 ℃離心10 min，取上清液，用于菠蘿果肉水溶性胞外鈣含量的測(cè)定，水溶性總鈣含量的測(cè)定同1.3.3節(jié)的方法，菠蘿果肉水溶性胞內(nèi)鈣含量按公式（3）計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，結(jié)果均以鮮質(zhì)量計(jì)。采用Excel 2010軟件統(tǒng)計(jì)所有數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差并制圖;數(shù)據(jù)的方差分析采用SPSS 22.0軟件，利用Duncan’s多重比較對(duì)數(shù)據(jù)的顯著性差異進(jìn)行分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯化鈣處理對(duì)菠蘿采后黑心病病情指數(shù)的影響

圖 1 氯化鈣處理對(duì)菠蘿黑心病病情指數(shù)的影響Fig. 1 Effect of calcium chloride treatment on disease index of pineapple internal browning

由圖1可以看出，菠蘿果實(shí)在18 ℃下貯藏3 d，處理組和對(duì)照組均未發(fā)生黑心病，所有組均從第6天開(kāi)始發(fā)病，0.5%氯化鈣處理組的病情指數(shù)在貯藏第6天和第9天與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，貯藏第12天顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。在貯藏6、9、12 d后，1%氯化鈣處理組的病情指數(shù)分別為17.3、22.7、46.7，防治效果分別為27.6%、48.4%、25.8%;2%氯化鈣處理組的病情指數(shù)分別為15.7、19.7、49.8，防治效果分別為34.3%、55.2%、20.6%。1%、2%氯化鈣處理組的病情指數(shù)顯著低于對(duì)照組，但兩個(gè)處理組的病情指數(shù)之間無(wú)顯著性差異。因此選擇1%氯化鈣處理進(jìn)行其他指標(biāo)的測(cè)定。

2.2 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響

由圖2A可知，氯化鈣處理可明顯延緩菠蘿貯藏后期可溶性糖含量的下降，尤其在貯藏第9、12天，對(duì)照組的可溶性糖含量分別為91.7 mg/g和90.3 mg/g，而處理組分別為110.5 mg/g和98.1 mg/g，顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

由圖2B可知，在整個(gè)貯藏期間，可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈緩慢上升趨勢(shì)，而氯化鈣處理對(duì)可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響不大，對(duì)照組從貯藏初期的0.55%上升為貯藏末期的0.68%，而處理組從0.55%上升到0.75%。

由圖2C可知，氯化鈣處理可明顯延緩菠蘿貯藏后期VC含量的下降，尤其在貯藏的第9、12天，對(duì)照組的VC含量分別為15.7 mg/100 g和16.9 mg/100 g，而處理組分別為30.9 mg/100 g和22.9 mg/100 g，顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

由圖2D可知，對(duì)照組和處理組果實(shí)的水溶性總鈣含量均呈先上升后下降趨勢(shì)，對(duì)照組在貯藏第9天達(dá)到最大值（2.9 mg/g），而處理組則在第3天就達(dá)到峰值（3.2 mg/g），對(duì)照組和處理組均在第12天下降到最低值，分別為2.5 mg/g和2.9 mg/g，在整個(gè)貯藏期間，氯化鈣處理組的水溶性總鈣含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

圖 2 氯化鈣處理組對(duì)菠蘿果實(shí)可溶性糖（A）、可滴定酸（B）、VC（C）、水溶性總鈣（D）水平的影響Fig. 2 Effect of calcium chloride treatment on the contents of soluble sugar (A), titratable acid (B), VC (C) and water soluble total calcium (D)in pineapple fruit

2.3 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)貯藏期間酚類(lèi)物質(zhì)代謝的影響

2.3.1 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果肉PAL活力的影響

由圖3A可以看出，菠蘿果實(shí)在貯藏期間，PAL活力呈先下降后上升趨勢(shì)，對(duì)照組在貯藏6 d時(shí)的PAL活力為11.4 U/g，貯藏6 d后則大幅上升，到第12天達(dá)到最大值28.6 U/g。與對(duì)照相比，氯化鈣處理延緩了PAL活力的上升，處理組菠蘿果實(shí)在貯藏第6、9、12天的PAL活力分別為7.7、13.6、20.6 U/g，顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

由圖3B可知，對(duì)照組果實(shí)的PPO活力呈先上升后下降趨勢(shì)，在貯藏3 d時(shí)達(dá)到峰值239.0 U/g，之后一直下降，到12 d下降到最低值168.2 U/g。而氯化鈣處理組的PPO活力則一直呈下降趨勢(shì)，從最初的178.3 U/g下降到貯藏12 d時(shí)的138.6 U/g，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，氯化鈣處理組的PPO活力顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

圖 3 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)PAL（A）、PPO（B）活力的影響Fig. 3 Effect of calcium chloride treatment on PAL (A) and PPO (B)activity of pineapple fruit

2.3.2 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果肉總酚含量的影響

圖 4 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)總酚含量的影響Fig. 4 Effect of calcium chloride treatment on total phenol content of pineapple fruit

由圖4可知，在整個(gè)貯藏過(guò)程中菠蘿果實(shí)總酚含量呈先下降后上升趨勢(shì)，氯化鈣處理組總酚含量在貯藏6 d時(shí)最低，為18.1 mg/100 g，對(duì)照組果實(shí)的總酚含量在貯藏3 d時(shí)最低，為19.4 mg/100 g，之后均呈上升趨勢(shì)。處理組和氯化鈣對(duì)照組貯藏12 d時(shí)分別上升到23.7 mg/100 g和31.7 mg/100 g，氯化鈣處理延緩了總酚含量的上升，貯藏12 d時(shí)比對(duì)照組下降了8.0 mg/100 g。

2.4 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)貯藏期間抗氧化能力的影響

2.4.1 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果肉POD活力、T-AOC的影響

圖 5 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)POD活力（A）和T-AOC（B）的影響Fig. 5 Effect of calcium chloride treatment on POD activity (A) and T-AOC (B) of pineapple fruit

由圖5A可以看出，對(duì)照組和氯化鈣處理組的POD活力均呈先上升后下降趨勢(shì)，氯化鈣處理顯著提高了POD的活力（P＜0.05），在貯藏6 d時(shí)氯化鈣處理組POD活力最高，達(dá)30.4 U/g，是此時(shí)對(duì)照組的1.7 倍，貯藏12 d后氯化鈣處理組下降為21.2 U/g，是此時(shí)對(duì)照組的1.3 倍，而對(duì)照組的POD活力在整個(gè)貯藏過(guò)程中變化不大。

由圖5B可以看出，處理組和對(duì)照組菠蘿果實(shí)的T-AOC在貯藏前3 d無(wú)顯著性差異，而在貯藏6、9、12 d后，對(duì)照組的T-AOC分別為52.0、66.2、76.8 U/g，而氯化鈣處理組的T-AOC分別為79.4、98.7、92.2 U/g，顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.4.2 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果肉水溶性胞內(nèi)鈣含量的影響

圖 6 氯化鈣處理對(duì)菠蘿果實(shí)水溶性胞內(nèi)鈣含量的影響Fig. 6 Effect of calcium chloride treatment on water-soluble intracellular calcium content of pineapple fruit

由圖6可知，氯化鈣處理組和對(duì)照組菠蘿果實(shí)的水溶性胞內(nèi)鈣含量均呈先上升后下降趨勢(shì)，從貯藏初期的0.43 mg/g分別上升到第9天的最大值1.18 mg/g和0.75 mg/g，貯藏12 d時(shí)分別下降到1.08 mg/g和0.60 mg/g，在整個(gè)貯藏期間，氯化鈣處理組的水溶性胞內(nèi)鈣含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

3 討 論

果蔬褐變從本質(zhì)上可分為非酶促褐變和酶促褐變，非酶促褐變是由各種非酶原因引起化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的褐變，酶促褐變是果蔬組織體內(nèi)的酚類(lèi)物質(zhì)在酶的作用下氧化成醌類(lèi)，醌類(lèi)再聚合形成褐色物質(zhì)，從而導(dǎo)致組織變色，酚類(lèi)物質(zhì)、酚酶和活性氧是產(chǎn)生酶促褐變的3 個(gè)必要條件，眾多研究表明果蔬褐變以酶促褐變?yōu)橹鱗21]。Dong Yu等[22]研究表明，低溫冷藏過(guò)程中‘黃冠’梨果皮褐變產(chǎn)生的主要原因是果皮Ca2+的流失、果皮活性氧含量的增加、細(xì)胞膜的損傷等導(dǎo)致PPO酶促反應(yīng)增強(qiáng)，果皮酚類(lèi)物質(zhì)加劇氧化。本實(shí)驗(yàn)也得到類(lèi)似研究結(jié)果，菠蘿果實(shí)采后黑心病的發(fā)生與果實(shí)的活性氧代謝、酚類(lèi)物質(zhì)代謝、水溶性鈣含量有關(guān)。

氯化鈣處理可提高菠蘿果實(shí)的抗氧化性，降低由活性氧積累引起的細(xì)胞膜氧化損傷，從而抑制黑心病的發(fā)生。菠蘿果實(shí)的抗氧化能力和黑心病的發(fā)生密切相關(guān)，Luengwilai等[23]通過(guò)對(duì)菠蘿黑心病的抗病品種和感病品種對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，菠蘿果實(shí)的抗氧化能力可作為黑心病發(fā)生的標(biāo)志性指標(biāo)。正常情況下，植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生與清除處于動(dòng)態(tài)平衡，如果動(dòng)態(tài)平衡被打破，活性氧或過(guò)氧化自由基大量生成，膜脂過(guò)氧化加劇，細(xì)胞膜系統(tǒng)破壞，PPO與酚類(lèi)物質(zhì)接觸從而導(dǎo)致褐變發(fā)生，果蔬的成熟衰老過(guò)程也一樣，由于防御酶系統(tǒng)的抗氧化能力下降，大量活性氧或過(guò)氧化自由基積累，最終表現(xiàn)為果蔬組織氧化褐變，品質(zhì)下降[24]。鈣參與調(diào)節(jié)多種植物滲透脅迫和保護(hù)酶體系的生理活動(dòng)，外源鈣通過(guò)對(duì)植物抗氧化酶的影響從而提高植物的抗氧化能力[25]。龔偉等[26]研究表明，適宜濃度的外源鈣處理能使細(xì)胞內(nèi)超氧化物歧化酶、POD、過(guò)氧化氫酶等防御酶的活力增加，降低胞內(nèi)過(guò)氧化氫水平，降低細(xì)胞膜的電解質(zhì)滲透率，穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu)，從而延緩了果蔬的成熟衰老和褐變。外源鈣處理可提高多種果實(shí)的抗氧化性：Youryon等[13]研究發(fā)現(xiàn)氯化鈣處理可提高菠蘿果實(shí)的抗氧化能力，減輕黑心病的發(fā)生;外源鈣處理可以提高采后桃果實(shí)活性氧代謝水平，減輕桃果實(shí)果心褐變程度[27];POD是一種抗氧化防御酶，清除細(xì)胞內(nèi)的活性氧，王艷穎等[28]研究表明，經(jīng)氯化鈣處理的李果實(shí)POD活力是對(duì)照組果實(shí)的3.7 倍，酶促褐變明顯減輕。本實(shí)驗(yàn)也得出同樣的結(jié)論，氯化鈣處理提高了POD活力、T-AOC，從而減輕了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化損傷，抑制了菠蘿黑心病的發(fā)生。另一方面，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)氯化鈣處理提高了果實(shí)VC的含量，菠蘿果實(shí)內(nèi)VC含量的高低和黑心病的發(fā)生密切相關(guān)，VC可作為一種抗氧化劑，有較強(qiáng)的還原性，能使酚酶失活，又能消耗活性氧，可有效抑制酚類(lèi)物質(zhì)的氧化褐變[23]。

氯化鈣處理影響了果實(shí)酚類(lèi)物質(zhì)的代謝，表現(xiàn)為抑制了酚類(lèi)物質(zhì)的氧化和合成，從而減輕了褐變產(chǎn)生。PPO是一種可將酚類(lèi)物質(zhì)氧化為黑褐色醌類(lèi)化合物的酶，菠蘿果實(shí)PPO活力和菠蘿黑心病的嚴(yán)重程度直接相關(guān)，低溫可以誘導(dǎo)PPO活力增強(qiáng)，從而導(dǎo)致菠蘿黑心病的發(fā)生[29]。Stewart等[30]研究表明，發(fā)生黑心病的菠蘿果實(shí)PPO活力是未發(fā)生黑心病果實(shí)的10 倍。張澤杰等[31]研究發(fā)現(xiàn)，外源鈣處理可以降低‘肥城桃’桃果實(shí)PPO的活力，從而減輕褐變及軟化的發(fā)生。同樣，本研究也發(fā)現(xiàn)氯化鈣處理可降低果實(shí)PPO的活力，抑制黑心病的發(fā)生。PAL是酚類(lèi)生物合成的關(guān)鍵酶，與果實(shí)褐變有關(guān)。PAL活力高低與菠蘿黑心病的關(guān)系目前說(shuō)法不統(tǒng)一，Zhou Yuchan等[32]研究發(fā)現(xiàn)，低溫環(huán)境提高了菠蘿果實(shí)中的PAL活力，刺激酚類(lèi)物質(zhì)的生物合成并使菠蘿產(chǎn)生褐變。Youryon等[13]認(rèn)為，2%的氯化鈣處理可以降低菠蘿果實(shí)的黑心病，PAL活力在貯藏后期低于對(duì)照組，貯藏前期則高于對(duì)照組。而Selvarajah等[33]則認(rèn)為PAL活力與菠蘿黑心病發(fā)生沒(méi)有直接關(guān)系。本研究結(jié)果表明，氯化鈣處理在貯藏前后均降低了果實(shí)PAL的活力，降低了果實(shí)總酚的含量，從而抑制了黑心病的發(fā)生。

氯化鈣處理可提高水溶性胞內(nèi)鈣的含量，抑制菠蘿黑心病的發(fā)生。采后菠蘿黑心病發(fā)病的原因比較復(fù)雜，同一品種可以在10 ℃甚至更低的溫度下發(fā)生黑心病，這可能和菠蘿發(fā)生冷害有關(guān)，也可以在20 ℃甚至更高的溫度下發(fā)生黑心病，這和菠蘿的成熟衰老有關(guān)[2]。本實(shí)驗(yàn)研究的菠蘿是在18 ℃下貯藏，黑心病的發(fā)生也可能是一種衰老的表現(xiàn)。Ca2+作為植物細(xì)胞內(nèi)外信息傳遞的第二信使，可調(diào)節(jié)植物諸多生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程，對(duì)果實(shí)成熟衰老也有調(diào)控作用，Ca2+通常被認(rèn)為是植物細(xì)胞衰老和果實(shí)后熟作用的延緩劑[34]。在果實(shí)成熟衰老過(guò)程中，水溶性Ca2+含量呈下降趨勢(shì)，提高Ca2+含量可延緩果實(shí)衰老[35]。Hewajulige等[36]對(duì)黑心病感病菠蘿研究發(fā)現(xiàn)，黑心病的嚴(yán)重程度和果實(shí)水溶性鈣含量呈負(fù)相關(guān)，靠近菠蘿果心的果肉鈣含量較低，褐變嚴(yán)重，而靠近果皮的果肉鈣含量較高，褐變較輕。而本實(shí)驗(yàn)得出相反的研究結(jié)果，對(duì)照組菠蘿果實(shí)隨著黑心病發(fā)病加重，而水溶性胞內(nèi)鈣的含量有小幅上升趨勢(shì)，這可能和果柄浸泡清水而產(chǎn)生水分脅迫并觸發(fā)胞內(nèi)鈣濃度上升有關(guān)。而經(jīng)氯化鈣處理的菠蘿果實(shí)水溶性胞內(nèi)鈣含量上升幅度明顯高于對(duì)照組，黑心病病情指數(shù)明顯低于對(duì)照組，說(shuō)明氯化鈣處理可以通過(guò)提高果實(shí)水溶性胞內(nèi)鈣的含量而延緩果實(shí)衰老，抑制黑心病的發(fā)生。

總之，采后1%的氯化鈣處理明顯降低了菠蘿黑心病的病情指數(shù)，首先是由于其提高了POD的活力、VC的含量、T-AOC，從而減輕了細(xì)胞膜的氧化損傷;其次，氯化鈣處理降低了果實(shí)PAL和PPO的活力，降低了果實(shí)總酚的含量;再次，氯化鈣處理可提高果實(shí)水溶性胞內(nèi)鈣的含量，減輕果肉褐變的發(fā)生。此外，采后1%的氯化鈣處理還延緩了菠蘿采后貯藏品質(zhì)的劣變，延緩了果實(shí)VC、可溶性糖含量的下降，提高了果實(shí)水溶性總鈣的含量。