微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期軟化的調(diào)控作用

張 鵬，朱文月，薛友林，賈曉昱，李江闊*

（1 天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術(shù)研究所 天津 300384 2 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津） 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300384 3 遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院 沈陽(yáng) 110036）

藍(lán)莓是一種屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium spp.）的小型漿果，初產(chǎn)于北美[1]，深受消費(fèi)者青睞[2]。藍(lán)莓富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有很高的食用和商品價(jià)值[3-5]。同時(shí)，藍(lán)莓具有多種保健功效[3]，是五大健康食品之一，被稱為“漿果之王”。藍(lán)莓果實(shí)采后不耐貯藏，品質(zhì)極易發(fā)生劣變，室溫下易失水皺縮且不加任何處理的藍(lán)莓采后僅能保存3～7 d[6-7]。藍(lán)莓多采摘于高溫、多雨的夏季，果實(shí)水分含量高，炎熱的氣候使得藍(lán)莓采摘后呼吸作用旺盛，代謝加快，導(dǎo)致藍(lán)莓保鮮和貯藏性差[8-9]，果實(shí)軟化現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

微環(huán)境氣調(diào)是基于箱式氣調(diào)而發(fā)展起來(lái)的一種新興氣調(diào)方式。其特點(diǎn)是在傳統(tǒng)箱式氣調(diào)對(duì)O2和CO2自發(fā)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，加入新型氣體，從而實(shí)現(xiàn)雙控調(diào)節(jié)[10-12]。如劉振通[13]研究表明，微環(huán)境氣調(diào)調(diào)控可有效延緩軟棗獼猴桃和柿等果實(shí)質(zhì)地的下降，并保持良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，延長(zhǎng)了果蔬的貯藏期和貨架期；Falagán 等[14]對(duì)藍(lán)莓研究發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)貯藏可有效降低腐爛率，維持較高的果實(shí)硬度和糖含量，在貯藏結(jié)束時(shí)，其果實(shí)抗壞血酸含量接近貯藏初始值。Park 等[15]研究表明氣調(diào)處理在冷藏過(guò)程中延緩了番茄果實(shí)的成熟和果皮紅色的形成，有效降低點(diǎn)蝕評(píng)分和腐爛率，減少凍害，延長(zhǎng)番茄的貨架期。早在2012年，Cantín 等[16]就證明氣調(diào)有利于維持藍(lán)莓品質(zhì)，而目前尚未有研究從細(xì)胞壁降解酶角度分析對(duì)藍(lán)莓軟化的調(diào)控作用。本文采用微環(huán)境氣調(diào)結(jié)合冰溫技術(shù)，以藍(lán)莓為試驗(yàn)對(duì)象，從果實(shí)硬度、細(xì)胞壁多糖含量、細(xì)胞壁降解酶活性及關(guān)鍵酶基因表達(dá)量入手，研究微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期果實(shí)軟化的影響，為改善藍(lán)莓貯藏保鮮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫化全程冷鏈的保鮮新模式提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“萊克西”藍(lán)莓于2019年6月采自浙江寧波森田藍(lán)莓農(nóng)莊；1-甲基環(huán)丙烯，國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）；濃硫酸、乙醇、丙酮、果膠、3，5-二硝基水楊酸、羧甲基纖維素、半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)品、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品，天津市江天化工有限公司；植物纖維素（Cellulose）檢測(cè)試劑盒、植物半纖維素（Hemicellulose）檢測(cè)試劑盒、植物原果膠含量檢測(cè)試劑盒、可溶性果膠（WSP）含量檢測(cè)試劑盒、植物ɑ-L-阿拉伯呋喃糖酶（ɑ-Af）檢測(cè)試劑盒、植物果膠甲酯酶（PME）檢測(cè)試劑盒、植物β-半乳糖苷酶（β-Gal）檢測(cè)試劑盒，上海邦奕生物科技有限公司；反轉(zhuǎn)錄試劑盒，北京艾德萊生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

冰溫庫(kù)，國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）；氣調(diào)箱（配氣調(diào)元件）（長(zhǎng)0.28 m×寬0.22 m×高0.12 m），寧波國(guó)嘉農(nóng)產(chǎn)品保鮮包裝技術(shù)有限公司；TA.XT.Plus 物性儀，英國(guó)Stable Micro Systems 公司；Infinite F50 酶標(biāo)儀，瑞士TECAN（帝肯）公司；Sorvall ST 40 賽默飛離心機(jī)，賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；DHG-9240 培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；Analytikjena-qTOWER2.2 型熒光定量PCR 儀、Easycycler 普通PCR儀、scandrop100 超微量核酸蛋白測(cè)定儀，德國(guó)耶拿儀器分析股份公司；D3024R 離心機(jī)，美國(guó)賽克捷克公司；移液器，伯樂(lè)生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理 將大小均勻、品質(zhì)良好的果實(shí)裝入氣調(diào)箱相配套的小籃內(nèi)，每箱藍(lán)莓2.4 kg，在采收2 h 內(nèi)放入冷庫(kù)預(yù)冷，并進(jìn)行如下處理：1）mMAP 組：扣蓋并黏貼氣調(diào)元件；2）1-MCP 組：放入1-MCP 藥品（理論體積分?jǐn)?shù)為0.0001%），扣蓋并黏貼封閉氣調(diào)元件，處理24 h 后，打開(kāi)封閉氣調(diào)元件；3）mMAP+1-MCP 組：放入1-MCP 藥品（理論體積分?jǐn)?shù)為0.0001%），扣蓋并黏貼氣調(diào)元件；4）CK 組：不黏貼氣調(diào)元件。通過(guò)冷鏈物流車(chē)（寧波至天津，0～4 ℃，4 d）運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室并放入冰溫庫(kù)階段預(yù)冷 【（4.0±0.5） ℃條件下預(yù)冷6～10 h，（-1.4±0.2） ℃溫度下馴化6～8 h）】后于（-0.5±0.3）℃下貯藏，每20 d 測(cè)定一次，周期為60 d（注：在貯藏過(guò)程中，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理的氧氣含量變化范圍分別為11.27%～16.10%和10%～15.13%，二氧化碳變化范圍分別為5.30%～10.87%和6.13%～11.10%）。

1.3.2 軟果率 每個(gè)處理隨機(jī)選取400 g 左右的藍(lán)莓果實(shí)，將軟果挑出進(jìn)行稱重。軟果率（X）計(jì)算公式如下：

式中，X——軟果率，%；M0——調(diào)查時(shí)軟果質(zhì)量，g；M——調(diào)查時(shí)總果質(zhì)量，g。

1.3.3 硬度 采用TA.XT.Plus 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定[17]。將藍(lán)莓果實(shí)置于測(cè)定平臺(tái)上，果蒂朝上，用型號(hào)為P/75 的圓柱形探頭（直徑為75 mm）進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試參數(shù)為：測(cè)前、測(cè)試和測(cè)后上行速度分別為2，1 mm/s 和2 mm/s，果肉受壓變形30%，兩次壓縮間隔5 s，觸發(fā)力5 g。各處理重復(fù)10 次，取平均值。

1.3.4 細(xì)胞壁物質(zhì) 纖維素和半纖維素的提取及測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附劑法，根據(jù)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作；原果膠和可溶性果膠含量測(cè)定采用分光光度法，根據(jù)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

1.3.5 細(xì)胞壁降解酶活性測(cè)定

1.3.5.1 纖維素酶（Cx） 采用3，5-二硝基水楊酸法測(cè)定[18]，根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算生成葡萄糖量，以37 ℃時(shí)每克果肉每小時(shí)催化生成葡萄糖的微克數(shù)來(lái)計(jì)算酶活性，單位為μg/（h·g）。

1.3.5.2 多聚半乳糖醛酸酶（PG） 采用3，5-二硝基水楊酸法測(cè)定[19]，根據(jù)半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算生成半乳糖醛酸量，以37 ℃時(shí)每克果肉每小時(shí)催化生成半乳糖醛酸的毫克數(shù)來(lái)計(jì)算酶活性，單位為mg/（h·g）。

1.3.5.3 果膠甲酯酶 （PME）、ɑ-L-阿拉伯呋喃糖酶（ɑ-Af）、β-半乳糖苷酶 均采用試劑盒進(jìn)行測(cè)定，酶活單位為U/g。以上酶均做重復(fù)測(cè)定3 次，取平均值。

1.3.6 關(guān)鍵細(xì)胞壁降解酶基因表達(dá)測(cè)定

1.3.6.1 RNA 的提取和反轉(zhuǎn)錄 使用Trizol 法對(duì)藍(lán)莓總RNA 進(jìn)行提取，經(jīng)瓊脂糖凝膠法和紫外分光光度計(jì)檢測(cè)被提取總RNA 完整性和含量。cDNA 由反轉(zhuǎn)錄試劑盒法制備，反轉(zhuǎn)錄條件為：42℃，40 min；65 ℃，10 min。反應(yīng)結(jié)束后，得到cDNA，于-80 ℃保存。

1.3.6.2 引物合成信息及熒光定量PCR 檢測(cè) 通過(guò)熒光定量PCR 測(cè)定Cx 和β-Gal 基因表達(dá)。在GenBank 數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索，根據(jù)已經(jīng)報(bào)道的同源植物的基因保守序列，由杭州聯(lián)川生物技術(shù)股份有限公司對(duì)引物進(jìn)行設(shè)計(jì)，引物信息如表1所示。熒光定量PCR 反應(yīng)程序?yàn)?5 ℃預(yù)變性3 min，95 ℃變性10 s，58 ℃恒溫?cái)U(kuò)增30 s，一共40次循環(huán)，融解曲線（60 ℃～95 ℃，+1 ℃/循環(huán)，維持時(shí)間4 s）。以18s 為內(nèi)參，利用2-△△Ct計(jì)算各個(gè)樣品的基因相對(duì)表達(dá)量。

表1 引物信息Table 1 Primer information

1.3.7 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理；采用SPSS 23.0 軟件Duncan 氏新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析；并采用SIMCA 14.1 進(jìn)行正交偏最小二乘法判別分析 （OPLADA）分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)軟果率及硬度的影響

由圖1a所示，在貯藏過(guò)程中，各組處理藍(lán)莓果實(shí)的軟果率均呈現(xiàn)不同幅度上升趨勢(shì)，其中CK組上升速率最大，而mMAP+1-MCP 處理組最小。貯藏20～40 d 時(shí)，3 個(gè)處理組的軟果率均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），且3 個(gè)處理之間差異顯著（P <0.05）。由于貯藏40 d 時(shí)，對(duì)照組藍(lán)莓軟果率達(dá)30%以上，因此試驗(yàn)停止，沒(méi)有進(jìn)行貯藏60 d 測(cè)定；貯藏60 d 時(shí)，mMAP、1-MCP 和mMAP+1-MCP處理組的軟果率分別為29.37%，28.25%和13.02%，且mMAP+1-MCP 處理組的軟果率顯著低于另外2 個(gè)處理組（P<0.05），表明mMAP+1-MCP 處理可以有效延緩果實(shí)的軟化。

硬度可以體現(xiàn)出在貯藏過(guò)程中果實(shí)的品質(zhì)變化情況[20]。如圖1b所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，由于果實(shí)衰老、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗及果實(shí)軟化等因素使果實(shí)硬度呈降低趨勢(shì)。貯藏40 d 時(shí)，各處理組的硬度排序如下：mMAP+1-MCP > mMAP > 1-MCP> CK，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理組的硬度分別是CK 組的1.08 和1.11 倍，兩個(gè)處理差異不明顯（P>0.05）。貯藏60 d 時(shí)，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理組的硬度為8.34 N 和8.97 N，分別為CK 組40 d 時(shí)硬度的1.02 和1.09 倍，表明mMAP處理在貯藏后期可以較好地維持果實(shí)硬度，mMAP 結(jié)合1-MCP 處理效果更佳。

圖1 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期軟果率（a）和硬度（b）的影響Fig.1 The effects of micro-environmental modified atmosphere on soft fruit rate （a） and firmness （b）of blueberries during storage

2.2 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)細(xì)胞壁多糖含量的影響

由圖2a 可得，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，貯藏期的藍(lán)莓果實(shí)中纖維素含量呈降低趨勢(shì)。在貯藏0 d 時(shí)，不同處理組之間的纖維素含量差異顯著（P<0.05），且由高到低依次為：mMAP>mMAP+1-MCP>1-MCP>CK，說(shuō)明mMAP 和1-MCP 處理均會(huì)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)中纖維素含量產(chǎn)生直接的作用，mMAP 處理的纖維素含量更高。在貯藏前40 d 纖維素含量下降幅度大，40 d 后變化幅度較小。貯藏40 d 時(shí)，CK、mMAP、1-MCP 和mMAP+1-MCP 處理組纖維素含量分別為1 465.62，1 514.17，2 095.45和2 088.77 μg/g，且mMAP、1-MCP 和mMAP+1-MCP 處理分別是CK 處理的1.03、1.43 和1.43倍；貯藏60 d 時(shí)，mMAP+1-MCP 處理組纖維素含量為2 372.47 μg/g，顯著（P<0.05）高于另外兩個(gè)處理。

前人對(duì)藍(lán)莓果實(shí)細(xì)胞壁在發(fā)育過(guò)程中解體的研究表明，半纖維素的溶解和解聚是藍(lán)莓果實(shí)細(xì)胞壁發(fā)生的主要變化之一[21]。由圖2b 可得，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理的半纖維素含量雖整體呈下降趨勢(shì)，但變化較小。1-MCP 和mMAP+1-MCP 在0～40 d 呈小幅上升趨勢(shì)，之后快速下降；貯藏40 d 時(shí)，1-MCP 和mMAP+1-MCP 的半纖維含量分別為809.93 μg/g 和795.38 μg/g，均顯著高于另外兩組處理 （P<0.05），為1.68～1.86 倍，1-MCP 和mMAP+1-MCP 處理維持了貯藏后期藍(lán)莓果實(shí)的半纖維素含量。

圖2 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期細(xì)胞壁多糖含量的影響Fig.2 The effects of micro-environmental modified atmosphere on the contents of cell wall polysaccharides of blueberries during storage

由圖2c 可得，在貯藏過(guò)程中，mMAP、1-MCP和mMAP+1-MCP 處理組藍(lán)莓果實(shí)原果膠含量整體呈先升后降的趨勢(shì)，貯藏40 d 出現(xiàn)降低的趨勢(shì)且在貯藏前、后含量變化不大，而CK 組藍(lán)莓果實(shí)原果膠含量在0～20 d 快速下降，之后趨于平穩(wěn)。在貯藏過(guò)程中，3 個(gè)處理組較CK 組始終維持一個(gè)更高的原果膠含量，可延緩果實(shí)變軟，且mMAP+1-MCP 處理組原果膠含量始終最高。

Vicente 等[21]的研究結(jié)果表明，在成熟過(guò)程中果膠的增溶作用增強(qiáng)。由圖2d 可得，4 個(gè)處理組的可溶性果膠含量均隨貯藏期的延長(zhǎng)整體呈增加趨勢(shì)，且在0～20 d 快速上升，其中CK 組的變化最大；20 d 后含量變化相對(duì)緩慢，mMAP+1-MCP 和mMAP 處理組始終維持較低的可溶性果膠含量。

2.3 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)細(xì)胞壁降解酶活性的影響

在未成熟的果實(shí)中，纖維素酶（Cx）活性很低，隨著果實(shí)的成熟，編碼其蛋白的mRNA 表達(dá)量增加[22]。如表2所示，在貯藏0 d 時(shí)，mMAP+1-MCP處理的Cx 活性顯著低于其它處理組 （P<0.05），說(shuō)明mMAP+1-MCP 處理可直接影響到貯藏初期Cx 活性。在貯藏過(guò)程中，Cx 活性整體呈上升趨勢(shì)，貯藏20～40 d，CK 組酶活性大幅上升并達(dá)到最大值36.96 μg/（h·g），mMAP 和1-MCP 處理的Cx 活性在貯藏40 d 達(dá)到最大值，分別為33.72 μg/（h·g）和35.07 μg/（h·g），而mMAP+1-MCP 處理組在60 d 時(shí)達(dá)到活性高峰，為33.19 μg/（h·g）。3 種處理在貯藏中后期均可降低Cx 活性峰值，且mMAP結(jié)合1-MCP 可延緩酶活性高峰的到來(lái)并降低其峰值。

貯藏0 d 時(shí)，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理組多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性均高于另外兩個(gè)處理組，說(shuō)明mMAP 處理可直接刺激PG 活性，使之處于較高水平，而mMAP 結(jié)合1-MCP 效果更顯著（P<0.05）。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CK 組PG 活性上升幅度大，1-MCP 處理在0～20 d 快速上升，之后趨于平緩；mMAP 和mMAP+1-MCP 處理在0～40 d 酶活性變化不大，40 d 之后開(kāi)始有小幅度的上升。3 個(gè)處理組在貯藏中后期均可降低PG 活性，mMAP+1-MCP 處理效果更佳。

貯藏0～20 d，CK 組的果膠甲酯酶（PME）活性有較高幅度的上升，并在貯藏20 d 達(dá)到活性高峰為13.18 U/g，之后稍有下降，其它3 個(gè)處理的PG活性則在貯藏20 d 之后出現(xiàn)不同程度的上升，mMAP 處理組在貯藏40 d 達(dá)到酶活高峰，為12.84 U/g，而1-MCP 和mMAP+1-MCP 處理則在貯藏60 d 達(dá)到活性高峰，分別為12.78 U/g 和12.65 U/g；在貯藏中后期（40～60 d），各處理之間的PG 活性差異不顯著（P>0.05）。

貯藏0～20 d，各處理α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-Af）活性均不同程度上升，mMAP+1-MCP 在貯藏20 d 即達(dá)到酶活高峰為15.05 U/g，之后mMAP+1-MCP 處理組α-Af 活性緩慢下降。mMAP 和1-MCP 處理組α-Af 活性緩慢升高并在貯藏60 d 達(dá)到最高值，分別為15.80 U/g 和15.31 U/g。CK 組α-Af 活性在貯藏40 d 達(dá)酶活高峰為15.14 U/g，表明mMAP 和1-MCP 處理可以延緩α-Af 活性峰值到來(lái)的時(shí)間；貯藏中后期 （40～60 d），mMAP+1-MCP 處理果實(shí)α-Af 活性均低于其它處理組，貯藏60 d 時(shí)差異顯著（P<0.05）。

各處理組的β-半乳糖醛酸糖苷酶（β-Gal）活性隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均有一個(gè)上升階段，其中CK組在貯藏20 d 時(shí)達(dá)到酶活性高峰 （22.67 U/g），mMAP 和1-MCP 在60 d 才達(dá)到活性峰值，分別為21.27 U/g 和21.07 U/g，而mMAP+1-MCP 處理組在貯藏40 d 達(dá)到β-Gal 活性高峰為19.63 U/g，僅為20 d 時(shí)CK 組的86.59%。貯藏0～20 d，mMAP和1-MCP 處理均能有效抑制β-Gal 活性，到貯藏60 d 貯藏結(jié)束時(shí)，mMAP+1-MCP 處理仍可維持較低的酶活性，顯著低于其它處理組，其活性僅為其它2 個(gè)處理組的83.07%和83.86%。

根據(jù)表2結(jié)果將果實(shí)硬度最佳的mMAP+1-MCP 處理作為組1，將其它3 個(gè)處理作為組2，對(duì)兩個(gè)組的細(xì)胞壁多糖含量進(jìn)行正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA），探究mMAP+1-MCP 處理與其它3 個(gè)處理間的差異性指標(biāo)。由圖3a 可得，mMAP+1-MCP 處理與另外3 個(gè)處理組之間區(qū)分較好，mMAP+1-MCP 處理位于左邊，其它3 個(gè)處理多數(shù)位于右邊。以VIP>1 為篩選標(biāo)準(zhǔn)，由圖3b可得，貯藏期的mMAP+1-MCP 和其它3 個(gè)處理之間的差異性指標(biāo)為Cx 和β-Gal，說(shuō)明mMAP+1-MCP 處理可以更有效地抑制Cx 和β-Gal活性。

圖3 mMAP+1-MCP 處理與另外3 個(gè)處理的OPLS-DA 分析Fig.3 The OPLS-DA analysis of mMAP+1-MCP and the other three treatments

表2 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期細(xì)胞壁降解酶活性的影響Table 2 The effects of micro-environmental modified atmosphere on activities of cell wall degrading enzymes of blueberries during storage

2.4 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓果實(shí)細(xì)胞壁關(guān)鍵降解酶基因表達(dá)的影響

由圖4a 可得，貯藏0～20 d，mMAP 和1-MCP處理后藍(lán)莓果實(shí)中Cx 基因表達(dá)量高于對(duì)照，說(shuō)明氣調(diào)和1-MCP 處理均可刺激藍(lán)莓中Cx 的啟動(dòng)。CK 和1-MCP 處理組在貯藏0 d 時(shí)Cx 基因表達(dá)量達(dá)到最高，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理則在貯藏60 d 時(shí)基因表達(dá)量達(dá)到最高值，而在2.3 節(jié)Cx活性分析中得CK、mMAP 和1-MCP 處理組藍(lán)莓在貯藏40 d 時(shí)達(dá)到峰值，mMAP+1-MCP 處理在貯藏60 d 達(dá)到活性峰值，說(shuō)明CK 和1-MCP 處理組的Cx 基因表達(dá)優(yōu)先于其酶活，mMAP 和mMAP+1-MCP 處理均可通過(guò)延緩基因表達(dá)峰值到來(lái)從而有效抑制藍(lán)莓貯藏過(guò)程中Cx 基因表達(dá)。

由圖4b 可得，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，mMAP+1-MCP 處理β-Gal 基因表達(dá)量呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，而其它3 組呈現(xiàn)出先上升后降低的趨勢(shì)。CK 組在貯藏20 d 時(shí)β-Gal 基因表達(dá)量達(dá)到峰值，與β-Gal 活性峰值出現(xiàn)時(shí)間相同，mMAP 在貯藏20 d 時(shí)基因表達(dá)量達(dá)到峰值，1-MCP 在貯藏40 d 時(shí)基因表達(dá)量達(dá)到峰值，對(duì)應(yīng)表2可知，mMAP 和1-MCP 處理的β-Gal 基因表達(dá)量?jī)?yōu)先于β-Gal 活性，而mMAP+1-MCP 處理的β-Gal 基因表達(dá)量則晚于其β-Gal 活性，在貯藏60 d 時(shí)才達(dá)到基因表達(dá)量峰值，而在貯藏20 d 和40 d β-Gal 基因表達(dá)量均低于其它處理組，表明mMAP+1-MCP 可通過(guò)延緩β-Gal 基因表達(dá)量峰值到來(lái)，從而有效抑制藍(lán)莓中β-Gal 的基因表達(dá)。

圖4 微環(huán)境氣調(diào)對(duì)藍(lán)莓貯藏期Cx（a）和β-Gal（b）基因相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.4 The effects of micro-environmental modified atmosphere on relative expression of Cx （a） and β-Gal （b） gene of blueberries during storage

3 討論

mMAP 和mMAP+1-MCP 處理組中氣調(diào)元件的滲透作用和藍(lán)莓果實(shí)的呼吸作用使箱內(nèi)氣體成分保持一個(gè)適合藍(lán)莓貯藏的低氧高二氧化碳的動(dòng)態(tài)平衡。3 個(gè)處理均可降低軟果率，mMAP+1-MCP處理效果最顯著（P<0.05）且mMAP 結(jié)合1-MCP處理在貯藏結(jié)束時(shí)可以保持更高的果實(shí)硬度。

Wang 等[23]的研究表明藍(lán)莓果實(shí)軟化與品質(zhì)劣變和果實(shí)衰老密切相關(guān)，軟化是藍(lán)莓果實(shí)采后品質(zhì)劣變的主要原因，人們普遍認(rèn)為水果軟化部分與細(xì)胞壁聚合物發(fā)生的改變有關(guān)[24]。Wang 等[25]指出，果膠物質(zhì)的降解、PE 及PG 的表達(dá)導(dǎo)致藍(lán)莓軟化。Chea 等[26]指出，阿拉伯糖的大量流失及半纖維素含量的降低與藍(lán)莓果實(shí)軟化息息相關(guān)。從本文的研究結(jié)果來(lái)看，隨著貯藏期延長(zhǎng)，纖維素和半纖維素不斷被降解，果膠由不溶轉(zhuǎn)化為可溶，從而使果實(shí)質(zhì)地不斷變軟，mMAP 和1-MCP 處理有效地保持較高的纖維素、半纖維素和原果膠含量，抑制貯藏中前期可溶性果膠含量的增加，與以往研究結(jié)果具有相似之處。

細(xì)胞壁多糖的降解與果實(shí)中的相關(guān)酶密切相關(guān)。Cx 是一種復(fù)合酶類(lèi)，在成熟果實(shí)中含量豐富，可降解羧甲基纖維素、木葡聚糖和具有葡聚糖結(jié)構(gòu)的物質(zhì)[27]。PG 是重要的水解酶，其可水解多聚半乳糖醛酸[28]，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使果實(shí)變軟。PME主要通過(guò)作用于半乳糖醛酸殘基中的C-6 酯化基團(tuán)來(lái)參與果膠物質(zhì)的脫甲基化反應(yīng)，促進(jìn)高酯化的果膠轉(zhuǎn)化為去酯化的果膠酸，為PG 提供作用基質(zhì)[29]。α-Af 是一種糖苷酶類(lèi)，它可以通過(guò)水解非還原呋喃阿拉伯糖殘基來(lái)降解細(xì)胞壁中的阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯甘露聚糖等中性糖，增加果膠的可溶性，促進(jìn)其降解[30]。β-Gal 主要降解果膠和半纖維素，同時(shí)對(duì)糖蛋白和糖脂也有降解作用[31]。紀(jì)淑娟等[32]研究表明藍(lán)莓的軟化和Cx、PG 及β-Gal 活性密切相關(guān)。Chen 等[33]研究表明，冷藏可以通過(guò)抑制Cx、PG 和β-Gal 酶活性延緩果膠的增溶，抑制藍(lán)莓果實(shí)軟化。本研究結(jié)果表明，mMAP+1-MCP在貯藏中后期能夠抑制Cx、PG、PME、β-Gal 和α-Af 活性，利用OPLS-DA 分析可得，mMAP+1-MCP與其它處理組差異性指標(biāo)為Cx、β-Gal，通過(guò)這兩種關(guān)鍵細(xì)胞壁降解酶的基因表達(dá)分析表明，mMAP+1-MCP 處理延緩了貯藏期間Cx 和β-Gal基因表達(dá)量的出峰時(shí)間。

4 結(jié)論

微環(huán)境氣調(diào)（mMAP+1-MCP）可以延緩抑制細(xì)胞壁降解酶的活性以及Cx 和β-Gal 基因表達(dá)量出峰時(shí)間，延緩細(xì)胞壁多糖的降解，有效減緩藍(lán)莓果實(shí)貯藏過(guò)程中的軟化，維持果實(shí)的硬度。