茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)品質(zhì)的影響

閆艷華

（呂梁學(xué)院生命科學(xué)系，山西 呂梁 033000）

杏是一種呼吸躍變型水果，果實(shí)的成熟、腐爛和軟化是一個(gè)復(fù)雜的生理生化反應(yīng)過程，不僅風(fēng)味顏色發(fā)生了變化，而且營(yíng)養(yǎng)合成、多糖降解、呼吸速率等也發(fā)生了變化[1]。通常果實(shí)采后在常溫條件下一周后就會(huì)逐漸軟化甚至腐爛，病害極其嚴(yán)重[2]。許多品種的果實(shí)在低溫下貯藏半個(gè)月后也會(huì)出現(xiàn)冷害，主要表現(xiàn)為果肉褐變、果汁產(chǎn)量下降、風(fēng)味和口感喪失、正常成熟能力喪失等，由于收獲時(shí)機(jī)械損傷杏組織結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致某些營(yíng)養(yǎng)成分的損失，在這個(gè)過程中，杏果實(shí)很容易被感染致病菌，然后迅速腐爛。目前，杏的貯藏保鮮主要是冰溫保鮮和復(fù)合涂膜保鮮[3-4]，冰溫保鮮具有對(duì)設(shè)備要求高、成本高的特點(diǎn)，而復(fù)合涂膜保鮮操作相對(duì)比較繁瑣。由于我國(guó)鮮杏產(chǎn)量較大，亟需尋找高效便捷的保鮮方法。

在果蔬的生長(zhǎng)過程中，茉莉酸甲酯（MeJA）起調(diào)節(jié)生長(zhǎng)的作用。MeJA 作為植物中廣泛存在的信號(hào)因子，它可以代替化學(xué)殺菌劑用于水果和蔬菜的采后貯藏。有研究表明，MeJA 對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響主要是通過控制果實(shí)的呼吸代謝來降低果實(shí)的失重率，減少微生物污染和果實(shí)腐爛[5]。目前已有研究人員用MeJA 處理蘋果[6]、梨[7]、春蜜桃[8]、芒果[9]、甜瓜類[10]等多種水果，結(jié)果表明，MeJA 處理可以改善果實(shí)的顏色和風(fēng)味，誘導(dǎo)果實(shí)對(duì)細(xì)菌和真菌的抗性，減緩果實(shí)硬度下降速率，從而減少果實(shí)采后冷害和病害的發(fā)生，提高果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

本試驗(yàn)以杏為試材，研究了不同濃度MeJA 處理對(duì)采后杏品質(zhì)的影響，以期為MeJA 處理采后果實(shí)的應(yīng)用提供一定理論依據(jù)，同時(shí)為杏果采后貯藏保鮮提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

試驗(yàn)試材為市場(chǎng)上購(gòu)買的形狀色澤均勻正常、大小均一、無機(jī)械損傷、無腐爛變質(zhì)、八成熟的新鮮杏，及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室處理。茉莉酸甲酯、核黃素、愈創(chuàng)木酚、氫氧化鈉、鄰苯二酚、碳酸鈣、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉等均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

BY07-Centrifuge5804R 型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，SHGWYY 型手持折光儀，VIS-723N 型可見分光光度計(jì)，Alpha-1900S 型紫外可見分光光度計(jì)，SHB-3 型循環(huán)水式多用真空泵。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將杏果實(shí)隨機(jī)分成3 組份（每組約為50 個(gè)），攤開風(fēng)涼后，分裝于保鮮盒中，將MeJA 用乙醇助溶后再加入水溶液進(jìn)行均勻噴霧處理，處理濃度分別為0、10、100 μmol/L，以杏均勻噴濕為標(biāo)準(zhǔn)，果實(shí)自然瀝干后密封至保鮮盒中，最后分別放在常溫18 ℃左右下貯藏10 d，每2 d 對(duì)果實(shí)的硬度、可溶性固形物（TSS）、可滴定酸（TA）含量、腐爛指數(shù)、多酚氧化酶（PPO）活性、過氧化物酶（POD）活性和過氧化氫酶（CAT）活性指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，所有指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3 次后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 腐爛指數(shù)

參照張福生等[11]的方法測(cè)定。將果實(shí)表面菌狀或病斑面積劃分為4 級(jí)。0 級(jí)為無腐爛；1 級(jí)為腐爛面積低于果實(shí)面積的20%；2 級(jí)為腐爛面積占果實(shí)面積的20%～40%；3 級(jí)為腐爛面積大于果實(shí)面積的40%。按公式計(jì)算腐爛指數(shù)。

1.2.2.2 硬度

使用水果硬度計(jì)直接測(cè)定[8]，每個(gè)樣品測(cè)定3 次，結(jié)果取平均值。

1.2.2.3 可溶性固形物含量

參照張福生等[11]的方法采用手持折光儀測(cè)定。將杏果肉勻漿，取上清液滴于折光儀鏡面進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2.4 可滴定酸含量

參照李燦嬰等[12]的方法測(cè)定。

1.2.2.5 多酚氧化酶活性

采用鄰苯二酚比色法在398 nm 處測(cè)定樣品吸光值[7]。

1.2.2.6 過氧化氫酶活性

采用紫外分光光度法在240 nm 處測(cè)定其樣品吸光值[7]。

1.2.2.7 過氧化物酶活性

采用愈創(chuàng)木酚法在460 nm 處測(cè)定待測(cè)液的吸光值[7]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 處理軟件繪制圖表，采用SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)腐爛指數(shù)的影響

杏是一種呼吸躍變型果實(shí)，采收不久后就會(huì)發(fā)生腐爛。腐爛指數(shù)的變化直接影響著果實(shí)品質(zhì)的變化，圖1 中顯示了不同濃度茉莉酸甲酯處理對(duì)杏果實(shí)采后腐爛指數(shù)的影響。

由圖1 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，杏果實(shí)的腐爛指數(shù)逐漸升高，說明隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，杏果實(shí)品質(zhì)逐漸下降，腐爛速度加快。常溫貯藏4 d 后，不同處理間果實(shí)腐爛指數(shù)差異顯著（P＜0.05）。貯藏6、8、10 d時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理分別比對(duì)照組的腐爛指數(shù)下降了 38%、28%、33%，100 μmol/L MeJA 處理比對(duì)照組的腐爛率分別下降了16%、11%、18%，說明MeJA 處理可以有效降低果實(shí)的腐爛程度，其中10 μmol/L MeJA處理的防腐效果最好，能夠更好地抑制杏腐爛的發(fā)生。

圖1 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effects of methyl jasmonate treatments on rot indices of postharvest apricots

2.2 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)硬度的影響

硬度的變化可以很好地反映果實(shí)的品質(zhì)[2]。水果在成熟過程中釋放大量的乙烯，使呼吸加速，導(dǎo)致果實(shí)迅速軟化[8]。由圖2 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，杏果實(shí)硬度也在逐漸下降。貯藏4、6、8、10 d 時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理的杏果實(shí)硬度分別比對(duì)照組高0.74、0.70、0.78、0.43 kg/cm2，100 μmol/L MeJA 處理組果實(shí)硬度分別比對(duì)照組高 0.51、0.40、0.38、0.23 kg/cm2，說明低濃度MeJA 處理對(duì)延緩杏的軟化效果強(qiáng)于高濃度 MeJA。貯藏第 10 天時(shí)，0、10、100 μmol/L MeJA處理組果實(shí)硬度分別為1.87、2.30、2.10 kg/cm2，其中10 μmol/L MeJA 處理組硬度最大，貯藏過程中下降速度最慢，說明10 μmol/L MeJA 處理更有利于保持杏果實(shí)的硬度。

圖2 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)硬度的影響Fig.2 Effects of methyl jasmonate treatments on hardness of postharvest apricots

2.3 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，主要是指可溶性糖類，包括單糖、雙糖等。水果中TSS 含量是指可以溶解在水中的糖、酸、各種維生素和礦物質(zhì)，它是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[2]。由圖3 可知，常溫貯藏過程中，杏果實(shí)TSS 含量呈先下降后上升的輕微浮動(dòng)趨勢(shì)，經(jīng)10 μmol/L MeJA 和 100 μmol/L MeJA 處理的果實(shí) TSS 含量在貯藏后期高于對(duì)照組。本試驗(yàn)結(jié)果與李燦嬰等[12]研究采后茉莉酸甲酯處理對(duì)蘋果霉變和貯藏品質(zhì)的影響結(jié)果一致，不同濃度MeJA 處理對(duì)果實(shí)TSS 含量的影響無顯著性差異。

圖3 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后果實(shí)杏TSS 含量的影響Fig.3 Effects of methyl jasmonate treatments on TSS contents of postharvest apricots

2.4 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)可滴定酸含量的影響

TA 含量可作為評(píng)定果實(shí)品質(zhì)的指標(biāo)之一。果實(shí)中可滴定酸含量主要受果實(shí)呼吸代謝速率和外界條件因素的影響[10]。不同濃度茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)TA 含量的影響見圖4。

圖4 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)TA 含量的影響Fig.4 Effects of methyl jasmonate treatments on TA contents of postharvest apricots

由圖4 可知，整個(gè)貯藏期間，杏果實(shí)的TA 含量呈先下降后上升的趨勢(shì)。10 μmol/L MeJA 處理與其他兩組相比TA 含量有顯著差異（P＜0.05）。常溫貯藏第4、6、8、10 天時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理組果實(shí) TA 含量分別比對(duì)照組提高了 53%、46%、38%、56%，100 μmol/L MeJA 處理組果實(shí)TA 含量分別比對(duì)照組提高了18%、16%、15%、22%。由此可知，10 μmol/L MeJA 處理能夠很好地維持杏果實(shí)的TA 含量，保持果實(shí)適當(dāng)?shù)奶撬岜?，利于其原有風(fēng)味的保持。

2.5 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)多酚氧化酶活性的影響

PPO 活性是評(píng)價(jià)果實(shí)衰老的重要指標(biāo)之一[12]。由圖5 可知，常溫貯藏0～6 d，杏果實(shí)PPO 活性呈上升趨勢(shì)，之后迅速下降。前期PPO 活性增強(qiáng)的原因可能是植物機(jī)體處于逆境時(shí)，誘導(dǎo)PPO 基因的表達(dá)，促進(jìn)酶的活化，保護(hù)組織防止受損；而后期活性下降的原因可能是細(xì)胞內(nèi)部的多酚類物質(zhì)消失，導(dǎo)致組織細(xì)胞老化，酶活性下降。貯藏6 d 時(shí)，各處理組果實(shí)PPO 活性均達(dá)到高峰值。8～10 d 時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理組PPO 活性均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，MeJA 處理的杏果實(shí)抗褐變能力增強(qiáng)，高濃度茉莉酸甲酯處理的杏果實(shí)褐變嚴(yán)重，甚至失去了一定的商品價(jià)值。貯藏 8 d 和 10 d 時(shí)，經(jīng) 10 μmol/L MeJA 處理的果實(shí)PPO 活性分別比對(duì)照組降低了45%和58%，經(jīng)100 μmol/L MeJA 處理的果實(shí)PPO 活性分別比對(duì)照組降低了10%和31%，說明貯藏后期MeJA 處理能降低杏果實(shí)的PPO 活性，保持果實(shí)獨(dú)特的風(fēng)味和新鮮的品質(zhì)。

圖5 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)PPO 活性的影響Fig.5 Effects of methyl jasmonate treatments on PPO activities of postharvest apricots

2.6 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)過氧化氫酶活性的影響

過氧化氫酶主要是將過氧化氫轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕夂退?，以達(dá)到避免破壞果實(shí)細(xì)胞，使細(xì)胞膜維持穩(wěn)定的目的。由圖6 可以看出，杏果實(shí)CAT 活性在貯藏期間先升高后降低，可能是因?yàn)楣麑?shí)受機(jī)械損傷導(dǎo)致CAT活性上升，后期下降是因?yàn)榍宄斯麑?shí)體內(nèi)的過氧化氫。3 種處理果實(shí)CAT 活性達(dá)到最大值的時(shí)間不同，10、100 μmol/L MeJA 處理組于貯藏第 6 天時(shí)達(dá)到最大值，而對(duì)照組在8 d 時(shí)才達(dá)到最大值。貯藏2～10 d時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理組的 CAT 活性分別比對(duì)照組 提 高 了 33%、19%、25%、11%、15%，100 μmol/L MeJA 處理組的CAT 活性分別比對(duì)照組提高了17%、13%、11%、3%、14%。由此可見，MeJA 處理對(duì)杏果實(shí)CAT 活性有一定的提高作用。

圖6 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)CAT 活性的影響Fig.6 Effects of methyl jasmonate treatments on CAT activities of postharvest apricots

2.7 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)過氧化物酶活性的影響

POD 是酶防御系統(tǒng)中的重要酶。它與CAT 和SOD協(xié)同合作，清除體內(nèi)多余的自由基[6]。不同濃度茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)POD 活性的影響見圖7。

圖7 茉莉酸甲酯處理對(duì)采后杏果實(shí)POD 活性的影響Fig.7 Effects of methyl jasmonate treatments on POD activities of postharvest apricots

由圖7 可知，貯藏第8 天時(shí)，各處理果實(shí)POD活性均達(dá)到高峰值。POD 活性上升的原因可能是果實(shí)受到呼吸作用、光合作用等的影響。6～10 d 時(shí)，10 μmol/L MeJA 處理的杏果實(shí)POD 活性均顯著低于其他兩組（P＜0.05）。貯藏 2～10 d 時(shí)，10 μmol/L MeJA處理的杏果實(shí)POD 活性比對(duì)照組分別降低了36%、14%、27%、25%、23%，100 μmol/L MeJA 處理的杏果實(shí)POD 活性比對(duì)照分別降低了14%、9%、13%、8%、5%，說明MeJA 處理能夠使果實(shí)細(xì)胞內(nèi)的POD 活性降低，抑制果實(shí)衰老和褐變。

3 討論與結(jié)論

果蔬采摘后或受到機(jī)械傷害等不良環(huán)境產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)包括單線態(tài)氧、過氧化氫、超氧陰離子自由基和羥基自由基等，正常生長(zhǎng)狀態(tài)下，活性氧清除與產(chǎn)生存在平衡[13-15]。受到不良條件影響后，平衡系統(tǒng)被打破，清除活性氧的酶有超氧化物歧化酶（SOD）、POD、CAT 等。有研究表明，MeJA 通過激發(fā)防御系統(tǒng)，加強(qiáng)抗氧化酶的活性以消除果蔬受到機(jī)械傷害產(chǎn)生的自由基，從而提高果蔬采后抗性[16-17]。CAT是清除活性氧最重要的抗氧化酶之一，它通過把過氧化氫分解成水，減弱活性氧自由基的傷害。本研究中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CAT 活性整體呈上升趨勢(shì)，10 μmol/L MeJA 處理的果實(shí)CAT 活性最高。

POD 在抗氧化過程中的作用有兩方面：一方面，同CAT 共同作用清除活性氧，避免大量活性氧積累對(duì)植物組織膜脂造成傷害；另一方面，POD 在催化過程中會(huì)產(chǎn)生加劇組織氧化的自由基[13,18]，并且不同植物、同一植物的不同組織的POD 含量不甚相同。在杏的保鮮過程中，其POD 活性不斷升高，MeJA 處理延緩了其升高速度，但MeJA 對(duì)POD 的影響方式有待進(jìn)一步研究。

PPO 是酶促褐變的關(guān)鍵酶，酶促褐變是酚類化合物在酚酶催化作用下形成鄰醌類化合物，進(jìn)一步經(jīng)氧化聚合形成褐色產(chǎn)物，發(fā)生褐變。酶促反應(yīng)的發(fā)生需要酚類底物、氧氣和酶參與，PPO 是最重要的影響因素，它含有兩個(gè)Cu2+，與氧結(jié)合原子數(shù)不同，產(chǎn)生3 種型態(tài)，即氧化態(tài)酶、還原態(tài)酶和脫氧態(tài)酶，這3 種型態(tài)酶通過去氧、脫氧和結(jié)合氧相互轉(zhuǎn)化[19-22]。本研究中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)PPO 活性呈不斷上升趨勢(shì)，MeJA 處理可降低PPO 活性，延緩杏果實(shí)褐變進(jìn)程。

綜上所述，適宜濃度的MeJA 處理可改善杏果實(shí)的色澤和風(fēng)味，提高果實(shí)品質(zhì)，從而減少其采后病害的發(fā)生。本研究結(jié)果表明，不同濃度的MeJA 能夠使杏果實(shí)硬度下降速度變慢，降低果實(shí)腐爛指數(shù)，減少自然損害的發(fā)生，誘導(dǎo)并提高杏的CAT 活性，抑制PPO 和POD 活性，對(duì)TSS 含量的影響不大。其中，10 μmol/L MeJA 處理對(duì)果實(shí)的保鮮效果更好。