脫落酸對(duì)儲(chǔ)藏鮮參的生理活性及質(zhì)量指標(biāo)的影響

李亞麗，王榮燦，曲正義*，朱言柱，侯微，鄭培和

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所吉林省中藥材種植（養(yǎng)殖）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長(zhǎng)春 130112）

五加科植物人參（Panax ginsengC.A.Mey），作為新資源食品，在食品、保健品和化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍[1-2]。鮮人參分為兩種，一種是“生鮮人參”，另一種是“保鮮人參”，生鮮人參由于受到產(chǎn)地和采收時(shí)間等限制，應(yīng)用受到了極大的影響。因此，目前市場(chǎng)上流通的生鮮人參相對(duì)較少，多為“保鮮人參”。保鮮人參主要用于膳食保健和化妝品領(lǐng)域，具有食用方便、易于加工和利于吸收等特點(diǎn)。尤其繼中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)（原衛(wèi)生部）公告2012年第17號(hào)批準(zhǔn)人參（人工種植）為新資源食品后，人們對(duì)“保鮮人參”的需求量更是呈現(xiàn)日益上升趨勢(shì)[3-4]。但是人參生產(chǎn)卻存在著較強(qiáng)的季節(jié)性、區(qū)域性及本身的易腐性，這同廣大消費(fèi)者對(duì)鮮人參的多樣性及淡季調(diào)節(jié)的迫切性相矛盾，因此依靠先進(jìn)的科學(xué)和技術(shù)，盡可能長(zhǎng)地保持其天然品質(zhì)和特性的人參保鮮儲(chǔ)藏技術(shù)成為一項(xiàng)重要的課題，它和人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)。

目前，主要發(fā)展了氣調(diào)保鮮（包括限氣貯藏、充N2、充CO2或其他惰性氣體貯藏及減壓貯藏等多種方法）、輻射保鮮（利用同位素放出的高能射線殺滅附著在鮮參表面的微生物）、苔鮮保鮮[用苔鮮、保鮮劑（苯甲酸鈉）和2,4-二氯苯氧乙酸）和硅窗（FC-8型）綜合處理人參，進(jìn)行保鮮]、砂土貯藏（將人參直接用砂土掩埋，保持適當(dāng)?shù)乃郑┗蚱渌瘜W(xué)等保鮮技術(shù)[5-7]。每一類又衍生出很多新技術(shù)，各自依托不同的保鮮原理。各種保鮮手段的側(cè)重點(diǎn)不同，但都是通過(guò)對(duì)保鮮品質(zhì)起關(guān)鍵作用的3大要素進(jìn)行調(diào)控：首先是控制其衰老進(jìn)程，一般通過(guò)呼吸作用的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)；其次控制微生物，主要通過(guò)對(duì)腐敗菌的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)；第三為控制內(nèi)部水分蒸發(fā)，主要通過(guò)對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度的控制和細(xì)胞間水分的結(jié)構(gòu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)[8]。另外，近幾年又發(fā)展了較先進(jìn)的保鮮技術(shù)，主要有臨界低溫高濕保鮮、細(xì)胞間水結(jié)構(gòu)化氣調(diào)保鮮、臭氧氣調(diào)保鮮、低劑量輻射預(yù)處理保鮮、高壓保鮮、基因工程保鮮、細(xì)胞膨壓調(diào)控保鮮和涂膜保鮮等，但是大多存在問(wèn)題，例如：氣調(diào)保鮮操作麻煩，需要專門(mén)的氣調(diào)裝置；苔蘚保鮮時(shí)限較短；低劑量的射線不能有效地殺死人參表面的微生物，而高劑量的射線可能導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變形或變性，刺激了呼吸作用；沙土保鮮人參腐爛的損耗率較高，總皂苷降低幅度也較大；另外其他化學(xué)保鮮技術(shù)大多需要用到潛在有毒有害的化學(xué)藥品或試劑而限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此需要開(kāi)發(fā)新的快速便捷和安全高效的人參保鮮技術(shù)。

脫落酸是一種植物激素，能有效降低人參表面處于開(kāi)放狀態(tài)的氣孔的比例，并能有效降低人參氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率，控制失水，同時(shí)延緩能量的損失[9]；并能提高SOD、POD及總酚等抗氧化能力，延緩衰老[10]；酶作為具有催化功能的蛋白質(zhì)，參與植物的營(yíng)養(yǎng)和能量代謝，與植物的生長(zhǎng)和次生代謝物的形成等密切相關(guān)，人參酶活（CAT、SOD和POD等酶）強(qiáng)弱可以直接體現(xiàn)人參自身代謝水平。當(dāng)植物受到逆境侵害時(shí)，保護(hù)酶活性會(huì)升高。對(duì)于人參根來(lái)說(shuō)，任何保鮮過(guò)程相對(duì)其自然生長(zhǎng)過(guò)程都是一種逆境傷害，同時(shí)降低人參生長(zhǎng)活性[11]。人參被譽(yù)為滋補(bǔ)強(qiáng)壯的珍貴藥材，與其所含的人參皂苷、揮發(fā)油、人參單糖及寡糖、多糖和蛋白等成分密切相關(guān)[12-14]。因此，選擇脫落酸ABA，考察它們對(duì)人參保鮮效果的研究，通過(guò)考察脫落酸對(duì)儲(chǔ)藏鮮參的生理活性（CAT、SOD和POD等酶活）及質(zhì)量指標(biāo)（人參皂苷、揮發(fā)油、人參單糖及寡糖、多糖、蛋白等內(nèi)在質(zhì)量和外觀感官指標(biāo)腐爛程度）的影響，以期為高效安全人參保鮮提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

五年生鮮參，2019年9月份采自吉林省通化市某參場(chǎng)；葡萄糖、麥芽糖、果糖和蔗糖等單糖和寡糖（對(duì)照品）以及脫落酸，美國(guó)Sigma公司；SOD、POD和CAT等酶試劑盒，南京建成生物試劑公司；皂苷（Rg1，Re，Rf，Rg2，Rb1，Rc，Rb2，Rb3和Rd，對(duì)照品），中國(guó)藥品生物制品檢定所；乙腈、甲醇等（色譜純），F(xiàn)isher公司；其他所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純，水為純凈水。

1.2 儀器與設(shè)備

Acquity超高效液相色譜儀（美國(guó)Waters公司）；7890A-5975C型GC-MS聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent科技有限公司）；超臨界CO2流體萃取儀（美國(guó)通用分離公司）；7890A-5975C型GC-MS儀（美國(guó)安捷倫公司）；TU-1810型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；K110F全自動(dòng)凱氏定氮（濟(jì)南海能公司）。

1.3 試驗(yàn)材料

將采購(gòu)的鮮參，分別設(shè)置為對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組（4，40和400 μmol/L噴灑），保存30 d。

1.4 方法

1.4.1 SOD、POD和CAT等酶活變化分析

取1.00 g對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的鮮參（根及芽孢），經(jīng)低溫冷凍研磨后，加適量0.01 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）。充分混勻提取20 min，在4 ℃條件下，以4000 r/min離心15 min，取上清液為粗酶液。隨后參照試劑盒方法分別按照SOD、POD和CAT酶試劑盒處理方法處理后，采用紫外檢測(cè)法測(cè)對(duì)照組和不同處理組處理貯藏30 d后的酶活值。

1.4.2 人參皂苷含量變化分析

人參皂苷含量測(cè)定方法參照孟麗芬等[15]和董妍等[16]的方法，并有一定改進(jìn)。即采用液相色譜技術(shù)，利用外標(biāo)法進(jìn)行定量計(jì)算。分別準(zhǔn)確稱取對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的0.50 g的鮮參干燥樣品粉末，加入適量氨水-水-甲醇溶液（NH3+H2O+CH3OH=4+21+75，V/V），定溶至10.00 mL，靜置48 h，取上清液，過(guò)0.22 μm微孔濾膜，上機(jī)測(cè)試。優(yōu)化得到檢測(cè)條件如下，ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1×50 mm，1.7 μm），流動(dòng)相：乙腈-0.0005%磷酸水溶液（梯度洗脫：0～3 min，17%～19%乙腈；3～4 min，19%～21%乙腈；4～4.5 min，21%～24%乙腈；4.5～5 min，24%～28%乙腈；5～6.5 min，28%乙腈；6.5～7.5 min，28%～30%乙腈；7.5～9.5 min，30%～36% 乙腈；9.5～11 min，36%～40%乙腈），流速0.5 mL/min，柱溫35 ℃，進(jìn)樣量2 μL，隨后計(jì)算對(duì)照組和不同處理組處理貯藏30 d后的皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4.3 人參揮發(fā)性含量變化分析

人參揮發(fā)油測(cè)定采用經(jīng)典方法，并稍有改進(jìn)[17]。分別準(zhǔn)確稱取對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的0.50 g的鮮參干燥樣品粉末，采用超臨界CO2提取法提取揮發(fā)油，最佳工藝條件為萃取壓力38 MPa、萃取溫度55 ℃、靜態(tài)萃取時(shí)間2 h、動(dòng)態(tài)萃取時(shí)間1 h。GC條件：HP-5MS石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫條件：初始溫度40 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至200 ℃，再以10 ℃/min升至280 ℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣為高純He（純度99.9999%），柱流量1.0 mL/min，進(jìn)樣量1.0 μL，分流比20∶1。MS條件：電子電離源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，接口溫度250℃，溶劑延遲時(shí)間3 min，質(zhì)量掃描范圍m/z30～550 U。

1.4.4 單糖和寡糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化分析

單糖和寡糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化分析采用UPLC-ELSD法[18]。分別準(zhǔn)確稱取對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的0.50 g的鮮參干燥樣品粉末，置于10 mL容量瓶中，加入80%乙醇超聲提取2 h，搖勻，靜置，吸取上清液，過(guò)濾膜，進(jìn)UPLC分析檢測(cè)。色譜條件：ACQUITYUPLCBEHAmid（2.1 mm×50 mm，1.7 μm）；流動(dòng)相：0.2%三乙氨-乙腈溶液-水（梯度洗脫：0～2 min，85%～78%乙腈溶液；2～7 min，78%～68%乙腈溶液）；流速：0.2 mL/min；柱溫：50 ℃；進(jìn)樣量：2 μL。ELSD參數(shù)：漂移管溫度75 ℃，氮?dú)鈮毫?0 psi，噴霧器30 ℃，增益200。

1.4.5 多糖成分變化分析

依照文獻(xiàn)[19]的方法，進(jìn)行多糖提取及測(cè)定。分別準(zhǔn)確稱取對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的10.0 g的鮮參干燥樣品粉末，加適量70%的乙醇水溶液，提取3次，每次提取3 h，濾過(guò)，回收提取人參皂苷后的殘留物，烘干備用。稱取5.0 g預(yù)處理過(guò)的人參藥材，加入15倍量的水，于100 ℃水浴提取3次，每次3 h，濾過(guò)，合并濾液，濃縮，加無(wú)水乙醇調(diào)濃度至80%，于4 ℃冷藏，靜置4 h。離心，棄去上清液，沉淀烘干作粗多糖樣品備用。精密稱取50 mg粗多糖樣品，用蒸餾水溶解，并定容于50 mL容量瓶中，制成一定濃度的多糖儲(chǔ)備液，備用。精密量取2 mL多糖儲(chǔ)備液于25 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋到刻度，備用。精密量取2 mL供試品溶液于25 mL比色管中，加入1.0 mL 5%苯酚溶液，在旋渦混合器上混勻，然后加入10 mL濃硫酸，在旋渦混合器上小心混勻，置沸水浴中2 min，冷卻至室溫。采用苯酚硫酸法考察對(duì)照組和不同處理組處理貯藏30 d后的多糖成分變化。

1.4.6 水溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化分析

依照J(rèn)ia等[6]的方法，進(jìn)行鮮參中蛋白的測(cè)定。分別準(zhǔn)確稱取對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的10.00 g，采用液氮研磨。置于50 mL離心管中，加入40 mL去離子水，于4 ℃振蕩提取10 min，再以3000 r/min 4 ℃離心20 min，取上清液冷凍干燥至干，備用。

精密稱取2 g冷凍提取物，加入10 mL硝酸，5 mL 30%的H2O2，置于微波消解罐內(nèi)消解10 min。待冷卻后于120 ℃條件下趕酸，然后用10 mL去離子水清洗溶樣杯，并定容。以等量的硝酸、H2O2做試劑空白試驗(yàn)。隨后采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)試，計(jì)算含N量，乘以6.25換算蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 試驗(yàn)流程

研究以五年生鮮人參為試驗(yàn)材料，為達(dá)到保水和防腐的目的，以不同濃度的脫落酸處理并冷藏，并以僅冷藏保存的鮮參作為對(duì)照，與新鮮采收的人參進(jìn)行比較?？疾?0 d后人參體內(nèi)生理活性（SOD、POD和CAT等酶活）、內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)（人參皂苷、揮發(fā)油、人參單糖及寡糖、多糖及蛋白變化）和外在感官指標(biāo)（腐爛程度），優(yōu)選最佳的保鮮方法。技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)技術(shù)流程

2 結(jié)果與分析

2.1 脫落酸對(duì)儲(chǔ)藏鮮參的生理活性影響

依照1.4.1小節(jié)的SOD、POD和CAT等酶活變化分析方法檢測(cè)，對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的鮮參的酶活結(jié)果如表1所示。SOD、POD和CAT等酶為植物保護(hù)酶類，當(dāng)植物受到逆境侵害時(shí)，保護(hù)酶活性會(huì)升高。對(duì)于人參根來(lái)說(shuō)，任何保鮮過(guò)程相對(duì)其自然生長(zhǎng)過(guò)程都是一種逆境傷害。從結(jié)果可以看出，當(dāng)采用40 μmol/L脫落酸處理鮮參時(shí)，儲(chǔ)藏30 d后的酶活性較對(duì)照組人參的CAT、SOD和POD酶活值較對(duì)照組分別降低25.83%，14.74%和32.04%。

表1 對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組鮮參的酶活比較

2.2 脫落酸對(duì)儲(chǔ)藏鮮參的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)影響

依照1.4.2～1.4.6小節(jié)人參皂苷、揮發(fā)油、單糖和寡糖、多糖以及水溶性蛋白等分析方法檢測(cè)，對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的鮮參的主要內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果如表2所示。從結(jié)果可以看出，當(dāng)采用40 μmol/L脫落酸處理鮮參時(shí)，儲(chǔ)藏30 d后較對(duì)照組品質(zhì)保持好很多，其中皂苷和揮發(fā)油及水溶性蛋白分別較自然生長(zhǎng)組少降低很多，分別為14.68%，6.07%和40.88%。

表2 對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組鮮參的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)比較

2.3 脫落酸對(duì)儲(chǔ)藏鮮參的外觀質(zhì)量影響

選取55株健康人參，隨機(jī)取每11株為一組，儲(chǔ)存30 d后的對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組的鮮參的主要外觀質(zhì)量結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，40 μmol/L ABA處理鮮參時(shí)，其外觀保持的最佳，腐爛程度最低。

表3 對(duì)照組和不同濃度脫落酸處理組鮮參的外觀質(zhì)量比較

綜上所述，當(dāng)采用40 μmol/L ABA處理鮮參時(shí)，儲(chǔ)藏30 d后，其生理活性（SOD、POD和CAT等酶活）較新鮮參變化最小，同時(shí)質(zhì)量指標(biāo)（內(nèi)部及外觀感官指標(biāo)）亦保持的很好。

3 結(jié)論

用ABA處理鮮參，能有效地使人參的儲(chǔ)藏期得以延長(zhǎng)，尤其在抑制其萎蔫失水方面效果顯著。與前期研究報(bào)道結(jié)果一致[20]，其原理主要是能有效降低人參表面處于開(kāi)放狀態(tài)的氣孔的比例，并能有效降低人參氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率，控制失水，同時(shí)延緩能量的損失；另外，ABA能提高SOD、POD及總酚等抗氧化能力，延緩衰老，所以能使得保鮮人參的腐爛程度降低，盡可能長(zhǎng)地保持其天然品質(zhì)和特性[10,21]，此研究以期為安全高效鮮參保鮮貯存提供參考依據(jù)。