生物保鮮劑對“白鳳”桃和“巨峰”葡萄采后貯藏生理的影響

曾順德，張 超，尹旭敏，刁 源

(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，重慶 401329)

生物保鮮劑對“白鳳”桃和“巨峰”葡萄采后貯藏生理的影響

曾順德，張 超，尹旭敏，刁 源

(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，重慶 401329)

利用微生物及其次級代謝產(chǎn)物開展果蔬采后保鮮可有效降低化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的污染。本實(shí)驗(yàn)以自行研究開發(fā)的生物保鮮劑為試材，研究該生物保鮮劑對“白鳳”桃和“巨峰”葡萄采后貯藏生理的影響，以期為該生物保鮮劑的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果顯示：該生物保鮮劑處理可有效降低“白鳳”桃和“巨峰”葡萄乙醇及MDA累積速率，增加POD、PAL酶活性，減輕腐爛發(fā)生率。

生物保鮮劑；“白鳳”桃；“巨峰”葡萄；貯藏生理

近年來，由于多種果蔬采后致病菌對化學(xué)殺菌劑產(chǎn)生了嚴(yán)重抗藥性，以及長期使用化學(xué)殺菌劑對環(huán)境和人類所造成的危害，迫切需要人們尋找控制果蔬采后病害的新方法，利用微生物活體及代謝產(chǎn)物進(jìn)行生物保鮮成為研究熱點(diǎn)。酵母菌類生防活體菌劑存在對環(huán)境要求苛刻、作用滯后、效果不穩(wěn)定等明顯缺陷，而微生物次級代謝產(chǎn)物具有分子質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，病菌難于產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)；同時，微生物次級代謝產(chǎn)物生產(chǎn)周期短，不受季節(jié)、地域限制，因此利用微生物次級代謝產(chǎn)物研制生物保鮮劑具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)組經(jīng)過分離、純化、誘變獲得一發(fā)酵性能穩(wěn)定的目標(biāo)菌株，經(jīng)鑒定兼有芽孢桿菌屬與乳酸桿菌屬部分分類特征，為芽孢桿菌科一新屬、新種，其代謝產(chǎn)物經(jīng)平皿檢測可有效抑制果蔬采后多種真菌性病害的發(fā)生[1]，經(jīng)華西醫(yī)科大學(xué)檢測為對人體十分安全的微生物次級代謝產(chǎn)物。為此，本實(shí)驗(yàn)組以該菌株代謝產(chǎn)物作為生物保鮮劑進(jìn)行柑橘、葡萄、草莓及桃的生物保鮮，本實(shí)驗(yàn)報道了該生物保鮮劑對“白鳳”桃和“巨峰”葡萄貯藏生理的影響，以期為該生物保鮮劑用于果蔬貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)連續(xù)重復(fù)三年進(jìn)行，供試品種為“白鳳”桃和“巨峰”葡萄，每年7月中旬采自重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所。采收成熟度為八成熟。采后2h內(nèi)挑選大小一致、無病蟲害和機(jī)械損傷的果實(shí)采用稀釋300倍的生物保鮮劑藥液處理1～2min，使之完全淹沒果實(shí)，尤其是讓“白鳳”桃果蒂和臍部及“巨峰”葡萄果梗充分接觸藥液，然后取出室內(nèi)陰干，編號為t，另取未經(jīng)任何處理的“白鳳”桃和“巨峰”葡萄作為對照CK，各處理和對照果均用塑料筐盛裝，套塑料袋，扎緊袋口，“白鳳”桃置于8℃冷柜貯藏，“巨峰”葡萄則置于4℃冰箱貯藏，定期取樣分析測試，每次測定重復(fù)3次。

重鉻酸鉀 濟(jì)南市化工研究所；硫代巴比妥酸 上海潤成生物科技有限公司；愈創(chuàng)木酚 上海實(shí)驗(yàn)試劑有限公司；苯丙氨酸 無錫晶海氨基酸有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-754型紫外-可見分光光度計 日本島津公司；LG10-3A高速冷凍離心機(jī) 北京醫(yī)用離心機(jī)廠。

1.3 方法

1.3.1 乙醇和丙二醛(MDA)含量測定

分別采用重鉻酸鉀氧化法和硫代巴比妥酸比色法[2]。

1.3.2 酶粗提液的制備

取100g健康果實(shí)的果肉組織，加入100mL蒸餾水加入1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，冰浴勻漿，12000r/min離心30min，上清液用于酶活性測定。

1.3.3 腐爛率測定

“白鳳”桃腐爛的判定標(biāo)準(zhǔn)為肉眼可見的褐色圓病斑、淡褐色水漬狀不規(guī)則斑點(diǎn)以及輕微軟爛果實(shí)，“巨峰”葡萄的腐爛判定標(biāo)準(zhǔn)為水漬狀凹陷小斑，果梗脫落及裂果的果實(shí)。

1.3.4 過氧化物酶(POD)活性測定

采用愈創(chuàng)木酚法[3]，在指形試管中加入1mL上述酶粗提液，1mL 1%愈創(chuàng)木酚和1mL 0.1mol/L pH5.0Hav-NaAc緩沖液，搖勻后置于30℃水預(yù)熱5min，然后快速加入1mL 0.08% H2O2，并開始計時，立即用紫外-可見分光光度計測定1min內(nèi)ΔOD470。一個酶活性單位為每克果肉在1s內(nèi)使OD值升高0.1，單位為U/(s·g)。

1.3.5 苯丙氨酸解氨酶(PAL)測定

采用紫外分光光度法進(jìn)行測定，參照Assis等[4]方法加以改進(jìn)，取1mL上述酶粗提液加1mL 0.02mol/L苯丙氨酸，2mL蒸餾水，總體積為4mL。對照不加底物，加入1mL蒸餾水；反應(yīng)液置于恒溫水浴30℃中保溫，0.5h后用紫外分光光度計在290nm處測定吸光度。以每小時在290nm處吸光度變化0.01所需酶量為1U(相當(dāng)每亳升反應(yīng)混合物形成1μg肉桂酸)。

2 結(jié)果與分析

2.1 “白鳳”桃和“巨峰”葡萄在貯藏進(jìn)程中的乙醇含量變化

乙醇是果實(shí)進(jìn)行無氧呼吸的代謝產(chǎn)物，其積累使果實(shí)產(chǎn)生異味，加速衰老。與相同貯期的對照相比，生物保鮮劑處理可有效降低“白鳳”桃和“巨峰”葡萄乙醇的累積速率，從而延緩其衰老進(jìn)程(圖1、2)。

圖1 “白鳳”桃乙醇含量變化情況Fig.1 Effect of bio ,,logical p,r,eservative treatment on alcohol content in Baifeng peach during storage

圖2 “巨峰”葡萄乙醇含量變化情況Fig.2 Effect of bio,,logical p,r,eservative treatment on alcohol content in Jufeng grape during storage

2.2 “白鳳”桃和“巨峰”葡萄在貯藏進(jìn)程中的MDA含量變化

圖3 “白鳳”桃丙二醛含量的變化情況Fig.3 Effect of b,i,ological p,,reservative treatment on MDA content in Baifeng peach during storage

圖4 “巨峰”葡萄丙二醛含量的變化情況Fig.4 Effect of bi,o,logical p ,,reservative treatment on MDA content in Jufeng grape during storage

脂質(zhì)過氧化物質(zhì)(MDA)能破壞維持正常代謝的內(nèi)膜系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)胞透性增加。細(xì)胞代謝失調(diào)，膜結(jié)構(gòu)及其功能被破壞，果肉組織衰老[5]，其絕對含量和累積速度可作為果實(shí)耐貯性指標(biāo)之一[6]。與相同貯期的對照相比，采用生物保鮮劑處理可有效降低“白鳳”桃和“巨峰”葡萄的MDA累積速率，有利于延緩衰老進(jìn)程(圖3、4)。

2.3 “白鳳”桃和“巨峰”葡萄在貯藏進(jìn)程中的POD酶活性變化

維持較高的POD酶活性，有利于提高鮮活果蔬對衰老的抗性。與相同貯期的對照相比，生物保鮮劑處理的“白鳳”桃和“巨峰”葡萄POD酶活性明顯高于對照，可有效提高“白鳳”桃和“巨峰”葡萄對采后病害的抗性，有效延緩“白鳳”桃和“巨峰”葡萄的衰老進(jìn)程(圖5、6)。

圖5 “白鳳”桃POD酶活性變化情況Fig.5 Effect of b,i,ological p,,reservative treatment on POD activity in Baifeng peach during storage

圖6 “巨峰”葡萄POD酶活性變化情況Fig.6 Effect of bi ,o,logical ,p,reservative treatment on POD activity in Jufeng grape during storage

2.4 “白鳳”桃和“巨峰”葡萄在貯藏進(jìn)程中的PAL酶活性變化

PAL與植物抗毒素及酚類化合物的形成密切相關(guān)，維持較高的PAL活性，有利于植保素等次生代謝產(chǎn)物的形成，提高對衰老的抗性。試驗(yàn)結(jié)果表明：與相同貯期的對照相比，生物保鮮劑處理可有效提高“白鳳”桃和“巨峰”葡萄果實(shí)貯藏進(jìn)程中的PAL酶活性，在整個貯藏進(jìn)程中“白鳳”桃和“巨峰”葡萄的PAL酶活性始終高于對照(圖7、8)。

圖7 “白鳳”桃PAL酶活性變化情況Fig.7 Effect of b,,iological ,p,reservative treatment on PAL activity in Baifeng peach during storage

圖8 “巨峰”葡萄PAL酶活性變化情況Fig.8 Effect of b,i,ological, p,reservative treatment on PAL activity in Jufeng grape during storage

2.5 “白鳳”桃和“巨峰”葡萄在貯藏進(jìn)程中的腐爛變化情況

圖9 “白鳳”桃腐爛變化情況Fig. 9 Effect of biolog,i,cal prese,r,vative treatment on decay rate of peach Baifeng during storage

“白鳳”桃 在8℃冷柜中貯藏8d左右即開始發(fā)生腐爛，隨著貯藏時間的延續(xù)，腐爛程度逐漸加重，生物保鮮劑處理可明顯減輕“白鳳”桃的腐爛程度(圖9)。而“巨峰”葡萄在4℃冰箱中貯藏30d左右即開始出現(xiàn)腐爛病斑和果實(shí)脫落，隨著貯藏時間的延續(xù)，腐爛病斑和果實(shí)脫落程度逐漸加重，生物保鮮劑處理可明顯減輕“巨峰”葡萄的腐爛病斑和果實(shí)脫落的發(fā)生率(圖10)。

圖10 “巨峰”葡萄腐爛變化情況Fig.10 Effect of,b,iologica,,l preservative treatment on decay rate of Jufeng grape during storage

3 討 論

已有研究顯示：B-CHD芽胞桿菌發(fā)酵液[7]、納他霉素[8]、乳酸鏈球菌素[9]等生物保鮮劑對果蔬貯藏保鮮有積極作用。研究生物保鮮劑對果蔬采后貯藏保鮮生理的影響，可為生物保鮮采后果蔬提供理論依據(jù)。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)：次生代謝產(chǎn)物乙醇、MDA的累積情況可反映果蔬的衰老進(jìn)程；多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)是存在于植物體內(nèi)與抵抗病原微生物浸染有關(guān)的酶[10]。POD在木質(zhì)素生物合成的最后一步反應(yīng)過程中催化H2O2分解而發(fā)揮作用[11]，維持較高的POD活性，可使“白鳳”桃和“巨峰”葡萄清除過氧化物毒害的能力增強(qiáng)，減輕膜脂過氧化程度，減輕腐爛的發(fā)生率。PAL則是苯丙烷類代謝途徑中的第1個關(guān)鍵酶，與植物抗毒素及酚類化合物的形成密切相關(guān)[12]，“白鳳”桃和“巨峰”葡萄采用生物保鮮劑處理后，PAL活性始終保持在較高水平，有利于植保素等次生代謝產(chǎn)物的合成[11]，β-1,3-葡聚糖酶以及幾丁質(zhì)酶等病原相關(guān)蛋白的激活[13-14]，富含羥脯氨酸蛋白在細(xì)胞壁中的積累[15]，以及木質(zhì)素的沉積[11]等；同時生物保鮮劑可有效減緩“白鳳”桃和“巨峰”葡萄采后次生代謝產(chǎn)物乙醇、MDA的累積速率，從而有利于提高“白鳳”桃和“巨峰”葡萄對采后病害的抗性，延緩腐爛的發(fā)生時間，減輕腐爛癥狀。

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Effect of Biological Preservative on Postharvest Physiology of,, Baifeng , ,Peach and , ,Ju feng,, Grape

ZENG Shun-de，ZHANG Chao，YIN Xu-min，DIAO Yuan
(Institute of Agro-products Storage and Processing, Chongqing Academy of Agricultural Science, Chongqing 401329, China)

Microorganisms and secondary metabolites can be used for the preservation of post-harvest fruits and vegetables to reduce the pollution of chemical pesticides. In this paper, our home-made biological preservative was used to test the postharvest physiology of,, Baifeng, , peach and,, Jufeng,, grape during storage. Results indicated that the biological preservative treatment effectively decreased the accumulation of alcohol and malondialdehyde (MDA). In addition, the biological preservative treatment also significantly increased the activity of peroxidase (POD) and phenylalanine ammonialyase (PAL). Therefore, biological preservative treatment can reduce the decay rate of,, Baifeng,,peach and,, Jufeng,, grape fruits.

biological preservative；,, Baifeng,,peach ;,,Jufeng,, grape；post-harvest physiology

TS205

A

1002-6630(2010)24-0457-04

2010-06-28

曾順德(1968—)，男，副研究員，主要從事果蔬貯藏加工研究。E-mail：zsdcq@yahoo.com.cn