邱佳容， 張良清， 陳 純，2， 王則金*，2

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建省農(nóng)副產(chǎn)品保鮮技術(shù)開發(fā)基地，福建 福州 350002）

冷激處理對冷藏香蕉果實內(nèi)源多胺和乙烯的影響

邱佳容1， 張良清1， 陳 純1，2， 王則金*1，2

（1.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建省農(nóng)副產(chǎn)品保鮮技術(shù)開發(fā)基地，福建 福州 350002）

為了研究冷激處理對冷藏香蕉果實內(nèi)源多胺和乙烯的影響及其與冷害的關(guān)系。將3℃冷激處理6 h和未經(jīng)冷激處理的香蕉同時置于（8±0.5）℃下貯藏，定期測定香蕉果實冷害指數(shù)、感官品質(zhì)、內(nèi)源多胺和乙烯的含量。結(jié)果表明：腐胺與乙烯生成存在比較明顯的正相關(guān)關(guān)系，但隨著乙烯生成的增加，亞精胺和精胺含量會明顯下降。與對照組相比，3℃冷激處理6 h可明顯降低香蕉果實的腐胺含量和乙烯釋放量，并延遲二者峰值的出現(xiàn)，延緩亞精胺和精胺含量的下降，同時降低香蕉果實的冷害指數(shù)，維持果實較好的的貯藏品質(zhì)，從而減輕香蕉果實冷害的發(fā)生。

冷激處理；香蕉；內(nèi)源多胺；乙烯；冷害

香蕉以其營養(yǎng)豐富、芳香味美而深受人們的喜愛[1]。低溫貯藏是我國目前應(yīng)用最廣泛且行之有效的果蔬貯藏方法，但香蕉對低溫很敏感，在低溫貯藏中極易受到冷害，導(dǎo)致果皮快速褐變，催熟后出現(xiàn)斑點，不能正常食用；溫度較高時又易發(fā)生病害，從而降低香蕉的商品價值，制約香蕉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

多胺與乙烯是植物體內(nèi)廣泛存在并具有重要生理作用的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。多胺是生物體代謝過程中產(chǎn)生的具有生物活性的低相對分子質(zhì)量脂肪族含氮堿，最常見的多胺主要包括精胺、亞精胺和腐胺[2]。多胺是大多植物逆境生理反應(yīng)的重要指標(biāo)之一，溫度脅迫會引起植物體內(nèi)各種多胺之間的轉(zhuǎn)變和含量改變[3-5]。許多研究證明，冷害溫度條件下，植物的抗冷性與內(nèi)源多胺含量密切相關(guān)[6-13]。一般來說低溫貯藏可以有效地抑制果蔬采后內(nèi)源乙烯的釋放[14]，乙烯作為一種植物內(nèi)源激素，具有促進成熟和加速衰老的作用，同時與逆境脅迫關(guān)系密切，而低溫條件下乙烯釋放量的增加是果蔬對冷害的一種生理反應(yīng)[15]。

多胺抑制乙烯合成已在多種植物中報道，這在油桃[11]、獼猴桃[16]和大麥[17]等農(nóng)產(chǎn)品中已得到證實。而在逆境脅迫下，植物體內(nèi)的多胺含量與乙烯的產(chǎn)生速率會發(fā)生顯著的變化并相互影響。因此，作者從香蕉果實內(nèi)源多胺含量變化與乙烯釋放量的關(guān)系入手，分析了冷激處理對香蕉果實內(nèi)源多胺和乙烯的影響及其與冷害的關(guān)系，為進一步揭示香蕉冷害機理提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

供試的“坂仔”香蕉于2014年7月23日采自漳州地區(qū)一個管理良好的果園，采收成熟度為7~8成，在果園用紙箱包裝后當(dāng)天運回福建農(nóng)林大學(xué)海西農(nóng)產(chǎn)品中心實驗室。選擇端正、大小均勻一致、無機械損傷和病蟲害的果實于（12±0.5）℃的冷庫中預(yù)冷約48 h至中心溫度降至12℃。將冷激組（經(jīng)3℃冷激處理6 h）和對照組（不經(jīng)冷激處理）的香蕉果實分別用0.05 mm打孔聚乙烯薄膜袋包裝，扎口，置于（8±0.5）℃下貯藏30 d，定期取樣測定相關(guān)指標(biāo)。

1.2 主要儀器設(shè)備及試劑

LC-10A液相色譜儀：日本島津公司產(chǎn)品；Agilent7890A氣相色譜儀：美國安捷倫公司產(chǎn)品；DJW-2000高精度全自動交流穩(wěn)壓電源：上海全力電器有限公司產(chǎn)品；SIGMA 2-16K型通用臺式冷凍離心機：上海東工實業(yè)有限公司產(chǎn)品；多胺（腐胺、精胺、亞精胺）標(biāo)樣：購自美國sigma公司產(chǎn)品；高純H2（99.999%）、高純N2（99.999%）、純空氣：福州新航工業(yè)氣體有限公司產(chǎn)品；AL-0.3 L鋁箔復(fù)合膜氣體采樣袋：上海申源科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3.1 冷害指數(shù)（CII）的測定 冷害程度根據(jù)香蕉表皮表現(xiàn)癥狀確定，分別從表面色澤、褐變程度進行評價，每次評價均通過3次重復(fù)取樣觀察而獲得最終數(shù)值。冷害級別分為5級，見表1。

1.3.2 感觀品質(zhì)的評定 根據(jù)果皮黑斑、腐爛，果肉風(fēng)味、硬度評分。評定小組由10名具有相關(guān)專業(yè)知識的老師和學(xué)生組成，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2，貨架期要求感觀指標(biāo)高于或等于5分。感觀指標(biāo)評定以單果進行。

1.3.3 內(nèi)源多胺含量的測定 取1.0 g香蕉果肉，加入5 mL預(yù)冷的5%HClO4溶液，冰浴勻漿后在冰浴中靜置提取60 min，隨后于4℃下15 000 g離心30 min，取上清液即為多胺待測液。取待測上清液1 ml，加入2 mol/L的NaOH溶液2 mL和15 μL苯甲酰氯，漩渦振蕩（混勻）10 s，室溫下放置20 min。在混合液中加2 mL飽和NaOH溶液和2 mL乙醚混勻、萃取、離心（10 000 g，5 min）。之后取1 mL上清液，在超凈臺上將乙醚吹干，殘余物溶于100 μL甲醇，用于多胺含量測定。液相色譜的流動相為體積分數(shù)64%的色譜級甲醇，流量為0.5 mL/min，波長254 nm，柱溫25℃。

1.3.4 乙烯釋放速率的測定 稱取香蕉果實1 kg左右于廣口瓶內(nèi)用橡膠塞塞緊，并放置在貯藏溫度下密閉3 h后、吸取0.4 mL氣體進氣相色譜分析。氣相色譜工作條件為：色譜柱HP-PLOT/Q（毛細管柱）30 m×0.32 mm×20 um，柱溫60℃，檢測器溫度200℃，氫氣流量30 mL/min，空氣流量400 mL/min，氮氣流量25 mL/min。計算公式如下：

式中，VS為乙烯釋放速率，μg/（kg·h）；c為氣相色譜測定的樣品氣體中乙烯含量，uL/L；V為容器體積，L；m為香蕉質(zhì)量，kg；t為釋放時間，h。

1.3.5 試驗數(shù)據(jù)處理 樣品指標(biāo)均進行3次重復(fù)試驗。采用計算機統(tǒng)計軟件DPS V3.01數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) （Data Processing System）對數(shù)據(jù)進行方差分析（ANOVA），各處理平均數(shù)間采用Duncan多重比較法進行差異顯著性分析，差異顯著水平為α=0.05，極顯著水平為α=0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷激處理對香蕉果實冷害指數(shù)的影響

由圖1可知，香蕉在（8±0.5）℃貯藏期間，對照組和冷激組的冷害指數(shù)在貯藏前期均未發(fā)生冷害；但隨著貯藏時間的延長，對照組的香蕉果實在貯藏第11 d出現(xiàn)輕微冷害，在貯藏第30 d達到中度冷害，冷害指數(shù)為37%；而冷激組的則在貯藏第17 d出現(xiàn)輕微冷害，在貯藏第30 d冷害指數(shù)僅為18%，與對照組相比冷害指數(shù)明顯降低；在貯藏后期，對照組和冷激組均隨貯藏時間的延長冷害指數(shù)不斷增加，但對照組的上升幅度和冷害指數(shù)均明顯高于冷激組的?？梢姡浼ぬ幚砜梢悦黠@減輕香蕉果實的冷害程度。

文中以國產(chǎn)存儲陣列為基礎(chǔ)，加入基于FPGA硬件加解密的安全存儲模塊和存儲軟件，從而實現(xiàn)對國產(chǎn)存儲陣列中數(shù)據(jù)進行安全保護?；趪a(chǎn)平臺的安全存儲系統(tǒng)用戶讀寫IO流程圖如圖2所示（黑雙向箭頭表示IO流向），F(xiàn)PGA硬件加解密模塊與軟件加解密模塊（圖2中虛框部分）位于同一位置層級，通過所設(shè)計的硬件加解密模塊取代軟件加解密模塊完成對存儲陣列中數(shù)據(jù)的加解密操作。

2.2 冷激處理對香蕉果實感官品質(zhì)的影響

由表3可知，當(dāng)香蕉果實經(jīng)（8±0.5）℃貯藏30 d后于（20±0.5）℃下催熟，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對照組的香蕉果實雖能勉強后熟，但食用品質(zhì)大大下降，果肉迅速軟化，風(fēng)味變淡，果皮出現(xiàn)較多的褐斑，商品價值受到較大的影響，在（12±0.5）℃下貨架期僅有1 d；而冷激組的香蕉果實能正常后熟，且保持果實的正常品質(zhì)和風(fēng)味，果皮有極少褐斑，但還保持了較高的商品價值，在（12±0.5）℃下貨架期達到3 d；可見。冷激處理在一定程度上可以減輕香蕉冷害，從而保證能夠香蕉能夠正常后熟以維持香蕉果實較好的感官品質(zhì)。

2.3 冷激處理對香蕉果實腐胺含量的影響

由圖2可知，香蕉在（8±0.5）℃貯藏期間，對照組和冷激組的腐胺含量均呈先上升后下降的趨勢，但對照組的在整個貯藏過程中始終高于冷激組的。在貯藏前8 d對照組和冷激組的腐胺含量緩慢上升，之后迅速上升，其中，對照組香蕉果實腐胺含量在貯藏第20 d達到最大值63.49 nmol/g，為初始值的5.58倍，之后緩慢下降；而冷激組的香蕉果實在貯藏第24 d達到最大值49.65 nmol/g，隨后逐漸下降。統(tǒng)計分析表明，對照組和冷激組的腐胺含量差異性達到極顯著水平（P＜0.01）。在貯藏前期，香蕉果實腐胺含量的快速增加可能是因為低溫脅迫造成了細胞膜的損傷和其他生化代謝的紊亂，從而使腐胺大量合成。有研究表明，腐胺累積是采后果蔬對冷害的普遍反應(yīng)[10]。但關(guān)于腐胺積累是冷害的促進劑或是冷害的產(chǎn)物，還是對冷害的一種防衛(wèi)反應(yīng)，目前尚存在爭議。一些研究顯示，腐胺過量積累可能對植物有害[18]。作者實驗結(jié)果表明，冷害低溫促進香蕉果實腐胺的積累，而冷激處理能顯著降低香蕉果實低溫貯藏期間腐胺的積累。

2.4 冷激處理對香蕉果實亞精胺含量的影響

由圖3可知，香蕉在（8±0.5）℃貯藏期間，對照組和冷激組的亞精胺含量均呈先上升后下降的趨勢，但對照組的在整個貯藏期間始終低于冷激組的。對照組和冷激組在貯藏前期均緩慢上升，在貯藏第12 d達到最值分別為43.65 nmol/g和52.16 nmol/g，冷激組為對照組的1.19倍，隨后逐漸下降，在貯藏第16d時冷激組香蕉果實亞精胺含量比對照高了30.2%。且在貯藏末期，對照組和冷激組的亞精胺含量與初始值相比分別下降了 34.70%和22.27%。統(tǒng)計分析表明，對照組和冷激組的亞精胺含量達到極顯著水平（P＜0.01）。與對照相比，冷激處理促進了香蕉果實貯藏前期內(nèi)源亞精胺的上升和抑制其在貯藏后期的下降。

2.5 冷激處理對香蕉果實精胺含量的影響

由圖4可知，香蕉在（8±0.5）℃貯藏期間，對照組和冷激組的精胺含量均呈緩慢下降的趨勢，但冷激組的下降趨勢明顯緩于對照的，對照組在整個貯藏過程中下降了 30.85%，而冷激組只下降了18.53%。在整個貯藏期間冷激組的香蕉果實精胺含量始終高于對照的，在貯藏第28 d時冷激組的比對照組的高23.24%。統(tǒng)計分析表明，對照組和冷激組的精胺含量差異性達到極顯著水平（P＜0.01）。與對照相比，說明冷激處理能有效的延緩低溫貯藏下香蕉果實精胺含量的下降。

2.6 冷激處理對香蕉果實乙烯釋放速率的影響

由圖5可知，香蕉在（8±0.5）℃貯藏期間，對照組和冷激組的乙烯釋放速率均呈先上升后下降的趨勢。香蕉在貯藏前期乙烯釋放量很低，幾乎為零，對照組和冷激組無明顯差異；隨后出現(xiàn)不同程度的上升和下降趨勢，但對照組始終明顯高于冷激組的。對照組從第8 d開始乙烯釋放量急劇上升，在貯藏第20 d時達到高峰4.93 μg/（kg·h），之后又迅速下降；而冷激組在貯藏第12 d后才開始顯著上升，且上升幅度明顯低于對照組的，在貯藏第24 d時達到高峰2.27 μg/（kg·h），之后緩慢下降。這可能是因為隨著冷害程度的加深，對照組的乙烯釋放變化異常，冷害脅迫刺激香蕉果實內(nèi)源乙烯的合成，當(dāng)冷害超過一定限度時，乙烯釋放量將不再增加，反而會急劇下降；而冷激組因受到的冷害程度比較輕且在可逆轉(zhuǎn)的范圍之內(nèi)，所以在貯藏后期保持平穩(wěn)下降?？梢姡浼ぬ幚砻黠@延緩了乙烯高峰的到來和香蕉內(nèi)源乙烯的釋放速率。

3 討論

冷害指數(shù)是判斷果實貯藏效果最直觀，也是最主要的生理指標(biāo)之一。而感官品質(zhì)的評定是判斷果實食用價值和商品價值最關(guān)鍵的手段。實驗中，香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏，隨著貯藏時間的延長香蕉果實的冷害指數(shù)不斷增加，而感官品質(zhì)不斷下降；但與對照組相比，冷激組的變化幅度明顯比較緩慢，且冷害程度也較輕并能維持較好的感官品質(zhì)。

在逆境脅迫下，植物體內(nèi)的多胺含量與乙烯釋放量均會發(fā)生顯著的變化并相互影響。本實驗中，香蕉果實在（8±0.5）℃貯藏時，腐胺含量和乙烯釋放量在貯藏前期大量積累，之后又出現(xiàn)迅速下降，同時伴隨著冷害的發(fā)生，而冷激處理可抑制腐胺和乙烯的積累以及果實冷害的發(fā)生。亞精胺和精胺含量整體呈逐漸下降趨勢，并伴隨著冷害的發(fā)生，從而導(dǎo)致果實品質(zhì)下降；冷激處理可延緩內(nèi)源亞精胺和精胺的下降，減輕冷害發(fā)生從而保持果實較高的感官品質(zhì)，這表明亞精胺和精胺對提高果蔬抗冷性具重要作用。

隨著低溫貯藏時間的延長，香蕉果實乙烯釋放量和腐胺含量迅速上升，而亞精胺和精胺含量逐漸下降，這可能是由于乙烯與亞精胺和精胺生成之間共同競爭前體物質(zhì)S-腺蛋苷酸，隨著乙烯釋放量的增加，導(dǎo)致亞精胺和精胺含量的降低。雖然亞精胺在貯藏過程中呈先上升后降低趨勢，但在貯藏后期下降幅度與精胺相比較為明顯，說明乙烯與亞精胺、精胺之間存在拮抗作用，且與亞精胺之間的拮抗關(guān)系較為明顯；而腐胺作為生成亞精胺和精胺的底物之一，所以亞精胺和精胺生成減少，必然導(dǎo)致腐胺含量上升；分析表明，腐胺含量與乙烯釋放量之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，r＝0.948，即乙烯釋放量較高時，香蕉果實腐胺含量也較高，反之亦然。

4 結(jié)語

香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏，會促進香蕉果實乙烯的釋放，增加腐胺含量，使兩者峰值提早出現(xiàn)，同時會使亞精胺和精胺含量下降，并伴隨著冷害的發(fā)生，使果實感官品質(zhì)下降。而3℃冷激處理6 h可明顯降低香蕉果實的腐胺含量和乙烯釋放量，并延遲兩者峰值的出現(xiàn)，延緩亞精胺和精胺含量的下降，同時降低香蕉果實的冷害指數(shù)，維持果實較好的貯藏品質(zhì)，從而減輕香蕉果實冷害的發(fā)生。研究表明，香蕉果實內(nèi)源多胺和乙烯的生成與香蕉果實低溫冷害密切相關(guān)。

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Effects of Cold Shock Treatments on Polyamines and Ethylene of Cold-Stored Banana Fruit

QIU Jiarong1， ZHANG Liangqing1， CHEN Chun1，2， WANG Zejin*1，2
（1.College of Food Science，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China；2.Agricultural Preservation Technology Development Base in Fujian Province，F(xiàn)uzhou 350002，China）

The effect of pre-storage cold shock treatment（CST）at 3℃on polyamines（Put，Spd，Spm）and ethylene of cold-stored banana fruit was investigated，and its relationship with chilling injury was also studied.The chilling injury index，sensory quality and the contents of polyamines and ethylene in banana fruit were determined periodically for fruits treated with cold air at 3℃for 6 h and the untreated control samples，all of which were stored at（8±0.5）℃.A positive correlation between Put and ethylene was observed.The contents of Spd and Spm decreased significantly with that of ethylene increased.The contents of Put and ethylene significantly decreased if pre-treated with CST at 3℃for 6 h，comparing with the control group.The delay of the maximum values of Put and ethylene was also observed.CST treatment could efficiently slowdown the reduction of Spd and Spm，while inhibit the chilling injury of fruit.A better quality of banana fruit could be achieved under CST treatment with effective resistance of fruit chilling injury.

cold shock treatment，banana fruit，polyamines，ethylene，chilling injury

S 667.9；TS 225.4

A

1673—1689（2016）11—1189—06

2015-02-16

科技部科技富民強縣專項（國科發(fā)農(nóng)[2013]514號）。

*通信作者：王則金（1957—），男，福建長汀人，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)副產(chǎn)品貯藏與加工研究。E-mail：wangzejin863@126.com