張 昱，蘆玉佳，任新雅，石慧敏，劉志旭，高巖松，唐江北，朱 璇

（新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052）

新疆‘賽買提’杏（Prunus armeniacaL.）風味獨特、品質(zhì)優(yōu)良，富含酚類、維生素、類胡蘿卜素，具有較高的營養(yǎng)、保健與商業(yè)價值[1-2]。杏屬于呼吸躍變型果實，采收期較集中，極易在采后貯運過程中出現(xiàn)軟化、褐變、腐爛變質(zhì)等現(xiàn)象，造成了嚴重的采后損失[3-4]。化學保鮮劑因其操作方便、效果良好，在果蔬采后貯藏方面被廣泛應用[5]。近年來，隨著人們健康意識的提升，消費者更青睞綠色、天然且安全無化學殘留的保鮮方式。因此，探尋健康、環(huán)保的保鮮技術已成為未來解決果蔬采后貯藏問題的方向。

葡萄糖（glucose，Glc）是自然界中分布最廣泛的一種單糖，是活細胞的能量來源，可影響植物的多個代謝進程[6]。此外，Glc還參與調(diào)控植物成熟、衰老進程和應激反應，是很多生理和病理過程中分子識別的決定因素[6-8]。目前，Glc因其綠色、安全、價格低廉等優(yōu)點，逐漸被應用于作物抵抗逆境脅迫等方面[6-12]。有研究表明，外源Glc可通過調(diào)控活性氧（reactive oxygen species，ROS）代謝緩解小麥幼苗與玉米的鹽脅迫[9-10]；Huang Yawen等[11]研究發(fā)現(xiàn)，外源Glc可通過調(diào)控抗氧化酶活性來緩解黃瓜幼苗脫水脅迫；對西瓜幼苗的研究表明，外源Glc處理可有效緩解幼苗糖饑餓，保持膜完整性，并在低溫貯藏期間抑制衰老，維持幼苗的穴藏品質(zhì)[12]；Wei Jia等[13]研究表明，外源Glc處理可提高甘藍和小白菜芽中的總酚與花青素的含量。然而，目前關于Glc應用于果蔬采后貯藏方面的研究還較少。湯月昌[14]與董栓泉[15]等研究發(fā)現(xiàn)，外源Glc處理可增強青花菜抗氧化能力，延緩青花菜的衰老，延長其貨架期；Wang Yuanhua等[16]研究發(fā)現(xiàn)外源Glc浸泡處理可調(diào)節(jié)草莓抗病相關基因的表達，增強果實抗病性，降低采后草莓貯運期間的腐爛率。這些結(jié)果表明，Glc可能是一種新的果蔬采后保鮮策略。因此本實驗以新疆‘賽買提’杏為材料，研究不同濃度Glc處理對杏果實采后抗氧化代謝與貯藏品質(zhì)的影響，旨在為外源Glc在果蔬保鮮方面的應用提供思路與理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘賽買提’杏果實于2022年6月18日采自新疆英吉沙縣烏恰鎮(zhèn)試驗田，選取成熟度、大小相近、無病蟲害和機械損傷的杏果實，并立即運回新疆農(nóng)業(yè)大學果蔬采后貯藏實驗室。

葡萄糖（分析純）上海源葉生物科技有限公司；三氯乙酸、鄰苯二酚、硫代巴比妥酸、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二甲酸氫鉀、2,6-二氯靛酚（均為分析純）天津致遠化學試劑有限公司；產(chǎn)生速率試劑盒、H2O2含量試劑盒北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

GY-4果實硬度計 浙江艾德堡儀器有限公司；PAL-1便攜式數(shù)顯折光儀 日本Atago公司；UF-103型紫外分光光度計 上海優(yōu)尼克儀器有限公司；3HBRI型高速冷凍離心機 湖南海瀾儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

在前期預實驗的基礎上選擇100、200、400 mmol/L作為Glc處理濃度。參照本課題組前期研究結(jié)果[17]，采用減壓處理杏果實（0.05 MPa條件下減壓2 min，隨后常壓浸泡5 min)。處理組分別用100、200、400 mmol/L Glc溶液對杏果實進行減壓滲透處理；以蒸餾水減壓滲透處理作對照組。各組處理均重復3 次，每次重復5 kg果實。待果實晾干后于溫度（1.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%的冷庫中貯藏。并于貯藏第0、7、14、21、28、35、42、49天測定品質(zhì)等相關指標并取樣。

1.3.2 指標測定

1.3.2.1 物理品質(zhì)指標的測定

杏果實硬度采用GY-4型硬度計測定；可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)（soluble solids content，SSC）采用PAL-1型便攜式數(shù)顯折光儀測定。

參照曹建康等[18]的方法測定可滴定酸（titratable acidity，TA）質(zhì)量分數(shù)與呼吸強度。TA質(zhì)量分數(shù)采用氫氧化鈉滴定法測定，結(jié)果以蘋果酸計（折算系數(shù)0.067）；呼吸強度采用靜置法測定，以每小時每千克杏果實釋放的CO2質(zhì)量表示，單位為mg/（kg·h）。

1.3.2.2 腐爛率的測定

以單個果實病斑直徑大于3 mm（含3 mm）記為腐爛果實，計算公式如下。

1.3.3 感官評價

參照李亞玲等[19]的方法略作修改。請15 位受過專業(yè)培訓的感官評測人員，從杏果實口感質(zhì)地、外觀、香氣、整體可接受度方面對貯藏結(jié)束后的杏果實進行主觀評分，評分標準如表1所示。

表1 杏果實感官評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of apricot fruit

1.3.4 還原型抗壞血酸、谷胱甘肽含量的測定

谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量參照曹建康等[18]的方法進行測定，單位為μmol/g；還原型抗壞血酸（ascorbic acid，ASA）含量參照曹建康等[18]所述的2,6-二氯靛酚滴定法測定，單位為mg/100 g。

1.3.6 抗氧化酶活力測定

超氧化物歧化酶（superoxide distmuase，SOD）活力的測定參照曹建康等[18]的方法并略作改進，稱取2.0 g杏果實，提取緩沖液為pH 7.8的磷酸鹽溶液（包括5 mmol/L二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）和5 g/L聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）），以每克鮮質(zhì)量果實組織的反應體系對氮藍四唑光還原的抑制為50%時為一個SOD活力單位，以U/g表示。

過氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxydas，APX）、谷胱甘肽還原酶（gluathione reductase，GR）活力參照曹建康等[18]的方法略作修改后進行測定。均稱取2.0 g杏果實，加入提取緩沖液后，在4 ℃下12 000×g離心25 min，收集上清液。以每克鮮質(zhì)量杏果實樣品的反應體系在240 nm波長處每分鐘吸光度增加0.01為1 個CAT活力單位；以每克鮮質(zhì)量杏果實樣品的反應體系在290 nm波長處每分鐘吸光度降低0.01為1 個APX活力單位；以每克鮮質(zhì)量杏果實樣品的反應體系在340 nm波長處每分鐘吸光度降低0.01為1 個GR活力單位。以上酶活力單位均為U/g。

1.3.7 細胞膜滲透率與丙二醛含量的測定

細胞膜滲透率的測定參考曹建康等[18]的方法。

丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的測定參照曹建康等[18]的方法略作修改。稱取2.0 g果實樣品，加入5 mL 10 g/L三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）研磨勻漿后置于4 ℃浸提5 min。之后于4 ℃、10 000×g離心10 min。取上清液，加入2.0 mL 0.67 g/L硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA），混合后煮沸10 min，待冷卻后再次離心。分別測定上清液在450、532、600 nm波長處的吸光度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)結(jié)果計算。用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用Duncan檢驗進行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。使用GraphPad Prism 8.0.2和Origin 2019軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源葡萄糖處理對杏果實貯藏品質(zhì)的影響

硬度、SSC和TA質(zhì)量分數(shù)是衡量杏果實品質(zhì)的重要因素。如圖1A、B所示，杏果實硬度和TA質(zhì)量分數(shù)隨著貯藏時間的延長呈緩慢下降的趨勢。200 mmol/L Glc處理組硬度和TA質(zhì)量分數(shù)在整個貯藏期間始終高于其他組。在貯藏第49天時，200 mmol/L Glc處理組硬度分別是100、400 mmol/L Glc處理組和對照組的1.15、1.41、1.52 倍（P＜0.05），200 mmol/L Glc處理組TA質(zhì)量分數(shù)比400 mmol/L Glc處理組和對照組分別高23.57%、14.29%（P＜0.05），與100 mmol/L Glc處理組之間無顯著性差異（P＞0.05）。

圖1 外源Glc對杏果實采后硬度（A）、TA質(zhì)量分數(shù)（B）、SSC（C）、呼吸強度（D）、感官評分（E）和腐爛率（F）的影響Fig.1 Effect of exogenous Glc on firmness (A),TA content (B),SSC (C),respiratory intensity (D),sensory evaluation (E) and decay incidence (F)of postharvest apricot fruit

由圖1C可知，SSC在整個貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。100 mmol/L Glc與200 mmol/L Glc處理組在第28天時達到峰值，比400 mmol/L Glc處理組與對照組晚7 d。在貯藏結(jié)束時，200 mmol/L Glc處理組SSC比100 mmol/L Glc、400 mmol/L Glc處理組及對照組分別高7.63%、10.88%、14.69%（P＜0.05）。

如圖1D所示，對照組與400 mmol/L Glc處理組在第21天時出現(xiàn)呼吸高峰，比100、200 mmol/L Glc處理組提前了7 d。且在第21天時，對照組呼吸強度比100、200、400 mmol/L處理組分別高24.82%、22.67%、6.54%（P＜0.05）。在貯藏結(jié)束時，200 mmol/L Glc處理組呼吸強度顯著低于對照組（P＜0.05），說明外源Glc處理可有效推遲杏果實呼吸高峰，并抑制杏果實呼吸強度。

感官品質(zhì)與腐爛率是判斷果實商品價值的重要指標。如圖1E所示，在杏果實貯藏結(jié)束后，對照組果實無明顯香氣，果肉綿軟、酸味流失、甜味過淡，表皮色澤暗淡，果肉出現(xiàn)褐變等現(xiàn)象，可接受程度偏低。相比之下，200 mmol/L Glc處理后的杏果實外觀、香氣、口感評分更高，說明200 mmol/L Glc處理可有效降低杏果實貯藏期間風味的流失速率。

如圖1F所示，貯藏結(jié)束（49 d）時，200 mmol/L Glc處理組腐爛率分別比對照組、100 mmol/L Glc與400 mmol/L Glc處理組低18.32、10.32、11.67 個百分點（P＜0.05），說明200 mmol/L Glc處理可有效抑制貯藏期間杏果實腐爛率的上升。

以上研究結(jié)果表明：與對照組相比，100、200、400 mmol/L Glc處理組都具有維持杏果實貯藏品質(zhì)和商品價值的作用，但以200 mmol/L Glc處理維持效果最佳，故將200 mmol/L Glc處理作為最佳濃度用于后續(xù)的實驗研究。

2.2 外源葡萄糖處理對杏果實ASA與GSH含量的影響

ASA與GSH的含量與果實抗氧化能力密切相關。如圖2A所示，從貯藏第7天開始，Glc處理組與對照組之間ASA含量出現(xiàn)顯著性差異，在貯藏第49天時，Glc處理組ASA含量是對照組的1.97 倍（P＜0.05）。如圖2B所示，Glc處理組GSH含量在貯藏第14天后始終顯著高于對照組，在第35天時達到峰值，此時200 mmol/L Glc處理組GSH含量比對照組高27.86%（P＜0.05），說明外源Glc處理可有效維持杏果實采后貯藏過程中ASA與GSH的含量。

圖2 外源Glc處理對杏果實ASA（A）與GSH（B）含量的影響Fig.2 Effect of exogenous Glc treatment on the contents of ASA (A)and GSH (B) in apricot fruit

2.3 外源葡萄糖處理對杏果實H2O2含量與產(chǎn)生速率的影響

如圖3A、B所示，在整個貯藏期間對照組H2O2含量與產(chǎn)生速率始終高于Glc處理組。在貯藏前期（0～21 d），杏果實H2O2含量呈上升趨勢，在第21天時達到峰值，此時對照組H2O2含量顯著高于Glc處理組（P＜0.05）。對照組產(chǎn)生速率在整個貯藏期間始終顯著高于Glc處理組（P＜0.05）。說明Glc處理可有效抑制貯藏期間與H2O2的積累。

圖3 外源Glc處理對杏果實H2O2含量（A）與O2－·產(chǎn)生速率（B）的影響Fig.3 Effect of exogenous Glc treatment on H2O2 content (A) and production rate (B) of apricot fruit

2.4 外源葡萄糖處理對杏果實抗氧化酶活力的影響

杏果實中SOD活力在貯藏期間呈現(xiàn)出先增加后降低再上升的趨勢（圖4A）。對照組SOD活力均低于Glc處理組，且貯藏42 d時差異最顯著（P＜0.05）。貯藏49 d時SOD活力達到最大值，此時Glc處理組（1.13 U/g）比對照組（1.04 U/g）SOD活力高8.65%。

圖4 外源Glc處理對杏果實SOD（A）、CAT（B）、APX（C）和GR（D）活力的影響Fig.4 Effect of exogenous Glc treatment on SOD (A),CAT (B),APX (C)and GR (D) activities of apricot fruit

如圖4B所示，隨著貯藏時間的延長，杏果實的CAT活力呈先上升后下降的趨勢。其中，Glc處理組與對照組果實CAT活力均在貯藏28 d時達到峰值。貯藏末期（49 d）時，處理組CAT活力比對照組高0.89 倍（P＜0.05）。

如圖4C所示，Glc處理組APX活力在貯藏28～49 d期間始終高于對照組。在貯藏末期時，Glc處理組APX活力比對照組提高了0.15 倍（P＜0.05）。

由圖4D可知，處理組與對照組GR活力變化趨勢保持一致，均在貯藏28 d前呈上升趨勢，28 d后開始下降，且從28 d后Glc處理的果實GR活力始終顯著高于對照組（P＜0.05）。

綜上，Glc處理可顯著提高采后杏果實抗氧化酶活力。

2.5 外源葡萄糖處理對杏果實含量細胞膜滲透率與MDA含量的影響

如圖5A所示，整個貯藏期間，杏果實的細胞膜滲透率呈逐漸上升的趨勢。在貯藏過程中Glc處理的果實細胞膜滲透率均低于對照組，貯藏14 d時出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。貯藏49 d時，處理組果實細胞膜滲透率比對照組低14.60 個百分點，說明Glc處理可有效延緩杏果實細胞膜滲透率的上升。

圖5 外源Glc處理對杏果實細胞膜滲透率（A）與MDA含量（B）的影響Fig.5 Effect of exogenous Glc treatment on cell membrane permeability (A) and MDA content (B) of apricot fruit

如圖5B所示，杏果實中MDA含量隨著貯藏時間的延長呈逐漸上升趨勢。Glc處理顯著抑制了貯藏過程中杏果實MDA含量的增加。貯藏49 d時對照組（0.80 nmol/g）和處理組果實（0.73 nmol/g）MDA含量分別是其貯藏初期的3.21 倍和2.95 倍，說明Glc處理可顯著降低杏果實貯藏期間MDA含量（P＜0.05）。

3 討論

硬度、ASA含量、SSC及TA質(zhì)量分數(shù)是影響果實貯藏期間品質(zhì)的重要指標[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，200 mmol/L Glc處理組明顯抑制了貯藏期間果實的硬度、SSC與TA質(zhì)量分數(shù)的下降，有效延緩果實品質(zhì)劣變，延長其貯藏期。Wang Yuanhua等[16]也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果，即外源Glc處理有效保持了草莓貯藏期間的硬度與TA含量，延長了草莓的貯藏期。但馬永嬌等[21]的研究結(jié)果則表明，外源Glc處理誘導西瓜果實內(nèi)源乙烯增加，促進了低糖西瓜的成熟衰老。這可能是不同果蔬種類和不同的處理條件造成的差異。

呼吸作用可通過氧化分解糖和有機酸等有機物，影響果實能量狀態(tài)和氧化還原狀態(tài)，從而影響采后果實的貯藏品質(zhì)和衰老速度[22]。在本實驗中，與對照組相比，200 mmol/L外源Glc處理明顯延緩了杏果實呼吸速率的增加，并推遲了呼吸高峰的出現(xiàn)。王亮等[23]研究發(fā)現(xiàn)，1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）結(jié)合近冰溫貯藏可有效抑制山楂果實的呼吸強度，從而較好地維持果實貯藏品質(zhì)。

果實采后貯藏品質(zhì)與ROS代謝密切相關[24-25]，當其過量積累時可導致細胞膜過氧化損傷，使細胞膜的完整性遭到破壞，從而加速果實品質(zhì)劣變及衰老進程[26]。目前，已有研究證實了ROS動態(tài)平衡與果實采后貯藏品質(zhì)有關[25-28]。SOD、CAT作為果實體內(nèi)清除ROS的主要酶，其活力與果實體內(nèi)ROS平衡密切相關[26,29]。SOD可通過歧化反應將歧化生成H2O2與O2，而H2O2則可由CAT、POD等酶進一步分解，三者共同協(xié)作可維持果實貯藏期間較低的ROS水平[30-31]。本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組杏果實相比，外源Glc處理可有效增強杏果實貯藏期間SOD、CAT的活力，顯著抑制H2O2與的積累，從而減輕杏果實的氧化損傷，使Glc處理組保持較低的MDA含量與細胞膜透性。湯月昌[14]和董栓泉[15]等研究結(jié)果也表明外源Glc處理可通過維持青花菜采后貯藏期間SOD、CAT等抗氧化酶活性，延緩青花菜的衰老與黃化。

此外，ASA-GSH循環(huán)在清除果實ROS、延緩果實品質(zhì)劣變等方面也發(fā)揮了至關重要的作用[32-34]。APX和GR 可通過將ASA 氧化為單脫氫抗壞血酸并將還原型谷胱甘肽轉(zhuǎn)化為氧化型谷胱甘肽來消除過量的H2O2[28,32]；Glc作為氧化磷酸戊糖途徑的底物，通過產(chǎn)生煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，參與調(diào)控ASA-GSH循環(huán)。Shao Xinfeng等[35]研究也表明熱處理可通過提高枇杷果實Glc的含量來誘導果實ASA-GSH循環(huán)，從而有效避免H2O2的過量積累。在本實驗中，外源Glc處理與對照組相比顯著提高了杏果實貯藏期間的APX與GR的活力與GSH及ASA的含量。Huang Yawen等[11]的研究結(jié)果表明，外源Glc處理有效維持了較高的ASA-GSH循環(huán)活性，從而增強了黃瓜幼苗的抗氧化能力，這與本研究結(jié)果相似。

本研究結(jié)果表明，200 mmol/L Glc處理可有效維持杏果實采后貯藏期間SOD、CAT、APX、GR活力，提高ASA與GSH的含量，并抑制與H2O2的積累，降低MDA含量與細胞膜滲透率，抑制果實呼吸強度，并推遲杏果實呼吸高峰的出現(xiàn)時間，有效地延緩果實的硬度、SSC、TA質(zhì)量分數(shù)的下降，較好地保持杏果實采后貯藏品質(zhì)。