布麗根·加冷別克,任建業(yè),胡梓睿,布麗布麗·卡曼,王 偉
(新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊 830052)
吊干杏(Prunus armeniacaL.cv.Diaogan)作為新疆特色水果,其因適宜的糖酸比,獨特的風味,豐富的營養(yǎng)而深受消費者的喜愛[1?2]。然而吊干杏采后呼吸代謝旺盛,易快速腐爛,極不耐貯運[3]。新鮮吊干杏果實的貨架期一般只有2~3 d,因此吊干杏大都以干果形式銷售。然而干制對其營養(yǎng)損失較大,不能很好地保持其原有的獨特風味。冰溫貯藏技術是一種可以較大程度抑制果蔬呼吸作用、微生物生長繁殖以及各種代謝進程的果蔬貯藏保鮮方法[4]。相比于普通冷藏和氣調(diào)貯藏,冰溫貯藏可更好地減少果蔬營養(yǎng)物質(zhì)的損失,使自由基清除系統(tǒng)維持較高活性,防止丙二醛積累和膜脂過氧化作用。目前,冰溫技術已用于櫻桃[5]、綠豆[6]、甘藍[7]、西蘭花[8]等果蔬。
冰溫貯藏雖是一種較佳的貯藏手段,但近年來科研人員不斷研究,發(fā)現(xiàn)冰溫貯藏復合其它保鮮技術的效果更優(yōu)于單獨冰溫貯藏的效果,能夠進一步增強果實貯藏保鮮效果[9]。因此,課題組提出了水楊酸處理結合冰溫貯藏的復合貯藏保鮮技術。水楊酸(Salicylic acid,SA)常作為一種天然信號分子參與調(diào)控植物發(fā)育、成熟、衰老等關鍵過程。它還能夠激活植物機體對病原菌的抗病能力,增強果實對非生物和采后脅迫的天然抗性[10]。因此,在果蔬采后貯藏過程中低濃度使用SA 不僅安全,還有助于保持果蔬的良好品質(zhì)[11]。例如,外源水楊酸能夠顯著延緩枸杞[12]、芒果[13]、蓮霧[14]、杏[15]等果實采后貯藏中腐爛程度,延緩果實軟化成熟,減少可滴定酸等營養(yǎng)物質(zhì)的損失,延緩果蔬成熟衰老?;钚匝醴e累導致的氧化損傷是采后果蔬衰老的主要原因,而采后水楊酸處理則可通過保持果蔬自身抗氧化物質(zhì)(如抗壞血酸和酚類等)和提高抗氧化酶活性來減輕果實的氧化損傷[16?18]。
然而,目前尚未見冰溫貯藏結合SA 處理對吊干杏果實采后保鮮效果的報道。因此本研究采用冰溫結合SA 處理吊干杏,研究吊干杏貯藏品質(zhì)及活性氧代謝變化,以期為冰溫結合SA 在吊干杏以及其他水果采后保鮮中的應用提供一定參考依據(jù)。
吊干杏 采購于新疆烏魯木齊市九鼎農(nóng)貿(mào)市場,采收時選取硬度在(20±0.5)N,可溶性固形物含量在18.1%±0.2%之間,大小色澤均勻,無病害,無機械損傷的果實;過氧化氫(H2O2)試劑盒、水楊酸、氫氧化鈉 天津市致遠化學試劑有限公司;抗壞血酸上海山蒲化工有限公司;2,6-二氯酚靛酚鈉鹽 上海源葉生物科技有限公司;硫代巴比妥酸 上??曝S實業(yè)有限公司;聚乙烯吡咯烷酮、愈創(chuàng)木酚、二硫蘇糖醇、甲硫氨酸 北京索萊寶科技有限公司;氮藍四唑 上海金畔生物科技有限公司;核黃素 上海藍季生物科技發(fā)展有限公司;以上試劑均為分析純。
RC-4 溫度記錄儀 江蘇精創(chuàng)電氣股份有限公司;GY-4 果實硬度計 樂清市艾德堡儀器有限公司;PAL-1 數(shù)字式糖度計 日本Atago(愛拓)公司;賽多利斯BSA 分析天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;3H16RI 高速冷凍離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司;MAPADA PV4 紫外風光光度計上海美普達儀器有限公司;DW-L3 超低溫冰箱浙江捷勝制冷科技有限公司;DDS-307 型電導率儀杭州齊威儀器有限公司。
1.2.1 樣品處理 將挑選好的吊干杏果實5 kg 為1 筐,放入(4±2)℃、相對濕度(RH)為90%~95%的冷庫中預冷24 h。預冷后的果實用0.1%次氯酸鈉溶液浸泡1 min 進行殺菌,室溫晾干。然后將果實隨機分為4 組,每組設3 個重復,每個處理20 kg:第1 組為冷藏組(蒸餾水浸泡10 min);第2 組為冷藏+SA 組(2 mmol/L SA(該濃度是通過預實驗篩選得出的最適濃度)浸泡10 min);第3 組為冰溫組(蒸餾水浸泡10 min);4 組為冰溫+SA 組(2 mmol/L SA 浸泡10 min)。隨后前兩組貯藏在(4~6)℃下,后兩組貯藏在(?1.5~?1)℃下。每隔7 d 隨機取樣測定各項生理指標,當杏果實腐爛率超過40%后終止實驗。
1.2.2 吊干杏果實冰點的確定 參考李亞玲等[19]的方法,采用溫度記錄儀確定。
1.2.3 腐爛率測定 果實的腐爛率參照Aliya 等[20]的方法。
1.2.4 失重率測定 失重率采用稱重法,每組處理放置1000 g 果實,重復3 次,單位均用%表示。公式如下:
1.2.5 硬度測定 硬度用果實硬度計測定,單位用N 表示。
1.2.6 可溶性固形物含量(Soluble solid contents,SSC)測定 可溶性固形物使用數(shù)顯糖度計測定,單位用%表示。
1.2.7 抗壞血酸含量測定 抗壞血酸含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[21],單位用mg/100g FW 表示。
1.2.8 可滴定酸(Titratable acidity,TA)含量測定可滴定酸含量采用酸堿中和法[21],單位用%表示。
1.2.9 丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量測定MDA 含量參照Zhang 等[22]的方法(硫代巴比妥酸法),單位用nmol/g FW 表示。
1.2.10 細胞膜透性測定 細胞膜透性采用Zhou等[23]的方法,單位用%表示。
1.2.11 超氧陰離子(O2?·)生成速率和過氧化氫(Hydrogen peroxide,H2O2)含量測定 O2?·生成速率的測定參照曹建康等[21]的方法,單位為nmol·min?1·g?1FW;H2O2含量采用過氧化氫(H2O2)試劑盒測定。稱取1 g 吊干杏果肉組織樣品,加入5 倍體積的生理鹽水,冰浴條件下研磨成勻漿,12000 r/min 離心10 min,上清液即為待測酶液,在波長405 nm 處測定吸光值。單位用mmol/g FW 表示。公式如下:
式中:測定OD 值—樣品吸光值;空白管OD 值—空白管(雙蒸水)405 nm 處吸光值;標準OD 值—標準管(標準品)405 nm 處吸光值;標準品濃度—163 mmol/L;待測樣品質(zhì)量濃度—0.2 g/L。
1.2.12 抗氧化酶活性測定 超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性測定參考Wang等[24]的方法。
過氧化氫酶(Catalase,CAT)活性測定參考Zhang 等[10]的方法,以每克新鮮果肉組織樣品每分鐘引起反應液在240 nm 處吸光度減少0.01 為一個酶活性單位。以上酶活性單位均為U/g FW。
過氧化物酶(Peroxidase,POD)活性測定參考曹建康等[21]的方法,通過使酶液與反應混合物反應來測量POD 活性,觀察反應中的變化,并記錄以每克鮮重(FW)果實樣品在470 nm 處吸光度每分鐘增加1 時為1 個POD 活性單位(U),單位:U/g FW。
抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性通過抗壞血酸的氧化速率來測定[10],0.1 mL 酶液與2.6 mL 反應緩沖液(含0.1 mmol/L EDTA 和0.5 mmol/L 抗壞血酸)混合,在0.3 mL 2 mmol/L H2O2的啟動下發(fā)生酶促反應,記錄反應體系在290 nm 處吸光值每分鐘減少0.01 時的酶活性,單位:U/g FW。
所有數(shù)據(jù)均采用3 次重復的平均值±標準誤差;利用實驗結果的平均數(shù)進行軟件繪圖(Origin 8.5 軟件)、統(tǒng)計分析(SPPS 26.0)和顯著性分析(Duncan法);P<0.05 表示差異顯著。
2.1.1 吊干杏冰點的確定 由圖1 可知,吊干杏的溫度先隨著時間的延長而不斷下降,下降至?6.7 ℃后迅速回升至?2 ℃,并維持一段時間,造成該現(xiàn)象的原因是吊干杏在凍結前釋放出潛熱,回升后的溫度即為吊干杏的生物結冰點。由于在實際貯藏中冷庫存在0.5 ℃的溫度波動差,為排除冷庫溫度與實際讀數(shù)間的誤差,以及果實個體間的差異,故在本實驗中將吊干杏的冰溫貯藏溫度定為(?1.5~?1)℃。
圖1 吊干杏冰點曲線Fig.1 Freezing point curve of Diaogan apricot fruit
2.1.2 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏腐爛率的影響 由圖2 可知,各處理組的腐爛率隨著貯藏時間的延長而增加。冷藏組和冷藏+SA 處理組吊干杏果實的腐爛率從第14 d 開始快速上升,在貯藏49 d 時腐爛率分別達到了50.67%和42%,并且在此時冷藏+SA組的腐爛率比冷藏組低17.11%。而冰溫和冰溫+SA處理組分別在第21 d 和第28 d 開始腐爛,貯藏49 d時,腐爛率分別為9.67%和3.67%,比同期冷藏組分別低80.92%和92.27%(P<0.05)。這可能是因為冰溫貯藏相對于普通冷藏更能抑制微生物的生長[3],外源SA 處理可以提高果蔬對采后病害的抗性[10]。因此,兩者單獨處理或復合處理吊干杏均能夠降低腐爛率,達到良好的防腐保鮮效果。
圖2 不同處理對吊干杏果實腐爛率的影響Fig.2 Effects of different treatments on decay incidence in the Diaogan apricot fruit
2.1.3 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏失重率的影響 杏果采后會因呼吸和蒸騰作用而失水,導致果實的質(zhì)量不斷下降[3]。由圖3 可知,各組吊干杏果實失重率隨貯藏時間的延長而不斷增加。其中,冰溫貯藏的兩組果實的失重率上升速率較冷藏的兩組更為緩慢,這表明冰溫貯藏較冷藏更能有效抑制吊干杏失重率的上升。這可能是因為冷藏下果實的腐爛率較高使得呼吸強度高,水分蒸發(fā)速率快,而冰溫貯藏能夠進一步降低杏果的呼吸代謝活動,在一定程度上減少了呼吸底物的消耗[3]。SA 處理在冷藏和冰溫下均有效抑制了失重率的上升,且與冰溫貯藏49 d 時相比,SA 處理的吊干杏在冷藏49 d 時的失重率更高,這表明冰溫+SA處理對失重率的抑制程度更顯著(P<0.05),這可能與SA 處理能夠?qū)Σ珊蠊呤е芈氏陆灯鸬揭欢ǖ囊种谱饔糜嘘P[12]。
圖3 不同處理對吊干杏果實失重率的影響Fig.3 Effects of different treatments on weight loss in the Diaogan apricot fruit
2.1.4 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏硬度的影響 硬度是衡量果蔬成熟軟化的重要指標之一,高硬度表明細胞壁的高度完整性,對防御病原體方面發(fā)揮著重要作用[18]。由圖4 可知,各處理組吊干杏的硬度隨著貯藏時間的延長均逐漸下降。冷藏下兩組果實的硬度隨貯藏時間的延長而急劇下降;而冰溫和冰溫+SA 處理組在0~21 d 下降速率相對平緩,21 d 后也緩慢下降。在貯藏49 d 時,冷藏組吊干杏果實的硬度下降至8.82 N,而冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理組果實的硬度分別比其顯著高1.22、1.75 和1.88 倍(P<0.05)。這可能是由于普通冷藏果實的腐爛率較高,加之果實內(nèi)可溶性果膠含量在果膠酶的作用下大幅度分解[3],從而加速了果實軟化,而SA 處理和冰溫貯藏對果膠酶活性具有較好的抑制作用[3,25]。
圖4 不同處理對吊干杏果實硬度的影響Fig.4 Effects of different treatments on firmness in the Diaogan apricot fruit
2.1.5 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏SSC 的影響 可溶性固形物含量的高低不僅影響果實的風味,對果實耐貯性和耐冷性評價也至關重要。由圖5 可知,采后吊干杏果實的SSC 呈先增后降的趨勢,其中,冰溫下貯藏的兩組果實在貯藏前期SSC 增加速度比冷藏下的兩組要慢,這可能是由于冰溫下果實呼吸強度受到較大抑制,減緩吊干杏SSC 的消耗,進而有效保持了吊干杏可溶性固形物含量[3]。冷藏下的兩組果實SSC 均在貯藏第21 d 時達到了峰值,而冰溫下的兩組在貯藏28 d 時達到峰值,且在貯藏后期其SSC 也顯著高于冷藏下的兩組果實(P<0.05)。初步判斷,貯藏前期SSC 上升可能是因為果實內(nèi)淀粉等物質(zhì)轉化為糖類,后期因自身呼吸消耗而導致SSC 下降[26]。SA 處理在冷藏和冰溫下均有效抑制了SSC 的下降,在貯藏結束時,冷藏組的SSC 為18.13%,而冷藏+SA 和冰溫+SA 處理組的SSC 含量分別為18.70%和19.68%,分別比冷藏組高3.05%和7.88%,差異顯著(P<0.05)。說明SA 的加入對保持SSC 具有良好的效果,該結果與任燕芳等[13]的報道相符。
圖5 不同處理對吊干杏果實可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on soluble solid content in the Diaogan apricot fruit
2.1.6 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏抗壞血酸含量的影響 抗壞血酸不僅是果蔬重要的營養(yǎng)物質(zhì),還屬于非酶促活性氧清除系統(tǒng),具有清除自由基和抗氧化的作用[8]。由圖6 可知,采后吊干杏果實抗壞血酸含量表現(xiàn)為隨貯藏時間而不斷下降的趨勢。冷藏下的兩組果實抗壞血酸含量下降迅速,而冰溫貯藏下的兩組抗壞血酸含量下降較為緩慢。SA 處理在不同溫度下延緩吊干杏中抗壞血酸含量下降的程度有所不同,冷藏下經(jīng)SA 處理的吊干杏抗壞血酸含量從貯藏21 d開始顯著高于冷藏組(P<0.05),在貯藏49 d 時其抗壞血酸含量是冷藏組的1.13 倍。而在冰溫下,SA 處理在貯藏第28 d 開始顯著延緩抗壞血酸含量的下降(P<0.05)。表明SA 處理在冷藏和冰溫貯藏下均能延緩抗壞血酸含量的下降,且在冰溫下效果更明顯。這可能與冰溫貯藏和采后施用SA 能有效降低抗壞血酸氧化損失,維持果蔬較好的貯藏品質(zhì)有關[8,13]。
圖6 不同處理對吊干杏果實抗壞血酸的影響Fig.6 Effects of different treatments on ascorbic acid content in the Diaogan apricot fruit
2.1.7 SA 結合冰溫貯藏對吊干可滴定酸含量的影響可滴定酸對果蔬風味的形成及耐貯性均具有重要影響。由圖7 可知,隨著貯藏時間的延長,各組吊干杏果實可滴定酸含量呈不斷下降趨勢。相比于冷藏組,貯藏期間冰溫和冰溫+SA 處理組TA 含量始終處于較高水平,冷藏+SA 處理組次之。在0~21 d,各組TA 含量下降速率均較緩慢;21~42 d,冷藏組和冷藏+SA 處理組TA 含量急劇下降,而冰溫和冰溫+SA 處理組下降緩慢。在貯藏至49 d 時,冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理組的TA 含量比冷藏組分別高17.07%、30.61%和40.35%(P<0.05)。這可能是由于冷藏下果實腐爛率高,呼吸代謝旺盛,可滴定酸作為呼吸基質(zhì)被用作呼吸底物而消耗的快,而冰溫貯藏能夠較好的抑制呼吸作用,從而較好地抑制酸的消耗[9]。同時,SA 的加入對于抑制TA 含量的下降表現(xiàn)出一定的積極效果,從而有效保持了吊干杏原有的風味。
圖7 不同處理對吊干杏果可滴定酸含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on titratable acid content in the Diaogan apricot fruit
2.1.8 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏MDA 含量的影響MDA 作為細胞膜脂質(zhì)過氧化的主要產(chǎn)物之一,其含量越多,意味著果實產(chǎn)生的活性氧自由基對細胞膜的破壞程度越嚴重,因此其含量可用來評價貯藏期果蔬的氧化程度[27]。由圖8 可知,各處理組果實的MDA含量表現(xiàn)為隨貯藏時間而增加的趨勢。其中,冰溫和冰溫+SA 處理組的MDA 含量整體水平一直低于冷藏下的兩組果實,這可能與冰溫貯藏可以有效抑制MDA 對組織結構的破壞,較好地維持細胞膜的完整性,延緩吊干杏衰老進程有關[7,14]。此外,SA 處理均顯著抑制了冷藏和冰溫貯藏期間吊干杏MDA 含量的積累(P<0.05),這可能與SA 處理能夠抑制MDA的生成有關[28]。
圖8 不同處理對吊干杏果實MDA 含量的影響Fig.8 Effects of different treatments on MDA content in the Diaogan apricot fruit
2.1.9 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏細胞膜透性的影響細胞膜透性能反映植物細胞膜受破壞和衰老程度,細胞膜功能下降,膜透性增加,細胞內(nèi)電解質(zhì)向外滲漏,導致細胞膜透性上升[27]。由圖9 可知,各處理組細胞膜透性在整個貯藏期持續(xù)增加。其中冷藏組細胞膜透性上升速率最快,至第49 d 貯藏結束時,細胞膜透性升高至70.46%,這可能是因為普通冷藏下果肉細胞電解質(zhì)大量外滲,導致膜透性增加[3]。而冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理組的變化較緩慢,至貯藏結束時,細胞膜透性分別升高至68.73%、61.92%和59.30%,表明冰溫貯藏對吊干杏細胞膜透性的增加有抑制作用,這可能與冰溫貯藏能抑制細胞內(nèi)的水分活度,減少電解質(zhì)外滲有關[3];而SA 的加入也對延緩吊干杏果實細胞膜透性的增加,保證細胞內(nèi)部電解質(zhì)水平表現(xiàn)出一定的積極作用。
圖9 不同處理對吊干杏果實細胞膜透性的影響Fig.9 Effects of different treatments on cell membrane permeability in the Diaogan apricot fruit
2.2.1 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏O2?·生成速率和H2O2含量的影響 H2O2和O2?·是果蔬采后成熟衰老過程中不可避免產(chǎn)生的活性氧,H2O2和O2?·的過度積累會使得細胞膜脂質(zhì)過氧化,從而對細胞膜質(zhì)系統(tǒng)造成損傷,加速果實的衰老進程[26]。由圖10A 可知,各處理組的O2?·生成速率呈逐漸上升的趨勢。在整個貯藏期間,與冷藏下的兩組相比,冰溫貯藏下的兩組果實的O2?·生成速率始終處于較低水平,且在貯藏第14 d 后各組之間的差異顯著(P<0.05),說明冰溫貯藏較普通冷藏更有利于抑制吊干杏O2?·的生成。從冷藏+SA 和冰溫+SA 處理可以看出,SA 的加入對O2?·生成速率有一定的抑制作用,該結果與Zhang 等[10]的一致。
圖10 不同處理對吊干杏果實O2?·生成速率(A)和H2O2 含量(B)的影響Fig.10 Effects of different treatments on O2?· production rate(A) and H2O2 content (B) in the Diaogan apricot fruit
由圖10B 可知,各處理組H2O2含量總體呈上升的趨勢。整個貯藏期間,冰溫貯藏比普通冷藏更能維持吊干杏較低的H2O2含量,SA 處理可有效抑制吊干杏在冰溫貯藏和冷藏期間H2O2的積累,這可能是因為果實內(nèi)產(chǎn)生的活性氧使機體抗逆性保護機制啟動,而冰溫貯藏可通過激活機體的抗氧化酶來清除了積累的H2O2,SA 的加入則可以進一步抑制H2O2的積累[19,24]。在貯藏至49 d 時,各組H2O2含量大小依次為:冰溫+SA<冰溫<冷藏+SA<冷藏,且各處理組之間差異顯著(P<0.05)。
2.2.2 SA 結合冰溫貯藏對吊干杏活性氧清除酶系活性的影響 在果蔬生物活性氧清除系統(tǒng)中,SOD 是歧化超氧陰離子形成H2O2的關鍵酶,CAT、APX和POD 是清除過量H2O2的相關酶,因此保持這一系列酶活性對于保護果蔬活性氧代謝和長時間貯藏有重要的意義[29]。由圖11 可知,各處理組吊干杏果實中SOD、CAT 和APX 活性均表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢。冰溫貯藏的兩組果實的SOD、CAT和APX 活性在貯藏后期均顯著高于冷藏下的兩組(P<0.05),說明冰溫貯藏能提高這三種酶的活性。冷藏條件下兩組果實的SOD、CAT 和APX 活性均在第21 d 時達到峰值,而冰溫下的兩組果實則均在第28 d 達到峰值。在貯藏至49 d 時,各處理組SOD活性分別是冷藏組的1.09、1.33 和1.39 倍(P<0.05)。各處理組CAT 和APX 活性在貯藏后期活性變化從高到低的順序為:冰溫+SA>冰溫>冷藏+SA>冷藏,且各處理組之間差異顯著(P<0.05)。
圖11 不同處理對吊干杏果實 SOD(A)、CAT(B)、APX(C)和POD(D)活性的影響Fig.11 Effects of different treatments on SOD (A),CAT (B),APX (C) and POD (D) activities in the Diaogan apricot fruit
由圖11D 可知,各處理組果實的POD 活性變化趨勢基本與上述三種酶相似,不同的是冰溫條件下的兩組果實的POD 活性是在第35 d 時達峰值,并且在此時冰溫和冰溫+SA 處理果實的活性是冷藏組的1.13 倍和1.21 倍。在貯藏至49 d 時,冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理組果實的POD 活性是冷藏組果實的1.16、1.51 和1.36 倍(P<0.05)。
綜上,冰溫貯藏相較于普通冷藏更能保持較高的SOD、CAT、APX 和POD 活性,同時從冷藏+SA和冰溫+SA 處理組可以看出,SA 的加入有利于四種活性氧清除酶通過相互協(xié)調(diào)使活性氧維持在較低水平,以減少活性氧對細胞膜的損傷[19]。
冰溫貯藏技術是一種物理保鮮方法,對于一些水果來說冰溫貯藏效果會優(yōu)于普通冷藏。這是因為果蔬在采后仍然是具有生命活性的有機體,在采后貯藏階段仍進行著一系列的新陳代謝活動,以維持自身的生命體征[30?32]。冰溫貯藏技術能夠較好地抑制果蔬的呼吸作用和微生物的生長,進而延長貯藏期[33]。SA 是一種小分子酚類化合物,通常參與植物防御機制、脅迫調(diào)控等多種重要的生理生化過程。它也被認為是一種天然植物激素,可抑制乙烯生物合成,維持細胞膜的完整性[31],提高果蔬抗冷性、增強果蔬抗病性,延緩果實衰老。已有研究表明相較于冷藏,冰溫貯藏或外源SA 處理能夠不同程度的抑制果實腐爛,減緩體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝轉換,從而提高保鮮效果[10?13]。本研究結果表明,與普通冷藏相比,冰溫貯藏更有利延緩吊干杏品質(zhì)的下降。同時SA 處理也有效抑制了冰溫和冷藏期間吊干杏果實失重率的增加,減少了硬度損失、延緩了SSC 和TA 含量的下降,從而使吊干杏果實表現(xiàn)出較好的新鮮度。這可能是因為冰溫貯藏和SA 處理能夠抑制呼吸速率,進而使作為呼吸底物的SSC 和TA 等物質(zhì)消耗的少,糖酸消耗少使失重損失減緩,因此,推測冰溫結合SA 處理對維持吊干杏貯藏期品質(zhì)有較好的效果,本結論與Zhao 等[34]、張微等[35]和Champa 等[36]分別在油桃、香梨及酸橙果實上得出的結論一致。
外源SA 處理或冰溫貯藏可以提高采后果實對病原體的抵抗力,并可有效控制草莓[37?38]、甜櫻桃[5]和葡萄[39]等果實的采后腐爛。本研究結果表明采后冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理有效減少了吊干杏果實的腐爛,這可能是由于抗氧化相關酶活性維持在較高水平,進而提高了果實的抗病能力。其中,冰溫+SA 處理對吊干杏采后腐爛抑制效果最好,由此可以推斷SA 處理對冰溫貯藏吊干杏果實抗病效果更明顯。
活性氧是有氧代謝過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物(如O2?·與H2O2),具有細胞毒性,可對蛋白質(zhì)、DNA 和脂質(zhì)造成氧化損傷[10],破壞細胞膜結構,促進采后果實的成熟衰老,影響正常的堿基修飾及基因表達調(diào)控。本研究發(fā)現(xiàn),各處理組O2?·生成速率在貯藏期間不斷提高(圖10A),同時H2O2含量也不斷增加(圖10B),表明采后吊干杏貯藏期間,遭受了ROS 的氧化脅迫,導致膜脂過氧化加劇發(fā)生、膜脂過氧化產(chǎn)物MDA 含量不斷增加(圖8),進一步毒害吊干杏的細胞膜并破壞其結構,從而促進果實衰老。然而,與冷藏組相比,冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理均有效抑制了O2?·產(chǎn)生速率的升高和H2O2的積累,減輕了ROS 的氧化脅迫程度,從而延緩MDA 含量的累積,減輕ROS 對細胞膜的破壞程度,有助于降低吊干杏品質(zhì)劣變并提高其耐貯性。
植物通常會利用SOD、CAT、APX 和POD 等抗氧化酶克服氧化應激,減少ROS 積累,首先通過SOD 催化O2?·并將其轉化為H2O2。然后,CAT 和POD 與抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)中的APX 一起解毒H2O2[10]。相關研究表明冰溫貯藏提高了采后不同品種杏果[19,27,40]及蘋果[41]等果實SOD、CAT、APX 和POD 的活性,進而延緩ROS 的積累,減輕膜脂過氧化,較好維持采后果實細胞膜完整性,保持了果實較好的貯藏品質(zhì)。Xue 等[42]、Xu 等[43]的研究表明,以乙酰水楊酸處理的甜瓜果實和SA 處理的甜櫻桃的SOD、CAT、APX 和POD 活性均高于未處理的果實,降低了H2O2含量,減少了膜脂過氧化。與前人研究結果一致,本研究結果表明在貯藏后期冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理相較于冷藏組均顯著提高了吊干杏果實SOD、CAT、APX 和POD 活性,因而有效提升了采后吊干杏果實的ROS 清除能力,減緩其膜脂過氧化,延緩了吊干杏的成熟衰老。林學亮[44]研究表明,外源SA 處理可使冰溫貯藏下的黃花梨活性氧清除系統(tǒng)對其貯藏期間活性氧的產(chǎn)生、積累做出應激反應。但關于冰溫結合SA 處理提高果實抗氧化能力的具體機制仍有待于進一步研究。
本研究還發(fā)現(xiàn)活性氧非酶促清除系統(tǒng)中重要的抗氧化物質(zhì)[45]——抗壞血酸含量在吊干杏果實貯藏期間維持在較高水平,其中,冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理組抗壞血酸含量始終高于冷藏組,這可能與冰溫貯藏可以抑制抗壞血酸的氧化分解和SA 處理可以提高抗氧化酶活性有關[34,42,46]。舒暢等[41]研究表明,冰溫貯藏可通過抑制‘金冠’蘋果貯藏期呼吸強度來減少果實營養(yǎng)物質(zhì)消耗,從而延緩了抗壞血酸的氧化分解。Haidera 等[33]研究表明,SA 處理的‘金諾’柑桔抗壞血酸含量在貯藏期比未處理的果實下降緩慢,且抗壞血酸含量與CAT 和SOD 呈正相關。Wang 等[46]研究表明,SA 可通過提高桃子貯藏過程中APX 活性而減少抗壞血酸含量的下降。因此,冷藏+SA、冰溫和冰溫+SA 處理均能夠通過提高吊干杏果實抗氧化酶活性,維持較高的抗壞血酸含量,減輕ROS 氧化脅迫,降低丙二醛含量的累積和膜脂過氧化作用,較好維持細胞膜結構完整性,從而減輕病害的發(fā)生,保持吊干杏貯藏品質(zhì),延長其保鮮期。
本研究表明,與冷藏(4~6)℃相比,冰溫(?1.5~?1)℃貯藏更能保持吊干杏較好的營養(yǎng)品質(zhì),抑制O2?·的生成速率、H2O2和MDA 含量,以及細胞膜透性的升高,維持較高的抗氧化酶活性。2 mmol/L SA 處理可以抑制冷藏和冰溫貯藏期間吊干杏腐爛率和失重率的上升,減少硬度、可溶性固形物、可滴定酸和抗壞血酸含量的下降,同時通過維持吊干杏較高的抗氧化酶活性,減輕活性氧和膜脂過氧化產(chǎn)物MDA 含量的積累,保持細胞膜結構完整性,進而減少吊干杏貯藏期間品質(zhì)下降,其中對冰溫貯藏下的吊干杏各指標的影響更為明顯。以上研究結果對冰溫結合SA、單獨冰溫和冷藏結合SA 處理應用于果蔬貯藏,尤其對杏果保鮮提供了一定的理論依據(jù)。