不同濃度水楊酸處理對杏李恐龍蛋采后貯藏品質(zhì)的影響

劉亞心，張嘉嘉，牛新江，楊紹彬

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，鄭州 450002；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究所/經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)創(chuàng)新與利用國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450003）

杏李恐龍蛋（Prunus domestica × armeniacakonglongdan）為薔薇科李屬植物，其果實(shí)綜合品質(zhì)、風(fēng)味、色澤等經(jīng)濟(jì)性狀突出，具有李和杏獨(dú)特的風(fēng)味，且有很高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。恐龍蛋成熟期處于高溫多雨季節(jié)，在采后的貯藏和運(yùn)輸過程中，細(xì)胞呼吸代謝旺盛，果實(shí)迅速軟化且容易受到機(jī)械損傷和腐爛變質(zhì)［1］，因恐龍蛋缺乏有效保鮮技術(shù)，嚴(yán)重制約了杏李產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，采取適當(dāng)?shù)馁A藏保鮮技術(shù)對杏李果實(shí)采后品質(zhì)及延長貯藏保鮮期極為重要。

水楊酸（Salicylic acid，SA），化學(xué)名稱為鄰羥基苯甲酸，是一種酚類物質(zhì)，存在大部分的植物體中。水楊酸通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的生理過程，可以增強(qiáng)植物的抗病性和抗逆性。SA 因其具有安全、無毒等特性，在果蔬貯藏保鮮方面的作用受到廣泛的重視［2-6］。研究表明，SA 可誘導(dǎo)增強(qiáng)芒果［7］、梨［8］、獼猴桃［9］等果實(shí)的采后抗病性。SA 處理可以延緩果實(shí)的成熟衰老，誘導(dǎo)植物的抗逆性和抗病性，提高貯藏效果［10，11］，因?yàn)镾A 在調(diào)控植物生長發(fā)育方面具有成本低、無毒性、無殘留的特點(diǎn)，使其在果實(shí)保鮮中得以廣泛應(yīng)用。

本研究以杏李恐龍蛋為試驗(yàn)材料，采收后取未經(jīng)過處理的果實(shí)用水楊酸溶液浸泡，濃度分別為0.1、1.0 和4.0 mmol/L，對照為去離子水處理。貯藏期間測定不同處理下恐龍蛋果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率、果實(shí)品質(zhì)以及抗氧化性，以期為水楊酸保鮮技術(shù)在采后杏李果實(shí)保鮮方面的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：供試雜交杏李采于中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究所原陽試驗(yàn)基地，果園管理良好。果實(shí)的選擇標(biāo)準(zhǔn)為：無病蟲害，無外部損傷，成熟度、大小、色澤一致。

儀器：Agilent CARY300 型紫外可見分光光度計(jì)，安捷倫科技有限公司；GY-4 型果實(shí)硬度計(jì)，寧波科誠儀器有限公司；AL204 型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；WYT-4 型手持糖量計(jì)，泉州中友光學(xué)儀器有限公司；Eppendort 5430R型高速離心機(jī)，德國Eppendort 公司；DW-86L626 型超低溫冰箱，海爾生物醫(yī)療公司。

1.2 雜交杏李涂膜處理

每組處理選取200 個(gè)外觀良好的果實(shí)，在室溫（26±1）℃下分別用0.1、1.0、4.0 mmol/L 的水楊酸溶液和去離子水浸泡5 min，去離子水處理的果實(shí)為對照，浸泡后自然條件下晾干果實(shí)后，將果實(shí)放在人工氣候箱中低溫貯藏，溫度為（4±1）℃，濕度為85%～90%。每隔7 d 取外觀良好、沒有腐爛的果實(shí)測定其相應(yīng)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1）果實(shí)硬度、失重率、腐爛率。使用GY-4 果實(shí)硬度計(jì)對杏李果實(shí)硬度進(jìn)行測量，選取果實(shí)中間部分進(jìn)行測量并保存數(shù)據(jù)。采用稱重法計(jì)算失重率。失重率=［（貯藏前果實(shí)重量-貯藏期果實(shí)重量）/貯藏前果實(shí)重量］×100%。果表有斑點(diǎn)、霉變、軟腐病的恐龍蛋果實(shí)均為爛果。腐爛率=腐爛果實(shí)個(gè)數(shù)/果實(shí)總個(gè)數(shù)×100%。

2）可溶性固形物。用PAL-1 數(shù)顯折光糖度儀測定可溶性固形物（TSS）質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3）乙烯和呼吸速率。每隔10 d 測一次呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量。用靜置法測定呼吸強(qiáng)度，乙烯測量儀測量乙烯的釋放速率。

4）超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性。用氮藍(lán)四唑（NBT）比色法測定超氧化物歧化酶的活性［12］，當(dāng)反應(yīng)體系每分鐘每克果實(shí)對NBT 光化學(xué)還原的抑制達(dá)50% 時(shí)，定為1 個(gè)SOD 酶活性單位（U）；采用愈創(chuàng)木酚法測定POD 活性［12］，以每克果肉每分鐘吸光度變化值增加1 時(shí)為1 個(gè)POD 活性單位（U）。

5）水楊酸處理對果實(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響。分別取不同處理具有代表性的果實(shí)，參照莫億偉等［13］的方法，將水楊酸處理過的果實(shí)和去離子水處理的果實(shí)，取部分果肉切片，放入2.5%戊二醛固定液中固定24 h，然后用乙醇進(jìn)行梯度脫水，最后樣品置于低溫真空冷凍干燥儀干燥，用掃描電鏡觀察果皮及果肉的細(xì)胞形態(tài)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與繪圖，使用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋硬度的影響

由圖1 可知，在貯藏過程中，處理組和對照組恐龍蛋果實(shí)的硬度均呈不斷下降的趨勢。經(jīng)過0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理的恐龍蛋硬度顯著高于對照組果實(shí)的硬度，說明水楊酸處理對恐龍蛋硬度具有良好的保持效果。貯藏21 d 時(shí)，0.1、1.0、4.0 mmol/L水楊酸硬度分別為51.56、43.88、46.88 kg/cm2，分別比對照組高15.87、8.19、11.19 kg/cm2。隨著貯藏期的延長，0.1 mmol/L 的水楊酸處理可以更好地延緩恐龍蛋貯藏期的硬度下降問題，說明0.1 mmol/L水楊酸處理可延緩其軟化進(jìn)程。

圖1 不同濃度水楊酸對果實(shí)硬度的影響

2.2 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋失重率的影響

由圖2 可知，在貯藏過程中，處理組和對照組恐龍蛋失重率總體均呈上升趨勢。貯藏期前7 d，各處理的失重率無顯著差異。貯藏期7 d 后，與對照組相比，0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理顯著抑制了恐龍蛋失重率的上升。貯藏21 d 時(shí)，0.1、1.0、4.0 mmol/L水楊酸失重率分別是8.12%、10.19%、10.38%，對照組失重率為11.54%，說明0.1 mmol/L 水楊酸處理抑制失重率的效果最好，表明水楊酸處理對恐龍蛋失重率下降起到一定的抑制作用。

圖2 不同濃度水楊酸對果實(shí)失重率的影響

2.3 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋可溶性固形物含量的影響

由圖3 可知，在貯藏過程中，處理組和對照組恐龍蛋的可溶性固形物含量有相似的變化規(guī)律，總體均呈先上升后下降的趨勢。4 個(gè)處理組的可溶性固形物含量在貯藏21 d 時(shí)均出現(xiàn)峰值，此時(shí)，0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理的可溶性固形物分別是15.23%、14.52%、14.32%，而對照組可溶性固形物含量為12.56%。表明0.1 mmol/L 水楊酸處理延緩恐龍蛋可溶性固形物含量降低的效果最好，可以較好地保持恐龍蛋果實(shí)的風(fēng)味。

圖3 不同濃度水楊酸對果實(shí)可溶性固形物含量的影響

2.4 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋腐爛率的影響

由圖4 可知，在恐龍蛋貯藏的過程中，貯藏前7 d，處理組和對照組的果實(shí)都沒有出現(xiàn)腐爛。在貯藏14 d 時(shí)，對照處理的腐爛率為13%，而0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理的果實(shí)沒有出現(xiàn)腐爛，說明水楊酸處理可以延緩果實(shí)的腐爛。在貯藏14～21 d時(shí)，處理組和對照組的腐爛率迅速上升，其中，0.1 mmol/L 水楊酸處理顯著低于其他處理的果實(shí)腐爛率，對照處理腐爛率高達(dá)47%。說明1.0 mmol/L和4.0 mmol/L水楊酸沒有0.1 mmol/L水楊酸的保鮮效果好，所以0.1 mmol/L水楊酸可以更好地抑制恐龍蛋果實(shí)的腐爛，處理效果較好。

圖4 不同濃度水楊酸對果實(shí)腐爛率的影響

2.5 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響

由圖5 可知，在貯藏過程中，處理組和對照組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度都出現(xiàn)了呼吸峰值，在貯藏7 d 時(shí)，對照組的峰值為28.05 mg/（kg·h）。0.1、1.0、4.0 mmol/L水楊酸處理組在貯藏初期保持穩(wěn)定，呼吸高峰推遲到了14 d，峰值分別為22.56、24.12、24.23 mg/（kg·h）。隨著貯藏時(shí)間的延長，對照組和處理組的呼吸強(qiáng)度變化規(guī)律一致，且不同處理之間的呼吸速率沒有顯著差異。說明0.1 mmol/L 水楊酸處理相比去離子水處理來說，明顯抑制了恐龍蛋的呼吸作用。

圖5 不同濃度水楊酸對果實(shí)呼吸速率的影響

2.6 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋乙烯釋放量的影響

乙烯被認(rèn)為是一種成熟激素，在果實(shí)成熟過程中起著重要作用，對果實(shí)的生理變化有很大的影響。由圖6 可知，在貯藏初期，恐龍蛋的乙烯釋放量很低，但果實(shí)的乙烯釋放量隨著貯藏時(shí)間的推移而增加。貯藏14 d 時(shí)，對照組果實(shí)乙烯釋放量達(dá)到峰值，為15.62 ng/（g·h）。與對照相比，0.1、1.0、4.0 mmol/L水楊酸處理顯著抑制了果實(shí)乙烯釋放量，且果實(shí)貯藏前21 d 乙烯釋放量較低，直到貯藏21 d 時(shí)才出現(xiàn)峰值，且峰值也迅速下降。3 種濃度下0.1 mmol/L 水楊酸處理的效果更明顯。

圖6 不同濃度水楊酸對果實(shí)乙烯釋放量的影響

2.7 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋果實(shí)SOD 活性的影響

由圖7 可知，在整個(gè)貯藏過程中，對照組果實(shí)的SOD 活性呈先升高后降低的趨勢。對照組和4.0 mmol/L 在貯藏14 d 時(shí)出現(xiàn)峰值，分別為16.29、14.56 U/g，之后呈下降趨勢。0.1、1.0 mmol/L 水楊酸處理組都在21 d 時(shí)出現(xiàn)峰值，均為15.26 U/g。在整個(gè)貯藏的過程中，0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理組在貯藏前14 d 的SOD 活性始終低于對照組，且對照組在貯藏14 d 后開始下降且下降速度很快。貯藏21～28 d 時(shí)，0.1、1.0、4.0 mmol/L 處理組始終高于對照組。這說明采后水楊酸涂膜處理可保持果實(shí)貯藏過程中較高的SOD 活性，其中0.1 mmol/L 的水楊酸處理可將果實(shí)的SOD 活性維持在較高的狀態(tài)。

圖7 不同濃度水楊酸對果實(shí)SOD 活性的影響

2.8 不同濃度水楊酸處理對恐龍蛋果實(shí)POD 活性的影響

由圖8 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，水楊酸處理組POD 活性呈先升高后降低的趨勢。貯藏21 d時(shí)，各處理果實(shí)的POD 活性達(dá)到峰值，0.1、1.0、4.0 mmol/L 水楊酸處理的POD 活性分別為1.26、1.08、1.02 U/g，均顯著高于對照組，其中0.1 mmol/L處理的POD 活性最高。在貯藏21 d 后，各處理的恐龍蛋果實(shí)活性開始下降。表明水楊酸處理可以提高采后果實(shí)的POD 活性，其中0.1 mmol/L 水楊酸處理效果最為明顯。

圖8 不同濃度水楊酸對果實(shí)POD 活性的影響

2.9 低濃度水楊酸處理和去離子水處理對果實(shí)外觀和果肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響

由圖9a 可知，恐龍蛋果實(shí)經(jīng)過去離子水處理，貯藏30 d 后，果實(shí)表面顏色變暗，說明其營養(yǎng)物質(zhì)流失，而且出現(xiàn)了嚴(yán)重的褐化現(xiàn)象。而恐龍蛋果實(shí)經(jīng)過0.1 mmol/L 水楊酸處理，貯藏30 d 后，果實(shí)并沒有發(fā)生明顯的皺縮和褐化現(xiàn)象（圖9b），說明0.1 mmol/L與去離子水處理相比，顯著延緩了恐龍蛋的褐變進(jìn)程，且將貯藏周期延長了5～7 d。

圖9 不同處理對果實(shí)外觀的影響

通過掃描電鏡觀察果肉細(xì)胞的完整性發(fā)現(xiàn)，對照的果肉細(xì)胞壁明顯降解，細(xì)胞壁塌陷變形，果實(shí)細(xì)胞的完整性變差，細(xì)胞已完全變形，果肉細(xì)胞大量失水而縮?。▓D10a）；0.1 mmol/L 水楊酸處理后，絕大部分的果肉細(xì)胞均能呈現(xiàn)規(guī)則的蜂窩狀，細(xì)胞排列緊密，細(xì)胞形態(tài)保持較好的完整性（圖10b）。表明低濃度水楊酸處理有利于防止果皮的開裂和果實(shí)霉變的出現(xiàn)，降低果實(shí)失綠的速度，維持果肉細(xì)胞的完整性，從而達(dá)到長期保鮮的目的。

圖10 不同處理對果肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響

3 小結(jié)與討論

本研究以杏李恐龍蛋為試驗(yàn)材料，去離子水處理為對照，在不同濃度水楊酸溶液處理下測定恐龍蛋果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率、果實(shí)品質(zhì)以及抗氧化性。結(jié)果表明，0.1 mmol/L 水楊酸處理的果實(shí)保持了較高的硬度，減少了腐爛的發(fā)生，顯著降低了失重率、呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率，還使超氧化物歧化酶和過氧化氫酶保持在一個(gè)較高的水平。顯著延緩了恐龍蛋的褐變進(jìn)程，而且可以將有效保質(zhì)期較對照組延長5～7 d，增加了果實(shí)的商品價(jià)值。

呼吸作用是果蔬收獲后重要的生理活動之一。呼吸代謝會導(dǎo)致水果營養(yǎng)品質(zhì)的變化，導(dǎo)致水果老化惡化加速。果實(shí)衰老的初始表現(xiàn)為細(xì)胞膜通透性增加，果實(shí)細(xì)胞膜完整性發(fā)生不可逆的損害。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水楊酸處理能有效抑制采后恐龍蛋果實(shí)的呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率，可以使得細(xì)胞膜的通透性降低，從而保持果實(shí)細(xì)胞膜的完整。這與江英等［14］在梅杏上的研究結(jié)果一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，水楊酸處理可延緩恐龍蛋在貯藏期間果實(shí)硬度的下降，這與魏征等［15］、蔡慧等［16］關(guān)于小白杏和獼猴桃的研究結(jié)果一致。硬度下降緩慢的原因，可能在于水楊酸抑制呼吸強(qiáng)度和乙烯的生物合成，抑制了與果實(shí)軟化有關(guān)的酶活性。還發(fā)現(xiàn)低濃度水楊酸處理可有效減緩恐龍蛋果實(shí)失重率的上升，增強(qiáng)恐龍蛋果實(shí)采后的耐貯性，這可能與水楊酸處理抑制果實(shí)水分蒸發(fā)和呼吸作用、維持果實(shí)采后品質(zhì)有關(guān)。此外，本試驗(yàn)中果實(shí)失重速率的增加，可能是由于采后的呼吸和蒸騰作用導(dǎo)致果實(shí)水分流失造成的。

在采后貯藏過程中，果實(shí)會消耗自身的營養(yǎng)物質(zhì)來維持生命過程［17］，果肉中的營養(yǎng)物質(zhì)含量的比例會對果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味造成影響。耿新麗等［18］探討了不同濃度水楊酸處理，對哈蜜瓜貯藏期生理和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，1%水楊酸可維持果肉可溶性固形物的含量；高雪等［19］通過0.2 mmol/L水楊酸對楊梅進(jìn)行浸泡后貯藏，研究結(jié)果表明，水楊酸可以提高楊梅果肉的可溶性固形物含量。本研究結(jié)果表明，0.1 mmol/L 水楊酸處理的恐龍蛋一定程度上維持了果實(shí)的可溶性固形物，說明0.1 mmol/L 水楊酸對果實(shí)的營養(yǎng)價(jià)值和貯藏品質(zhì)起到了一定的作用。

SOD 和POD 是植物清除活性氧自由基系統(tǒng)中的重要酶。SOD 作為抵御ROS 的第一道防線，其作用是將O2-轉(zhuǎn)化為H2O2和O2。果實(shí)被病原菌浸染或受到誘惑之后會產(chǎn)生活性氧暴發(fā)，直接殺死病原微生物，但活性氧濃度過高也會對果實(shí)自身產(chǎn)生傷害作用。POD 是逆境條件下植物酶防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一。其主要功能是水解過氧化氫以保護(hù)細(xì)胞。研究證明，適當(dāng)濃度的外源水楊酸能夠誘導(dǎo)植物的系統(tǒng)抗性［20］。Zeng 等［21］研究發(fā)現(xiàn)水楊酸處理可以抑制香蕉果實(shí)CAT、POD 和SOD 活性的下降，從而延緩果實(shí)成熟和衰老。馬玄等［22］發(fā)現(xiàn)，采后的杏果實(shí)通過0.01 g/L 水楊酸浸泡后貯藏，可以抑制其SOD活性的降低速率，從而延緩杏果實(shí)的衰老程度。本試驗(yàn)表明，恐龍蛋果實(shí)經(jīng)水楊酸處理后SOD 活性明顯增高，這說明水楊酸處理能夠削弱H2O2轉(zhuǎn)化成H2O 的效率，有利于提高恐龍蛋果實(shí)的抗病性。并使POD 活性始終保持在較高水平，有利于快速清除積累的活性氧，避免其同時(shí)傷害果實(shí)自身細(xì)胞。

同時(shí)，本研究通過掃描電鏡觀察果肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過了水楊酸處理后，果皮表面外觀良好，內(nèi)部的果肉細(xì)胞排列整齊完整，而對照的細(xì)胞結(jié)構(gòu)變形，一方面可能與失水過多有關(guān)，另一方面是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性得到破壞后，細(xì)胞間的果膠酶被加速分解和釋放，然后導(dǎo)致了細(xì)胞壁逐漸水解化。這與劉更森等［23］在中華壽桃中發(fā)現(xiàn)保鮮劑處理后有利于提高果實(shí)品質(zhì)的研究結(jié)果一致。

綜合表明，低濃度水楊酸能夠有效地延緩恐龍蛋果實(shí)的軟化，保持果實(shí)的最佳品質(zhì)，延長果實(shí)市場供應(yīng)期，在恐龍蛋果實(shí)的保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。