一氧化氮（ＮＯ）在園產品保鮮中的生理作用

張　瑋　張中海　陳　延　強紅妮

【摘要】 綜述了一氧化氮(NO)在園產品保鮮中的生理作用,并對其可能機理進行了探討。

【關鍵詞】NO 園產品 保鮮 機理

NO是植物體中普遍存在的關鍵信號分子, 參與植物的多種生理過程。關于NO在植物細胞信號轉導和抗逆應答中的作用已經有了較多的研究,其在園產品保鮮中的作用也陸續展開研究。Leshem等人通過對多種躍變型及非躍變型果實、蔬菜和花卉的實驗研究,發現將這些植物進行NO處理,它們的成熟衰老進程則會明顯推遲。因此,一氧化氮對園產品的保鮮具有一定作用。本文就這方面的研究進展進行了論述。

1.NO對園產品品質的影響

研究表明在維持園產品品質方面,NO具有延長貯藏期、延緩硬度下降、保持營養品質和外觀品質等多方面的作用。丹陽等用20μL·L-1的NO氣體熏蒸處理番茄果實1h、1.5h和2h,有效地控制了采后質量損失,貯藏至第22d果實仍為鮮紅色,維持較好的外觀。1.5h和2h的NO處理組自貯藏第6天至第14天果肉硬度顯著高于對照組。1h、1.5h和2h的處理組可溶性固形物峰值出現的時間有所推遲,含量顯著提高。Leshem等的研究表明,NO處理可以有效延長草莓、青花菜、黃瓜、獼猴桃和蘑菇的貯藏期,使這些產品的貨架期平均延長117%。

NO的生理作用表現出明顯的濃度效應。朱樹華等研究發現草莓果實腐爛指數與硝普鈉(SNP)的處理濃度有關。低濃度(1μmol·L -1 ) 處理的腐爛指數和腐爛率與對照差別不明顯。5μmol·L -1的處理顯著延緩了草莓腐爛, 并減少了腐爛率,高濃度(10μmol·L -1 ) 處理可能對草莓果實有部分傷害作用。

2.NO對園產品呼吸速率和乙烯釋放的影響

呼吸速率和乙烯釋放是植物采后貯藏中兩個重要的生理過程。程順昌等的研究發現,1.0μmol·L-1NO熏蒸處理2h在整個貯藏過程中可以極顯著地抑制辣椒的呼吸速率。朱樹華等的研究表明,5 μmol·L-1 SNP 釋放NO 可以抑制草莓果實乙烯的產生和呼吸強度,延緩乙烯產生和呼吸高峰的出現。貯藏第三天處理果的呼吸速率是對照的83.87%,乙烯釋放速率為對照的82.43%。Francisco B. Flores等人的研究表明,用0.5μl·L-1 NO在室溫下熏蒸4h的‘Rojo Rito桃與對照果相比,呼吸速率和乙烯釋放量都顯著降低。

3.NO對園產品氧化物質代謝的影響

張少穎等研究表明,0.5μmol·L-1 NO熏蒸番茄果實3h,可以降低番茄果實衰老過程中H2O2 和O2- 的產生。SOD活性最大值比對照推后2d,高于對照14.54%。CAT活性最大值比對照推后2d,比對照高13.89% , 且從第6天后均顯著大于對照。ASA峰值比對照推后2d,高于對照5.66%,且后期均高于對照。整個貯藏過程中, 處理果的GSH含量均大于對照, 第6-14天差異達顯著水平。XueWu duan 等在用SNP處理龍眼果實的研究中發現,與對照相比處理果的總酚含量下降緩慢,顯著降低PAL 的活性,在貯藏第4d和第6d,其活性分別為對照的36.8%和44.0%,延緩了果實的褐變。ShuHua zhu等用NO處理獼猴桃,發現1.0μmol·L-1的處理果貯藏至第30d和第70d時,H2O2含量分別低于對照14%和18%,在整個貯藏期間,1.0μmol·L -1的處理果的LOX活性低于對照。

4.NO對園產品貯藏失調的影響

孫麗娜等報道20 μl·L-1 NO 處理明顯地減少了果實中乙醇、乙醛和丙酮酸的含量,且延緩了丙酮酸含量高峰的出現,顯著抑制了乙醇脫氫酶(ADH)和乳酸脫氫酶(LDH)活性,而30 μl·L-1 NO 處理促進了冬棗果實在室溫或冷藏期間的酒化軟化。朱樹華等的研究表明5和10μl·L-1 NO 處理能抑制肥城桃果實可溶性果膠的增加,纖維素的降解,抑制了細胞壁降解和果膠質的組成變化,與對照相比,這兩種處理果僅在貯藏40d后出現輕微冷害。同時,5和10μl·L-1 NO 處理顯著抑制了貯藏過程中PME活性升高,并提高exo-PG 和endo-PG 活性,促進了對PME 作用下形成的低甲酯化果膠質的降解作用,有利于避免貯藏過程中果實的絮敗。

NO在植物上的研究近十年才展開,從醫學、動物學以及在植物學上的研究成果來看,NO具有廣泛的生理功能,參與多種重要的生理過程,是生物體內一種重要的小分子調節物質。但關于NO在植物成熟衰老方面的研究還不夠深入,結合前人研究進展,筆者認為隨著NO的研究,可能為植物的采后生理和園產品的貯藏保鮮提供全新的思路。今后的重點工作包括:(1)明確NO在果實成熟衰老中的生理作用,并探討其在實踐中的應用性;(2)NO作用的生化機制和分子機制;(3)進一步明確NO與乙烯及其他植物激素之間的關系;(4)深入研究NO作為信號分子的作用及與其他信號分子的關系,尤其是其在鈣信號傳遞中的作用。

參考文獻:

[1]朱樹華,周杰,束懷瑞等. 一氧化氮對草莓果實衰老的影響. 園藝學報,2005, 32: 589-593.

[2]程順昌,任小林,饒景萍等. 一氧化氮(NO)對采后青椒某些生理生化特性與品質的影響. 植物生理學通訊,2005,41:322-324.

[3]朱樹華,周杰,束懷瑞等. 一氧化氮延緩草莓成熟衰老的生理效應. 中國農業科學 2005, 38:1418-1424.

[4]張少穎,任小林,饒景萍等. 番茄果實采后一氧化氮處理對活性氧代謝的影響. 園藝學報2005, 32: 818-822.