采后鈣處理對香菇多糖和細胞穩(wěn)定性的影響

侯 雪，李喜宏*，薛 婷

(天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457)

采后鈣處理對香菇多糖和細胞穩(wěn)定性的影響

侯 雪，李喜宏*，薛 婷

(天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457)

以采后香菇子實體為原料，采取CaCl2溶液真空滲透法，研究Ca2+處理對采后香菇多糖、β-1,3-葡聚糖酶活性、膜透性和MDA的影響。結果表明：0.12mol/L CaCl2處理的效果最好，β-1,3-葡聚糖酶活性為20.54U/mg，香菇多糖含量為0.38%，膜電導率為85.11%，MDA含量為2.48μmol/L，均優(yōu)于對照。不同濃度Ca2+處理均能抑制香菇采后β-1,3-葡聚糖酶活性，降低香菇多糖貯藏期間的損耗，并有效維持細胞膜結構的完整性。

香菇；鈣；香菇多糖；β-1,3-葡聚糖酶

Ca2+可以維持細胞壁和細胞膜的結構與功能,同時作為細胞內外信息傳遞的第2信使直接地或通過鈣調蛋白及其受體間接地調節(jié)細胞中許多重要的酶和蛋白質，以實現外部刺激對細胞代謝、生長和分裂等活動的調控[1]。據研究，細胞成熟衰老速率常決定于組織中的Ca2+含量。外源Ca2+處理可以增加細胞內的鈣水平，降低呼吸速率，延緩組織衰老速度，從而延長商品貯藏期，提高商品價值[2]。

香菇多糖是香菇中最重要的一種生物活性物質，有關香菇多糖的成分和結構報道甚多，但已明確結構與免疫活性關系的只有β-葡聚糖物質[3-4]。該多糖的一級結構具有β-(1,3)-D-葡聚糖殘基主鏈，側鏈由β-(1,6)鍵和β-(1,3)鍵相連的葡萄糖聚合體組成，是香菇細胞壁中的結構多糖[5]。香菇采后隨著β-1,3-葡聚糖酶降解香菇多糖，香菇細胞壁結構的穩(wěn)定性遭到破壞，營養(yǎng)價值會下降[6-7]。

目前，關于Ca2+處理對香菇采后生理生化變化的研究報道較少。本實驗通過CaCl2溶液真空浸滲香菇子實體，探討不同濃度的Ca2+處理對香菇采后香菇多糖、β-1,3-葡聚糖酶活性、還原糖、丙二醛(MDA)和膜透性等變化的影響，為進一步研究香菇采后貯藏保鮮技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

香菇取自天津市林業(yè)果蔬研究所食用菌研究室。香菇采后當天挑選無機械傷、無病蟲害、未開傘、大小均勻的子實體作為試驗材料。

將選好的試驗材料置于真空干燥器中，分別以0.06、0.12、0.18mol/L CaCl2溶液真空浸滲(33.33×103Pa)3min，以蒸餾水真空浸滲作為對照。每一處理的子實體約500g，設3個重復，處理后撈出瀝干，置通風處晾干，室溫貯藏，每2d隨機取樣測定各項指標。

1.2 試劑與儀器

β-巰基乙醇、 EDTA、PMSF、昆布多糖 天津市江天化工技術有限公司；考馬斯亮藍G-250、三氯乙酸、硫代巴比妥酸 天津市北方天醫(yī)化學試劑廠。

LD5-2A離心機 北京醫(yī)用離心機廠；JJ-1000精密型電子天平 常熟雙杰測試儀器廠；WFJ721E分光光度計 上海光譜儀器有限公司；DK-98-1電熱恒溫水浴鍋天津泰斯特儀器有限公司；DDS-307型電導儀 無錫市興洲儀器儀表有限公司。

1.3 指標測定

1.3.1β-1,3-葡聚糖酶比活力測定

粗酶液的提取：4℃在研缽中加入2 g香菇和pH4.2 10mL 10mmol/L醋酸鈉緩沖液(20mmol/Lβ-巰基乙醇、10mmol/L EDTA和1mmol/L PMSF)研磨勻漿，10000×g離心30min(4℃)，所得上清液為粗酶液[7]。

β-1,3-葡聚糖酶測定：以從昆布多糖中釋放出的還原糖量來測此酶比活力。用DNS法測定所形成的還原糖量。一個酶活力單位定義為1h內從昆布多糖中釋放出1μmol葡萄糖所需要的酶量[7]。

粗酶液蛋白含量：用考馬斯亮藍G-250染色法測定以每毫克蛋白含有的酶單位數表示酶比活力/(U/mg)。每樣品重復3次，以平均值繪制相對酶比活力凈變化曲線。

1.3.2 香菇多糖的測定

取2g香菇加水定容至100mL，沸水浴3h，冷卻后定容至100mL[8]。采用苯酚-硫酸法測定多糖含量[9]。

1.3.3 丙二醛的測定

參照林植芳等[10]的方法，以10%三氯乙酸(TCA)提取，利用MDA與硫代巴比妥酸反應后比色測定。

1.3.4 細胞膜透性的測定

將樣品用去離子水沖洗3次，用濾紙吸干表面浮水，以10mmol/L直徑的打孔器制取10個小圓片，放入試管，加入20mL去離子水，抽真空10min，靜置30min，用電導儀測定浸提液的電導率為初電導率；然后沸水浴10min，靜置30min，重新定容至20mL，再測電導率為終電導率。初電導率與終電導率之比為相對電導率，表示細胞膜透性[11]。

2 結果與分析

2.1 CaCl2處理對β-1,3-葡聚糖酶比活力的影響

如圖1所示，不同濃度Ca2+處理均能抑制β-1,3-葡聚糖酶比活力的增加。其中，以0.12mol/L和0.18mol/L CaCl2處理的抑制效果較好。貯藏8d，0.12mol/L CaCl2處理的β-1,3-葡聚糖酶比活力最低為20.54U/mg，其次為0.18mol/L和0.06mol/L CaCl2處理，分別為28.86U/mg和37.97U/mg，對照為41.12U/mg。

圖1 Ca2+處理對香菇采后β-1,3-葡聚糖酶比活力的影響Fig. 1 Effect of calcium treatment on β-1,3-glucanase activity in postharvested Lentinula edodes

圖2 Ca2+處理對香菇多糖含量的影響Fig.2 Effect of calcium treatment on lentinan content in postharvested Lentinula edodes

2.2 CaCl2處理對香菇多糖含量的影響如圖2所示，隨著貯藏時間的增長，香菇多糖含量會減少。Ca2+處理可以抑制香菇多糖的減少，特別是

0.12mol/L CaCl2處理對抑制香菇多糖含量下降的效果最顯著，貯藏8d，0.12mol/L CaCl2處理后香菇多糖含量為

0.38%，比對照高107.1%。

2.3 CaCl2處理對相對電導率的影響

表1 Ca2+處理對香菇采后相對電導率的影響Table 1 Effect of calcium treatment on electrolyte leakage in postharvested Lentinula edodes

相對電導率的高低表示細胞膜透性的大小。果實采后細胞膜透性增大，加劇了底物與酶的接觸，進一步使細胞結構的完整性受到影響，導致果實軟化。表1表明，蒸餾水處理的香菇在采后相對電導率一直呈上升趨勢，而Ca2+處理則能有效抑制相對電導率的上升，其中0.12mol/L CaCl2處理的抑制效果最好，可見Ca2+處理對維持細胞膜結構的完整性有良好作用。

2.4 CaCl2處理對丙二醛含量的影響

圖3 Ca2+處理對MDA含量的影響Fig.3 Effect of calcium treatment on MDA content in postharvested Lentinula edodes

如圖3所示，香菇采后貯藏期間，MDA含量呈上升趨勢，與對照相比，Ca2+處理對丙二醛含量有抑制作用。其中，0.12mol/L CaCl2處理的抑制效果最好，這一結果也與Ca2+處理對相對電導率影響結果相吻合。丙二醛為膜脂過氧化的最終產物，膜脂過氧化的加劇會直接導致細胞膜結構破壞，透性增大[12]。

3 討 論

Ca2+在延緩果蔬采后衰老方面的作用已有很多報道。外源Ca2+處理能夠抑制與果實細胞壁穩(wěn)定性有關的酶如β-1,3-葡聚糖酶的活性，保持果實細胞壁的完整性和延緩衰老[13]；并且外源Ca2+還參與細胞壁的形成，增加果實細胞壁Ca2+含量和鹽橋數量，減少細胞壁的分解[14]。

本實驗表明，Ca2+處理可以減少貯藏期間香菇多糖的損耗，并抑制β-1,3-葡聚糖酶活性的增加，不同濃度Ca2+處理對β-1,3-葡聚糖酶活性有不同的抑制效果，其中以0.12mol/L CaCl2處理效果最好。適當濃度Ca2+處理(0.12～0.18mol/L)能顯著減緩采后香菇多糖含量損耗和抑制β-1,3-葡聚糖酶活性的增加，這可能是由于適當濃度Ca2+處理能關閉膜上的Ca2+通道[15]，鈣離子累積于細胞膜外表面,這些Ca2+起著穩(wěn)定細胞壁和細胞膜功能的作用[16-17]，因而能抑制降解香菇多糖的β-1,3-葡聚糖酶的活性。這說明Ca2+處理是減少采后香菇多糖損耗并有效維持細胞穩(wěn)定性的一種有效手段，具有易于操作、安全、有效等優(yōu)點，值得應用推廣。

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Effect of Postharvest Calcium Treatment on Lentinan Content and Cell Stability ofLentinula edodes

HOU Xue，LI Xi-hong*，XUE Ting

(College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

Fruit bodies ofLentinula edodessubjected to vacuum-infiltrated calcium chloride treatment were used as the materials to explore the effect of calcium treatment on lentinan content,β-1,3-glucanase activity, electrolyte leakage and MDA content.The results showed that the effect of 0.12 mol/L CaCl2 was the best solution. Under the treatment of 0.12 mol/L CaCl2,β-1,3-glucanase activity was 20.54 U/mg, lentinan content was 0.38%, electrolyte leakage was 85.11% and MDA content was 2.48 μmol/L. Calcium treatments could restrainβ-1,3-glucanase activity, reduce the loss of lentinan during storage and maintain the integrity of cell membrane structure.

Lentinula edodes；calcium；lentinan；β-1,3-glucanase

TS255.3

A

1002-6630(2012)10-0298-03

2011-04-12

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2008BADAIB07)

侯雪(1987—)，女，碩士，研究方向為功能性碳水化合物應用。E-mail：houxue1987@126.com

*通信作者：李喜宏(1960—)，男，教授，博士，研究方向為農產品加工與貯藏。E-mail：lixihong606@163.com