胡堂路，王春燕，譚偉明，李召虎，段留生

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/教育部植物生長調(diào)節(jié)劑工程研究中心，北京 100193)

【前人研究進(jìn)展】AVG是近年來發(fā)現(xiàn)的一種乙烯合成抑制劑，它通過抑制1-氨基環(huán)丙烷羧酸(ACC)的合成從而抑制乙烯的合成。AVG作為一種天然氨基酸使用安全、穩(wěn)定性好、活性高，目前已經(jīng)被批準(zhǔn)在美國的農(nóng)場中使用[1]。大量研究發(fā)現(xiàn)采摘前應(yīng)用AVG可推遲蘋果[2]、梨[3]、李子[4]、桃子[5]、甜瓜[6]和油桃[7-8]等果實(shí)的成熟期，減少果實(shí)的掉落。少量的研究針對采摘后應(yīng)用AVG可延緩蘋果[9]、梨[10]、杏子[11]和桃子[12]等果實(shí)的軟化速率，減少果實(shí)乙烯的合成。之前已有文獻(xiàn)報(bào)道0.068～10 mmol的AVG能夠抑制綠熟期的番茄切片50 %～91 %的乙烯的合成量[13]，但主要是作用于番茄切片的理論研究，針對采摘后番茄的生理特性和品質(zhì)研究還未見報(bào)道?！狙芯恳饬x】櫻桃番茄是一年生草本植物具有健胃消食、清熱解毒和增進(jìn)食欲的功效，深受大眾歡迎的水果型蔬菜。然而櫻桃番茄不耐貯藏在溫度高的條件下極易腐爛，貨架期短[14]。櫻桃番茄作為呼吸躍變型漿果，采摘后果實(shí)對乙烯極為敏感，同時(shí)番茄果實(shí)的腐爛，衰老的問題，主要都是由于乙烯作用導(dǎo)致老化引起的[15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】通過控制乙烯的合成研究對采摘后櫻桃番茄品質(zhì)，延長貨架期，具有重要的意義?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文旨在以櫻桃番茄為試驗(yàn)材料，采摘后用不同濃度AVG處理，研究在貯存過程中其硬度、重量、可溶性糖含量、可滴定算含量、番茄紅素量、顏色變化以及乙烯產(chǎn)量探索AVG處理對采摘后櫻桃番茄的品質(zhì)的影響，為生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)為櫻桃番茄(圣桃)綠熟期果實(shí)為材料，采摘于北京上莊，采摘后迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室挑選大小均一的櫻桃番茄，用蒸餾水清洗干凈，風(fēng)干，存放在(15±1) ℃貯藏室中。AVG(純度96 %)購于Sigma公司，處理為0.1、0.3、1和3 mmol/L。

1.2 主要儀器設(shè)備

GY-1果實(shí)硬度計(jì)：溫州三和量具儀器有限公司；WTY手持折光儀：濟(jì)寧歐科工礦設(shè)備有限公司；UV-3300分光光度計(jì)：上海棱析儀器有限公司；島津GC-2010氣相色譜：日本島津北京銷售代理；RE-5299旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：鄭州豫華儀器制造有限公司；BSA124S-CW電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司；R-124旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海島通應(yīng)用科技有限公司。

1.3 處理方法

將櫻桃番茄放入蒸餾水配成的不同濃度的AVG溶液浸泡10 min參照文獻(xiàn)[16]，取出風(fēng)干，命名為AVG處理組,用蒸餾水作為空白對照，每個(gè)處理使用30個(gè)櫻桃番茄，設(shè)3次重復(fù)。處理后的櫻桃番茄置于條件為(15±1) ℃，濕度75 %的儲藏室中備用。分別在12、3、6、9和12 d隨機(jī)取樣調(diào)查，每次處理取5個(gè)果實(shí)調(diào)查質(zhì)量、硬度、可溶性糖含量、番茄紅素量、顏色值、乙烯產(chǎn)量和呼吸速率并照相記錄果實(shí)后熟情況。

1.4 測定方法

1.4.1 果實(shí)硬度和重量 將待測櫻桃番茄果實(shí)去皮用GY-1果實(shí)硬度計(jì)測量每個(gè)櫻桃番茄的3處的10 mm深度的果實(shí)硬度，3次取平均值單位表示為kg·cm-2。用電子天平稱量果實(shí)的重量。

1.4.2 顏色分值 為方便研究統(tǒng)計(jì)和分析，根據(jù)櫻桃番茄果實(shí)正常成熟過程中的顏色變化特點(diǎn)，把每次取樣的果實(shí)，按成熟度從低到高分為4級，4級，果面50 %以上為青色；3級，果面50 %以下為均勻的青色；2級，果面50 %以下為不均勻的青色；1級，果面100 %為紅色，另外發(fā)黑壞果記為0級。按不同級得出顏色分值=4a+3b+2c+1d,其中a,b,c,d分別為4級，3級，2級1級果分別占總果的百分?jǐn)?shù)，分值變化的越慢表明轉(zhuǎn)紅的越慢，保鮮效果好。

1.4.3 其他品質(zhì)指標(biāo) 可溶性糖含量參照文獻(xiàn)[17]測定提??；可滴定酸含量參照文獻(xiàn)[18]測定方法；番茄紅素參照文獻(xiàn)[19]測定。

1.4.4 乙烯釋放量 將待測的果實(shí)放入10 cm× 10 cm的密閉容器中放在(15±1) ℃，濕度75 %的環(huán)境中2 h，然后抽取1 mL的氣體用氣相色譜(安捷倫6890氣相色譜)測定乙烯含量。FID檢測器，載氣氦氣流速0.5 mL/s，檢測器溫度125 ℃，進(jìn)樣口溫度50 ℃。采用外標(biāo)法計(jì)算單位表示為mL·(kg·h)-1。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

利用Origin 9.1作圖，利用SPSS 21數(shù)據(jù)處理軟件，對櫻桃番茄的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行顯著性分析，以P=0.05水平為顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)硬度的影響

從圖1可以看出，櫻桃番茄果實(shí)硬度隨著果實(shí)貯藏時(shí)間的推移不斷減少，對照處理在貯藏12 d后果實(shí)硬度降為3.57 kg·cm-2,而1和3 mmol的AVG處理還保持在5.70和5.23 kg·cm-2，0.1 mmol處理在貯存第12天時(shí)與對照處理無顯著性差異(P>0.05),0.3 mmol/L處理效果比1和3 mmol/L差。番茄果實(shí)硬度是果實(shí)新鮮程度的重要指標(biāo)，它直接影響著番茄果實(shí)的口感[20]。1和3 mmol/L的AVG處理使櫻桃番茄軟化推遲了3～4 d，這對延長櫻桃番茄貨架期保證口感有重要的作用。

圖1 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)硬度的影響Fig.1 Effect of AVG treatment on cherry tomato fruit firmness

圖2 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)重量的影響Fig.2 Effect of AVG treatment on cherry tomato fruit weight loss

2.2 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)重量損失的影響

圖2中， 1和3 mmol/L的AVG處理與對照相比顯著減緩了果實(shí)重量的損失(P<0.05)，貯藏后第12天1和3 mmol/L處理比對照高1.5 %和1.6 %，而0.1 mmol/L處理與對照無顯著性差異(P>0.05)，不同AVG處理之間表現(xiàn)出明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。之前也有文獻(xiàn)報(bào)道AVG有利于減緩李子、番茄貯藏中果實(shí)重量的損失[5, 16]，但對于桃子[21]AVG處理又不利于減緩果實(shí)重量的損失，目前說法不一還存在爭議。

圖3 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)顏色分值變化的影響Fig.3 Effect of AVG treatment on cherry tomato peel color

2.3 不同AVG處理對櫻桃番茄果實(shí)顏色變化影響

如圖3可見，AVG處理推遲櫻桃番茄轉(zhuǎn)色時(shí)期，其中效果最好的為1 mmol/L AVG，在第12天顏色分值為2.67，而對照已經(jīng)完全轉(zhuǎn)為紅色。3和0.3 mmol/L處理效果差于1 mmol/L處理在第12天顏色分值分別為2.13和1.33，而0.1 mmol/L處理和對照無明顯差異。1和3 mmol/L處理在第12天才完全轉(zhuǎn)為紅色，相比較對照處理在第6天就已經(jīng)完全轉(zhuǎn)為紅色，在貯存第12天時(shí)對照和0.1 mmol/L處理已經(jīng)有果實(shí)發(fā)生了腐爛。1和3 mmol/L AVG處理將青轉(zhuǎn)紅的時(shí)間推遲了3～4 d，不同處理從高到低有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。

圖4 不同AVG處理對櫻桃番茄可溶性糖含量(A)、可滴定酸含量(B)和番茄紅素含量(C)的影響Fig.4 Effect of AVG treatment on cherry tomato TSS (A), TA (B) and lycopene content (C)

2.4 不同AVG處理對櫻桃番茄TSS和TA含量的影響

櫻桃番茄TSS含量是可溶性糖的總量，TA含量是可滴定酸的含量。圖4(A)和(B)中，櫻桃番茄果實(shí)的TA總體呈下降趨勢，TSS呈上升趨勢，不同AVG處理和對照均無顯著性差異(P>0.05)。這與AVG處理對杏[22]，桃[23]的TSS、TA的影響結(jié)果一致。

2.5 不同AVG處理對櫻桃番茄番茄紅素含量的影響

由圖4(C)可知，前期番茄紅素上升緩慢，隨著櫻桃番茄的轉(zhuǎn)色番茄紅素含量不斷上升，對照處理前期上升迅速，后期上升緩慢。1 mmol/L處理在9 d以后才迅速上升，不同處理從高到低有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。有研究表明番茄中番茄紅素的含量主要受乙烯的調(diào)控，乙烯的合成伴隨著番茄紅素的產(chǎn)生。不同AVG處理不同程度的抑制了櫻桃番茄番茄紅素的含量。之前也有文獻(xiàn)報(bào)道AVG能夠延緩番茄番茄紅素的合成[24]。

2.6 不同AVG處理對櫻桃番茄乙烯釋放量的影響

對照處理乙烯的釋放量在第6天達(dá)到最高值，為41.17 nL·mL-1·h-1，后又緩慢下降(圖5)，而1 mmol/L AVG處理在第6天時(shí)才達(dá)到18.43 nL·mL-1·h-1。1 mmol/L AVG處理后第6天抑制了55.24 %乙烯的合成，并將乙烯釋放量最高峰推遲了2～3 d。3、0.3和0.1 mmol/L AVG處理對乙烯均有不同程度的抑制，其中0.1 mmol/L AVG的抑制效果最差。之前就有大量的研究報(bào)道在采摘前后用AVG可以抑制蘋果[25]、杏子[26]等的乙烯合成。

圖5 不同AVG處理對櫻桃番茄乙烯釋放量的影響Fig.5 Effect of AVG treatment on cherry tomato ethylene production

3 討 論

試驗(yàn)表明，采摘后應(yīng)用AVG對櫻桃番茄果實(shí)的貯存保鮮有很大的潛力。不同AVG處理均有著不同的效果，各處理之間有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。其中1和3 mmol/L的AVG處理效果最好，將櫻桃番茄果實(shí)乙烯合成最高峰的時(shí)間推遲了2～3 d，同時(shí)在第6天時(shí)抑制了55.24 %的乙烯合成，并將果實(shí)軟化延緩了3～4 d，顯著減少了果實(shí)質(zhì)量的損失(P<0.05)，轉(zhuǎn)色期推遲了3～4 d，抑制了櫻桃番茄果實(shí)貯存過程中番茄紅素的含量，對櫻桃番茄果實(shí)的TSS、TS無顯著影響(P>0.05)。之前就有文獻(xiàn)報(bào)道，AVG可以抑制蘋果[25]、杏子[26]等的乙烯合成，對杏子[22]，桃子[23]的TSS、TA的變化無顯著性影響，這與本結(jié)果基本一致。

0.3 mmol/L AVG處理效果弱于1和3 mmol/L AVG，0.1 mmol/L AVG處理和對照均無顯著差異(P>0.05)。先前有研究表明，0.068～10 mmol/L AVG處理綠熟期番茄切片能夠減少50 %～91 %乙烯合成，然而AVG要進(jìn)入受體ACC合成酶中還要考慮番茄表皮的滲透能力[13]。

4 結(jié) 論

AVG是一種天然氨基酸作為乙烯合成抑制劑水溶性比較好，方便大面積推廣使用。本研究表明1和3 mmol/L AVG處理后對櫻桃番茄貯存保鮮有很大的潛力，同時(shí)AVG對果實(shí)的可溶性糖和可滴定酸含量沒有影響。在不損失品質(zhì)的前提下，能夠顯著增強(qiáng)果實(shí)的保鮮效果，延長了果實(shí)采摘后的貨架期，有很大的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)商業(yè)化的產(chǎn)品ReTain植物生長調(diào)節(jié)劑就是包含15 % AVG水溶液。在很多國家已經(jīng)被注冊在蘋果、梨、桃子等園藝作物上用于收獲前推遲果實(shí)的成熟期，減少果實(shí)收獲前的落果，保證果實(shí)的硬度等。但是AVG目前主要還是受成本的制約難以推廣使用，筆者也從受體出發(fā)找尋新的、易獲取的AVG類似物做了大量的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Venburg G D, Hopkins R, Retamales J, et al. Recent Developments in AVG Research[J]. Acta Hortic.， 2008(796):43-49.

[2]Escalada V S, Archbold D D. Preharvest Aminoethoxyvinylglycine Plus Postharvest Heat Treatments Influence Apple Fruit Ripening after Cold Storage[J]. Hortscience，2009,44(6):1637-1640.

[3]D'Aquino S, Schirra M, Molinu M G, et al. Preharvest aminoethoxyvinylglycine treatments reduce internal browning and prolong the shelf-life of early ripening pears[J]. Sci Hortic-Amsterdam，2010, 125(3):353-360.

[4]Ozturk B, Kucuker E, Karaman S, et al. The effects of cold storage and aminoethoxyvinylglycine (AVG) on bioactive compounds of plum fruit (PrunussalicinaLindell cv. ‘Black Amber’)[J]. Postharvest Biol Tec.，2012,72:35-41.

[5]Cetinbas M, Butar S, Onursal C E, et al. The effects of pre-harvest ReTain[aminoethoxyvinylglycine (AVG)]application on quality change of ‘Monroe’ peach during normal and controlled atmosphere storage[J]. Sci Hortic-Amsterdam.，2012,147:1-7.

[6]Hung D V, McConchie R, Morris S. Pre-harvest Treatment with Aminoethoxyvinylglycine Influences Fruit Ripening and Post-storage Quality of Benzothiadiazole-treated Rockmelon (CucumismeloL.)[J]. Hortic Environ Biote.，2010,51(4):288-294.

[7]Rath A C, Prentice A J. Yield increase and higher flesh firmness of ‘Arctic Snow’ nectarines both at harvest in Australia and after export to Taiwan following pre-harvest application of ReTain Plant Growth Regulator (aminoethoxyvinylglycine, AVG)[J]. Aust J Exp Agr.，2004, 44(3):343-351.

[8]McGlasson W B, Rath A C, Legendre L. Preharvest application of aminoethoxyvinylglycine (AVG) modifies harvest maturity and cool storage life of ‘Arctic Snow’ nectarines[J]. Postharvest Biol Tec.， 2005, 36(1):93-102.

[9]Fadhil N N, Al-Bamarny S F. Postharvest Aminoethoxyvinylglycine (AVG) Dips on Storage Characteristics of ‘Golden Delicious’ and ‘Red Delicious’ Apples[J]. Vi International Postharvest Symposium，2010,877:881-885.

[10]Andreotti C, Bregoli A M, Costa G. Pre-and post-harvest aminoethoxyvinylglycine (AVG) application affects maturity and storage of pear fruit[J]. Eur J Hortic Sci.，2004, 69(4):147-152.

[11]Palou L, Crisosto C H. Postharvest treatments to reduce the harmful effects of ethylene on apricots[J]. Proceedings of the International Conference Postharvest Unlimited, 2003(599):31-38.

[12]Hayama H, Tatsuki M, Nakamura Y. Combined treatment of aminoethoxyvinylglycine (AVG) and 1-methylcyclopropene (1-MCP) reduces melting-flesh peach fruit softening[J]. Postharvest Biol Tec.， 2008,50(2-3):228-230.

[13]Saltveit M E. Aminoethoxyvinylglycine (AVG) reduces ethylene and protein biosynthesis in excised discs of mature-green tomato pericarp tissue[J]. Postharvest Biol Tec.，2005, 35(2):183-190.

[14]D'Aquino S, Mistriotis A, Briassoulis D, et al. Influence of modified atmosphere packaging on postharvest quality of cherry tomatoes held at 20 degrees C[J]. Postharvest Biol Tec., 2016, 115:103-112.

[15]Lelievre J M, Latche A, Jones B, et al. Ethylene and fruit ripening[J]. Physiol Plantarum， 1997,101(4):727-739.

[16]Candir E, Candir A, Sen F. Effects of aminoethoxyvinylglycine treatment by vacuum infiltration method on postharvest storage and shelf life of tomato fruit[J]. Postharvest Biol Tec.， 2017,125:13-25.

[17]Ozaki K, Uchida A, Takabe T, et al. Enrichment of sugar content in melon fruits by hydrogen peroxide treatment[J]. J Plant Physiol.，2009,166(6):569-578.

[18]Zhu T, Tan W R, Deng X G, et al. Effects of brassinosteroids on quality attributes and ethylene synthesis in postharvest tomato fruit[J]. Postharvest Biol Tec.，2015, 100:196-204.

[19]Markovic K, Hruskar M, Vahcic N. Lycopene content of tomato products and their contribution to the lycopene intake of Croatians[J]. Nutr Res.，2006, 26(11):556-560.

[20]Wann E V. Physical characteristics of mature green and ripe tomato fruit tissue of normal and firm genotypes[J]. J Am Soc Hortic Sci.，1996,121(3):380-383.

[21]Kucuker E, Ozturk B, Aksit H, et al. Effect of Pre-Harvest Aminoethoxyvinylglycine (Avg) Application on Bioactive Compounds and Fruit Quality of Plum (PrunussalicinaLindell cv. Black Beauty) at the Time of Harvest and during Cold Storage[J]. J Anim Plant Sci.，2015, 25(3):763-770.

[22]Garner D, Crisosto C H, Otieza E. Controlled atmosphere storage and aminoethoxyvinyl-glycine postharvest dip delay post cold storage softening of ‘Snow King’ peach[J]. Horttechnology， 2001,11(4):598-602.

[23]Munoz-Robredo P, Rubio P, Infante R, et al. Ethylene biosynthesis in apricot: Identification of a ripening-related 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase (ACS) gene[J]. Postharvest Biol Tec.， 2012,63(1):85-90.

[24]Edwards J I, Saltveit M E, Henderson W R. Inhibition of Lycopene Synthesis in Tomato Pericarp Tissue by Inhibitors of Ethylene Biosynthesis and Reversal with Applied Ethylene[J]. J Am Soc Hortic Sci.，1983,108(3):512-514.

[25]Drake S R, Eisele T A, Drake M A, et al. The influence of aminoethoxyvinylglycine and ethephon on objective and sensory quality of ‘Delicious’ apples and apple juice at harvest and after storage[J]. Hortscience，2005,40(7):2102-2108.

[26]Valdes H, Pizarro M, Campos-Vargas R, et al. Effect of Ethylene Inhibitors on Quality Attributes of Apricot cv. Modesto and Patterson during Storage[J]. Chil J Agr Res.，2009,69(2):134-144.