喻最新,王日葵,王晶,賀明陽,3*,袁小淞,洪敏
1(西南大學(xué)柑桔研究所,重慶,400712)2(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715) 3(中國科學(xué)院華南植物園植物資源保護(hù)與可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州,510650)
血橙(CitrussinensisL. Osbeck)屬于甜橙類,是柑橘中唯一含花色苷的品種[1]。血橙中因含有抗壞血酸,多酚,類黃酮以及羥基肉桂酸等活性化合物而具有較高的營養(yǎng)價值,深受消費(fèi)者喜歡[2]。但是,血橙著色需要較大的晝夜溫差,熱帶和亞熱帶氣候地區(qū)生長的血橙著色普遍不深,且顏色分布不均勻,嚴(yán)重影響其商業(yè)價值[3]。采取有效的處理措施保持水果采后良好的品質(zhì)意義重大。
草酸(oxalic acid,OA)是生物體的一種代謝產(chǎn)物,廣泛分布于植物、動物和真菌體中,并在不同的生命體中發(fā)揮不同的功能[4]。大量研究表明,適宜濃度的草酸處理能夠提高果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)衰老、軟化進(jìn)程,延長貯藏期,從而達(dá)到良好的保鮮效果[5-8]。但鮮見采后草酸處理對血橙花色苷積累及糖酸含量影響的報道。
本研究擬通過不同質(zhì)量濃度草酸對血橙浸泡處理,考察草酸處理對貯藏期間血橙花色苷積累以及糖酸含量變化的影響,篩選出利于提高血橙營養(yǎng)價值的貯藏保鮮方法,以期為血橙采后品質(zhì)調(diào)控提供切實(shí)可行的理論依據(jù)和技術(shù)支持。
血橙:塔羅科,采自重慶市璧山區(qū)綠躍血橙種植園,挑選外觀著色一致,大小均一,無病蟲害、無機(jī)械損傷的血橙為試驗(yàn)原料,于2018年1月24日采收后當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,先用清水將果實(shí)表面洗凈后,取出晾干,然后分別用質(zhì)量濃度為1、2、5 g/L的草酸溶液浸泡果實(shí)10 min,以浸泡清水為對照。果實(shí)表面的水分風(fēng)干后,置于6~8 ℃貯藏20 d。每個處理設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)15個果實(shí),每隔5 d測定相關(guān)指標(biāo)。
高效液相色譜儀,美國安捷倫公司;UMISIL C18色譜柱(260 mm×4.6 mm, 5 μm)、APS-2 HYPERSIL色譜柱(260 mm×4.6 mm, 5 μm),美國Thermo Scientific公司;TU-1901紫外分光光度計,北京普析通用儀器有限公司;H1850R臺式高速冷凍離心機(jī),長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司。
1.3.1 總花色苷含量分析
參照曹少謙[9]和CRIF等[10]的方法并略做修改。
血橙榨汁后10 000 r/min離心10 min,取2 mL上清液用緩沖液A(0.05 mol/L KCl、 0.15 mol/L HCl,pH=1.0)稀釋至10 mL,另取2 mL上清液用緩沖液B(0.4 mol/L CH3COONa、0.24 mol/L HCl,pH=4.5)稀釋至10 mL,于510 nm和700 nm處測定吸光值。按公式(1)計算:
(1)
式中:A=(A510 nm-A700 nm)pH 1.0-(A510 nm-A700 nm)pH 4.5;ε,矢車菊素-3-葡萄糖苷在pH=1.0緩沖液中510 nm下的摩爾吸光系數(shù)(24 825);Mw=矢車菊素-3-葡萄糖苷分子質(zhì)量(484.82);DF,稀釋倍數(shù);L,光程,cm。
1.3.2 RNA提取、cDNA制備及熒光定量PCR
按照植物多糖多酚總RNA提取試劑盒Tiangen(天根生化科技北京有限公司)產(chǎn)品說明書進(jìn)行血橙果肉RNA的提取,提取的RNA立即進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。
以提取的RNA為模板,利用Tiangen FastKing RT Kit (含有g(shù)DNase)反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA。使用BIO-RAD CFX98TMReal-Time Systerm儀器,熒光定量試劑盒TB GreenTMPremixExTaqTMⅡ(Tli RNaseH Plus)。在冰上配制PCR反應(yīng)液,TB GreenTMPremixExTaqTMⅡ 10.0 μL,PCR正向引物Primer 1 μL,PCR反向引物1 μL,加cDNA模板1.5 μL,ddH2O 補(bǔ)足總體積為20.0 μL。熒光定量PCR反應(yīng)程序:預(yù)變性95 ℃ 30 s,(95 ℃、5 s,58 ℃、30 s)40個循環(huán),95 ℃10 s。 每個模板做3次平行,用平均值表示總RNA的CT值。采用ΔΔCT法對熒光定量PCR擴(kuò)增數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,目的基因的相對含量通過計算2-ΔΔCT值來確定。內(nèi)參基因選用EF-1α(Accession No. XM_015533332),內(nèi)參基因和CHS的引物參考CRIFO等[10]。基因PAL、C4H、4CL、CHI、F3H、F3’5’H、DFR、ANS、UFGT、GST和Ruby的引物參考CARMONA等[3]。
1.3.3 可溶性糖含量分析
參照ALBERTINI等[11]的方法并略做修改。
采用高效液相色譜法。準(zhǔn)確稱取1 g血橙果肉于研缽中,加入5 mL超純水研磨成勻漿后倒入15 mL離心管中,用1 mL超純水刷洗研缽后一并移入離心管中,在4 ℃下,15 000 r/min離心10 min,取上清液定容于10 mL容量瓶,過0.45 μm濾膜。色譜條件:色譜柱為APS-2 HYPERSIL柱(260 mm×4.6 mm, 5 μm);流動相為乙腈和水(體積比70∶30);流速1.0 mL/min;柱溫35 ℃;進(jìn)樣量為10 μL;RID示差檢測器。
1.3.4 有機(jī)酸含量分析
(1)抗壞血酸含量分析。參照江海等[12]的方法并略作修改。
采用高效液相色譜法。準(zhǔn)確稱取1 g血橙果肉于研缽中,加入5 mL超純水研磨成勻漿后倒入15 mL 離心管中,用1 mL超純水刷洗研缽后一并移入離心管中,在4 ℃下,15 000 r/min離心10 min,取上清液定容于10 mL容量瓶,過0.22 μm濾膜。色譜條件:色譜柱為UMISILC18柱(260 mm×4.6 mm, 5 μm);流動相為甲醇和0.1%磷酸(體積比1∶99);流速0.8 mL/min;柱溫25 ℃;檢測波長為245 nm;進(jìn)樣量為10 μL。
(2)檸檬酸、蘋果酸含量分析。參照李云康[13]的方法并略作修改。
采用高效液相色譜法。準(zhǔn)確稱取1 g血橙果肉于研缽中,加入5 mL 0.05 mol/L的KH2PO4溶液(pH=2.5)研磨成勻漿后倒入15 mL離心管中,在 4 ℃下,15 000 r/min離心10 min,取上清液用0.05 mol/L KH2PO4溶液定容于10 mL容量瓶,過0.22 μm濾膜。色譜條件:色譜柱為Venusil MP C18柱(260 mm×4.6 mm, 5 μm);流動相為甲醇和0.05 mol/L KH2PO4溶液(體積比97∶3),0.05 mol/L KH2PO4溶液用磷酸調(diào)pH至2.5;流速1 mL/min;柱溫40 ℃;檢測波長為210 nm;進(jìn)樣量為20 μL。
總糖、總酸含量及糖酸比按公式(2)、(3)、(4)計算[13]:
總糖含量/(mg·g-1)=M果糖+M葡萄糖+M蔗糖
(2)
總酸含量/(mg·g-1)=M抗壞血酸+M蘋果酸+M檸檬酸
(3)
(4)
血橙是典型的因花色苷著色的品種,花色苷的含量決定血橙果肉顏色,是血橙商業(yè)價值的重要評價指標(biāo)[14]?;ㄉ帐且活悘V泛的存在于植物中的色素,屬于類黃酮化合物[15]?;ㄉ詹粌H賦予植物鮮艷的顏色以利于授粉和種子傳播、抵抗植物蟲害以及預(yù)防植物的紫外線照射損傷[16],而且對于人類具有許多生理保健功能,如清除體內(nèi)自由基、抗腫瘤、抗癌、抗炎、抑制脂質(zhì)過氧化和血小板凝集、保護(hù)肝臟、預(yù)防糖尿病[17]、減肥[18]、保護(hù)視力[19]等。由圖1可知,整個貯藏期間,OA處理組與CK組果實(shí)花色苷的積累量均呈上升趨勢。OA2、OA3處理組果實(shí)在貯藏后期(15~20 d) 花色苷積累明顯,顯著高于CK組(P<0.05)。
OA1-1 g/L草酸;OA2-2 g/L草酸;OA2-5 g/L草酸;CK-對照,下同。圖1 草酸處理對血橙貯藏期間果汁總花色苷含量的影響Fig.1 Effects of oxalic acid treatment on total anthocyanin contents in blood orange juice during storage注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
貯藏至20 d,OA處理組果實(shí)果汁中的花色苷含量均顯著高于CK組,其中OA2、OA3處理組果實(shí)果汁花色苷積累量分別是CK組果實(shí)果汁的1.81倍和2.06倍。由此可知,適宜濃度的OA處理可以在較短的時間內(nèi)顯著提高血橙中的花色苷含量。這與前人的研究結(jié)果相互印證[7, 20-21]。PANNITTERI等[2]報道塔羅科血橙在4 ℃貯藏70 d,果汁中的花色苷含量可以從7.11 mg/L增加到54.44 mg/L,效果明顯但所需時間較長。本研究通過OA處理后在6~8 ℃ 貯藏20 d,在較短的時間內(nèi)迅速增加血橙中的花色苷含量,是一種高效、低廉、具有實(shí)際應(yīng)用前景的新方法。
血橙中花色苷的代謝途徑已經(jīng)研究得較為成熟[3]。首先苯丙氨酸在苯丙氨酸裂解酶(PAL)作用下形成肉桂酸,經(jīng)肉桂酸羥化酶(C4H)和香豆酞CoA連接酶(4CL)的催化作用生成4-香豆素-CoA,在查爾酮合成酶(CHS)和查爾酮異構(gòu)酶(CHI)的催化下生成黃烷酮,再由黃烷酮-3-羥化酶(F3H)催化形成二氫黃酮醇,二氫黃酮醇是類黃酮3-羥化酶(F3′H)和類黃酮3,5-羥化酶(F3′5′H)的共同底物,這2種酶所催化的反應(yīng)產(chǎn)物是合成花色苷的直接前體,二者經(jīng)二氫黃酮醇-4-還原酶(DFR)催化形成無色矢車菊色素,經(jīng)花青素合成酶(ANS)合成有色的花青素,最后在類黃酮3,5-糖苷轉(zhuǎn)移酶(UFGT)的作用下催化成穩(wěn)定的花色苷。花色苷在谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)的作用下被運(yùn)輸至液泡中。另外,血橙花色苷的生物合成受到復(fù)合物R2R3Myb轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控,BUTELLI等[22]從血橙分離得到R2R3Myb轉(zhuǎn)錄因子并命名為Ruby,研究發(fā)現(xiàn)Ruby轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平和血橙中的花色苷含量具有顯著的相關(guān)性。
由圖2可知,貯藏至5、10和15 d,OA3處理組果實(shí)Ruby轉(zhuǎn)錄水平均顯著高于CK組果實(shí),OA3處理組果實(shí)中多個花色苷合成相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因(PAL,C4H和F3′5′H)轉(zhuǎn)錄水平均高于CK組果實(shí)。
圖2 草酸處理對血橙貯藏期間花色苷合成相關(guān)基因表達(dá)的影響Fig.2 Effects of oxalic acid treatment on expression of anthocyanins synthesis related genes in blood orange during storage注:* 表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
血橙果實(shí)中花色苷的積累受Ruby轉(zhuǎn)錄因子所調(diào)控,Ruby通過調(diào)控花色苷合成結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)來影響花色苷的積累[3, 16]。但是,在多個花青苷合成結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄被明顯促進(jìn)的同時,OA3處理組果實(shí)與對照組果實(shí)在貯藏過程中4CL,CHS,CHI,F(xiàn)3H,DFR,ANS,UFGT以及GST的轉(zhuǎn)錄水平基本沒有顯著差異,這一點(diǎn)與KEREAMY等[23]的研究結(jié)果類似??梢奟uby轉(zhuǎn)錄因子對花色苷合成結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)調(diào)控是1個極其復(fù)雜的過程。綜合分析認(rèn)為,草酸處理可以促進(jìn)血橙果實(shí)花色苷積累相關(guān)的特異調(diào)控因子Ruby的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而調(diào)節(jié)花色苷合成結(jié)構(gòu)基因的表達(dá),且調(diào)控的關(guān)鍵點(diǎn)位于包括PAL,C4H和F3′5′H在內(nèi)的花色苷合成的前期階段,即將苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為二氫黃酮醇的階段,進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)中花色苷的積累。
2.3.1 果糖、葡萄糖和蔗糖含量
由圖3可知,血橙果實(shí)中糖組分含量最高的是蔗糖,果糖、葡萄糖和蔗糖的質(zhì)量比接近1∶1∶2。
圖3 草酸處理對血橙果實(shí)不同種類糖含量的影響Fig.3 Effects of oxalic acid treatment on contents of different sugar of blood oranges during storage注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
在整個貯藏期間,OA處理組和CK組血橙果實(shí)果糖含量均先上升后下降,且OA處理果實(shí)中的果糖含量均高于CK組。貯藏至10 d,OA處理組果實(shí)的果糖含量均顯著高于CK組;至15 d時,除OA3處理組果實(shí)的果糖含量顯著高于CK外,其他濃度OA處理的果實(shí)果糖含量與CK組差異不顯著;貯藏至20 d, OA1和OA3組的果糖含量顯著高于CK組,其中OA3處理的果實(shí)果糖含量最高,為18.99 mg/g,CK組果實(shí)中的果糖含量為17.7 mg/g,OA2處理果實(shí)中果糖含量也略高于CK組??梢奜A處理延緩了血橙果實(shí)中果糖的代謝速率,其中OA3處理組效果最顯著。研究表明,草酸處理能夠降低果實(shí)在貯藏期間的呼吸作用速率[5, 24]。糖作為呼吸作用代謝的底物,其含量越高則越有利于貯藏[25]。WANG等[26]研究發(fā)現(xiàn)草酸可以提高杏葡萄糖合成相關(guān)酶、果糖合成相關(guān)酶的活性從而提高杏中葡萄糖和果糖的含量,因此推測經(jīng)OA處理的血橙果實(shí)貯藏過程中果糖含量高于CK組血橙果實(shí),可能是因?yàn)镺A處理抑制了果實(shí)中的呼吸作用速率從而延緩了果實(shí)中果糖的代謝速率,或是因?yàn)镺A處理提高了果實(shí)中果糖合成相關(guān)酶的活性。
OA處理組果實(shí)葡萄糖含量總體變化趨勢與CK組一致,均是先上升后下降。OA處理可使果實(shí)葡萄糖含量峰值推遲出現(xiàn),OA處理組和CK組果實(shí)葡萄糖含量分別在貯藏15 d和10 d達(dá)到峰值。貯藏至20 d,OA處理組血橙果實(shí)葡萄糖含量均顯著高于CK組。結(jié)果表明,OA處理延緩了血橙果實(shí)中葡萄糖的代謝速率,其中以O(shè)A3處理組效果最顯著,在整個貯藏期間,OA3處理組血橙果肉中的葡萄糖含量均高于CK組。經(jīng)OA處理的血橙果實(shí)貯藏過程中葡萄糖含量高于CK組血橙果實(shí)可能是因?yàn)镺A處理抑制了果實(shí)中的呼吸作用速率從而延緩了果實(shí)中葡萄糖的代謝速率,或是因?yàn)镺A處理提高了果實(shí)中葡萄糖合成相關(guān)酶的活性。
OA處理組蔗糖含量總體變化趨勢與CK組一致,均是先上升后下降。OA處理可使果實(shí)蔗糖含量峰值推遲出現(xiàn),OA處理組和CK組果實(shí)葡萄糖含量分別在貯藏至15 d和5 d達(dá)到峰值。貯藏至20 d,OA3處理組血橙果實(shí)蔗糖含量顯著高于CK組??梢奜A3處理組延緩了血橙果實(shí)中蔗糖的代謝速率。經(jīng)OA處理組的血橙果實(shí)貯藏過程中蔗糖含量高于CK組血橙果實(shí),可能是因?yàn)镺A處理抑制了果實(shí)中的呼吸作用速率從而延緩了果實(shí)中蔗糖的代謝速率。
2.3.2 總糖含量
由圖4可知,貯藏期間OA處理組及CK組的果實(shí)總糖含量均先上升后下降,這與前人的研究結(jié)果一致[27-28]。產(chǎn)生這種變化趨勢的原因可能是果實(shí)在貯藏初期水分蒸發(fā),果汁糖分濃縮而暫時有所提高,或是果實(shí)逐漸衰老的過程中細(xì)胞壁成分的分解引起糖分暫時升高[13],另外果實(shí)中的有機(jī)酸在代謝過程中產(chǎn)生糖也可能造成果實(shí)糖分的暫時增加[29],其后因?yàn)楹粑饔孟?,果?shí)糖分不斷下降。OA處理可使果實(shí)總糖含量峰值推遲出現(xiàn),OA處理組和CK組果實(shí)總糖含量分別在貯藏至15 d和10 d達(dá)到峰值。血橙貯藏15 d后,OA處理組果實(shí)總糖含量均顯著高于CK組;貯藏20 d后,OA1和OA2處理組血橙果肉中的總糖含量與CK組差異不顯著,但均略高于CK組,OA3處理組血橙果肉中總糖含量為71.64 mg/g,顯著高于CK組果實(shí)中的總糖含量(67.15 mg/g)。同時,OA組和CK組血橙果實(shí)在貯藏20 d后的總糖含量均高于果實(shí)貯藏前的總糖含量,可知貯藏20 d可以很好維持血橙果實(shí)的品質(zhì)。
圖4 草酸處理對血橙果實(shí)總糖含量的影響Fig.4 Effects of oxalic acid treatment on total sugar contents in blood oranges during storage注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
2.4.1 抗壞血酸、蘋果酸、檸檬酸含量
迄今為止,草酸處理對水果貯藏過程中有機(jī)酸含量影響的報道較少且機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究。薛錫佳等[24]報道草酸處理延緩了杧果果實(shí)在低溫脅迫下檸檬酸的下降速率,草酸處理對低溫脅迫下杧果果實(shí)的蘋果酸和酒石酸含量影響復(fù)雜,有待進(jìn)一步深入研究。
由圖5可知,血橙果實(shí)中主要的有機(jī)酸是檸檬酸,抗壞血酸和蘋果酸均為微量酸。在貯藏期間,OA1、OA3處理組以及CK組血橙果實(shí)抗壞血酸含量呈波動狀態(tài),OA2處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量先升高后降低。貯藏至15 d,OA1處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量顯著高于CK組,OA2、OA3處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量與CK組差異不顯著;貯藏至20 d,OA3處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量與CK組差異不顯著,但略低于CK組,OA1和OA2處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量均顯著低于CK組。
圖5 草酸處理血橙果實(shí)不同種類酸含量的影響Fig.5 Effects of oxalic acid treatment on contents of different organic acids of blood oranges during storage注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
OA2處理組以及CK組血橙果實(shí)在貯藏期間蘋果酸含量均先升高后降低,OA1處理組血橙果實(shí)在貯藏期間蘋果酸含量呈波動狀態(tài),OA3處理組血橙果實(shí)蘋果酸含量在貯藏期間一直下降。貯藏至15 d,OA1處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量與CK組差異不顯著,但含量略低于CK組,OA2和OA3處理組血橙果實(shí)抗壞血酸含量顯著低于CK組;貯藏至20 d,OA1處理組血橙果實(shí)蘋果酸含量與CK組差異不顯著,OA2和OA3處理組血橙果實(shí)蘋果酸含量顯著低于CK組??芍狾A處理可能會在一定程度上加快血橙果實(shí)蘋果酸的代謝。柑橘在貯藏的過程中有機(jī)酸會降解合成糖[29]。因此推測草酸可能是通過增強(qiáng)果糖、葡萄糖合成相關(guān)酶的活性促進(jìn)了果糖、葡萄糖的合成[26]從而間接加速了蘋果酸的代謝。
CK組血橙果實(shí)檸檬酸含量在貯藏期間先升高后降低,OA處理組血橙果實(shí)檸檬酸含量在貯藏期間呈波動狀態(tài)。貯藏至15 d,OA1處理組血橙果實(shí)檸檬酸含量與CK組差異不顯著,OA2和OA3處理組檸檬酸含量均顯著低于CK組;貯藏至20 d,OA處理組血橙果實(shí)檸檬酸含量均高于CK組,其中OA3處理組血橙果實(shí)檸檬酸含量顯著高于CK組,OA1、OA2處理組與CK組差異不顯著。
2.4.2 總酸含量
由圖5可知,貯藏期間CK組血橙果實(shí)總酸含量先升高后降低,OA處理組血橙果實(shí)總酸含量呈波動狀態(tài)。貯藏至15 d,OA1處理組血橙總酸含量與CK組差異不顯著,OA2和OA3處理組血橙果實(shí)總酸含量均顯著低于CK組;貯藏至20 d,OA處理血橙果實(shí)總酸含量與CK組差異均不顯著,但略高于CK組。有關(guān)OA處理對血橙貯藏過程中有機(jī)酸代謝的影響比較復(fù)雜,還需進(jìn)一步的研究。
圖6 草酸處理對血橙果實(shí)總酸含量的影響Fig.6 Effects of oxalic acid treatment on total acid contents in blood oranges during storagee注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
果實(shí)的口感很大程度上取決于糖酸比值。由圖7可知,貯藏至15 d,OA2和OA3處理組血橙果實(shí)糖酸比均顯著高于CK組,OA1處理組血橙果實(shí)糖酸比與CK組差異不顯著,但略高于CK組;貯藏至第20天,OA處理組血橙果實(shí)糖酸比與CK組糖酸比差異不顯著,但OA處理組血橙果實(shí)糖酸比均略高于CK組??梢姡琌A處理可以在一定程度上提高血橙在貯藏過程中的糖酸比。
圖7 草酸處理對血橙果實(shí)糖酸比的影響Fig.7 Effects of oxalic acid treatment on sugar/acid ratio in blood oranges during storage注:圖中標(biāo)注的不同字母表示在P<0.05的水平上存在顯著性差異。
由表1可知血橙在貯藏過程中果實(shí)中的花色苷、可溶性糖、有機(jī)酸的相關(guān)性?;ㄉ蘸颗c果糖、總糖的正相關(guān)性顯著,相關(guān)系數(shù)分別為0.540和0.463,與葡萄糖、蔗糖的正相關(guān)性不顯著。
表1 皮爾遜相關(guān)系數(shù)Table 1 Pearson correlation
注:**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);*表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。
糖是合成花色苷的原料,不僅可以通過糖代謝途徑影響花色苷的合成[30],還作為信號分子,通過特異的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)花色苷合成相關(guān)酶基因的表達(dá)而影響果實(shí)著色[31]。實(shí)驗(yàn)證明,蔗糖可通過特異的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)西蘭花芽苗中花色苷合成相關(guān)酶基因上調(diào)表達(dá)從而提高其花色苷的含量[32]。NETA-SHARIR等[33]研究發(fā)現(xiàn)糖可通過己糖激酶磷酸化相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)矮牽牛花冠中花色苷合成,上調(diào)花色苷合成相關(guān)酶基因的表達(dá)。本研究結(jié)果表明,草酸處理能夠提高血橙在貯藏過程中的花色苷、果糖、葡萄糖、蔗糖含量,草酸可能是通過提高血橙果實(shí)中的蔗糖、葡萄糖、果糖含量使總糖含量增大,進(jìn)而使果實(shí)中合成花色苷的原料增多,或是通過提高血橙中可溶性糖的含量刺激了特異的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,誘導(dǎo)Ruby,PAL,C4H和F3′5′H基因的上調(diào)表達(dá)從而達(dá)到增加血橙中花色苷含量的效果。
由表1可知花色苷含量與抗壞血酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.529,與蘋果酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.787,與檸檬酸含量和總酸的負(fù)相關(guān)性不顯著。目前關(guān)于果實(shí)中有機(jī)酸與花色苷代謝相關(guān)性的研究較少,很多研究集中在pH值與花色苷提取液穩(wěn)定性之間的關(guān)系方面。酸一方面調(diào)節(jié)液泡的pH,影響花色苷的穩(wěn)定性,另一方面花色苷合成過程中的各種酶需要在1個合適的pH值條件下起催化作用。細(xì)胞內(nèi)pH值的改變可以使一些酶激活或增加活性[34]。在本研究中,草酸處理會在一定程度上加快血橙果實(shí)蘋果酸的代謝速率,對檸檬酸和抗壞血酸代謝的影響比較復(fù)雜。因?yàn)楦涕僦兄饕乃崾菣幟仕幔箟难岷吞O果酸都是微量酸,因此草酸是否通過降低果實(shí)中的蘋果酸含量促進(jìn)血橙果實(shí)花色苷的積累還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
草酸處理能夠顯著促進(jìn)血橙貯藏過程中花色苷的積累,誘導(dǎo)花色苷合成相關(guān)基因Ruby,PAL,C4H和F3′5′H上調(diào)表達(dá),延緩果實(shí)果糖、葡萄糖、蔗糖的代謝速率,增加果實(shí)中的總糖含量從而改善果實(shí)的品質(zhì),但是草酸處理會在一定程度上加快血橙果實(shí)蘋果酸的代謝速率,對檸檬酸和抗壞血酸代謝的影響比較復(fù)雜,還需要進(jìn)一步研究。另外,草酸處理會增大果實(shí)在貯藏期間的糖酸比,讓果實(shí)的口感更佳。草酸處理能夠提高果實(shí)中花色苷含量可能是因?yàn)椴菟崽幚硖岣吡斯麑?shí)中花色苷合成相關(guān)基因的表達(dá)量,或是因?yàn)椴菟崽幚硖岣吡斯麑?shí)中可溶性糖(果糖、葡萄糖、蔗糖)的含量從而間接促進(jìn)了果實(shí)中花色苷的積累。本研究結(jié)果對于指導(dǎo)塔羅科血橙貯藏保鮮具有一定的實(shí)際意義,同時也為草酸的進(jìn)一步應(yīng)用提供了理論支撐。