幾種保鮮處理對貯藏期間‘紅陽’獼猴桃抗氧化生理特性變化的影響

何靖柳，劉 繼，黃 彭，秦 文，李素清，沈麗雯

(四川農業大學食品學院，四川雅安625014)

‘紅陽’獼猴桃 (Actinidia chinensis Planch．var．rufopulpa Liang et Ferguson)是四川省蒼溪縣選育出的世界首個紅肉型新品種，被列為“國家級品種保護資源”［1］。此類果實突出的特點是果肉細嫩多汁、清香鮮美，橫截面呈紅、黃、綠相間的圖案，繞胎座有放射狀紅色條紋，極為美觀，深受消費者喜愛。很多營養專家一致認為人們日常吃的果蔬能有效的降低某些疾病的發病率，并且發現發揮作用的物質主要是一些抗氧化活性物質及抗氧化酶類;它們通過抑制氧化連鎖反應的激活來清除自由基，延遲或抑制油脂及其它成分的氧化［2-3］。研究證明，‘紅陽’獼猴桃果實中含大量的抗氧化物質及相應的酶類，包括 VC、總酚、花色苷、SOD、POD、CAT 等;果實在貯藏過程中抗氧化活性逐漸降低，貯藏條件及時間對其抗氧化性的影響很大［4］。

近年來，獼猴桃保鮮主要集中于研究其果實單一的貯藏保鮮條件及貯藏過程中果實的保鮮效果和品質的變化，而對果實復合保鮮處理的條件及貯藏期間果實抗氧化性變化的研究較少［1，5-6］。獼猴桃經一定濃度的1-MCP處理后置于室溫下貯藏，能有效抑制果實品質及細胞抗氧化還原水平的變化［7］;一定濃度臭氧處理冷藏中的獼猴桃鮮果能使果實長期保持良好的品質及生理活性狀態［8］;氣調貯藏能較好的抑制果實品質的衰變［9］;一定的高溫處理能使果實內酶失活，抑制抗氧化物質的分解，從而提高其抗氧化活性［10］。

本實驗以‘紅陽’獼猴桃為原料，研究不同保鮮處理對采后果實抗氧化水平的影響，探討其貯藏過程中氧化還原調控的機制，從而確定較佳的保鮮條件使果實在貯藏期間維持良好的抗氧化活性。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1．1．1 實驗材料 ‘紅陽’獼猴桃:采自雅安市中里鎮中里村種植專業合作社果園。

1．1．2 實驗儀器設備 CPYJ-1700型氣調設備 天津市森羅科技發展有限公司;BS210S型電子天平 塞多利斯北京天平有限公司;OZ-3G型臭氧發生器 BNP OZONE TECHNOLOGY CO．LTD;可見分光光度計、紫外分光光度計 上海尤尼柯儀器有限公司;冷凍高速離心機 美國Thermo公司;DHG-9245A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司;低溫冷藏柜 天津市森羅科技發展有限責任公司;HWS24型電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科技有限公司等。

1.2 實驗方法

1．2．1 處理和方法 選擇大小均勻、成熟度(7～8成)基本一致、外表光滑、無機械傷、無病蟲害的‘紅陽’獼猴桃果實作為實驗材料，采后迅速運至四川農業大學食品學院園藝產品采后生理實驗室低溫冷庫，8℃預冷30h后于(4±1)℃貯藏備用。

采用以下4種方式(A、B、C、D)對鮮果進行處理，A處理:將安喜布(規格為25cm×20cm，1-MCP有效質量濃度為0．9mg/L)放在裝有獼猴桃的20L密閉貯藏箱中。B處理:用200mg/m3的臭氧處理果實0．5h，處理后打開箱口排除臭氧，每隔7d通一次臭氧。C處理:將獼猴桃果實貯藏于氣調實驗箱中，其內氣體體積比為O25%+CO25%+N290%。D處理:將果實置于40℃恒溫水浴鍋中浸泡30min，自然晾干。CK:預冷后不作任何處理。將上述各處理組和對照組果實裝入貯藏箱中置于(4±1)℃、相對濕度90%～95%的冷藏庫內。以上每處理重復三次。貯藏期間所有指標均每隔20d測一次，相關指標有:VC、總酚、花色苷、DPPH·清除率、SOD、POD、CAT。

1．2．2 測定項目

1．2．2．1 VC含量的測定 參照 2，6- 二氯靛酚滴定法［11］。

1．2．2．2 總酚含量的測定 參照 Foiln-Ciocalte比色法［12］。

1．2．2．3 花色苷含量的測定 參照紫外分光光度法［13］。

1．2．2．4 清除DPPH·自由基的測定 參照紫外分光光度法［14］。

1．2．2．5 SOD 活 性 的 測 定 參 照 氮 藍 四 唑(NBT)法［15］。

1．2．2．6 POD 活性的測定 參照愈創木酚比色法［16］。

1．2．2．7 CAT 活性的測定 參照紫外吸收法［17］。

1．2．3 數據處理 所有測定均重復3次，取其平均值，運用Excel 2007和SPSS19．0軟件對數據進行處理分析，并用鄧肯氏多重比較法(Duncan’s multiple range test)進行差異顯著性檢驗，p＜0．05為顯著水平，p＜0．01 為極顯著水平。

2 結果與分析

2.1 不同處理對果實中抗氧化物質的影響

2．1．1 不同處理對果實VC含量的影響 VC又稱抗壞血酸，與組織細胞抗氧化酶系統協調參與多種活性氧的清除，含量越高表明其抗氧化性和抗逆性越強［7］。觀察圖1可知，獼猴桃是一類VC含量特別高的果實，但很不穩定，在貯藏過程中易受到果實自身代謝作用及周圍環境的影響，從而造成大量損失;因此，如何防止VC分解，使果實自始至終保持較高的VC含量就顯得十分重要［18］。經各種處理后，VC均呈下降趨勢，且經歷兩個階段，從貯藏初期到第80d處于速降期，接著進入緩慢下降期;對照組CK果實中VC含量從初始的126．6mg/100g FW 貯藏至120d僅剩39．7mg/100g FW，而 B組貯藏至 120d時還有45．9mg/100g FW，是各種處理中 VC含量最高的一組，與CK組相比差異性極顯著(p＜0．01)，其次是C組，VC含量為44．1mg/100g FW，與CK組比較其差異性也極顯著(p＜0．01)，接著是 A 處理，含 41．8mg/100g FW，與CK組比較其差異性也顯著(p＜0．05)，最后是 D組，低于對照，僅38．2mg/100g FW(見圖1)。貯藏過程中，果實VC含量B組＞C組＞A組＞D組，出現此種現象的原因可能是，臭氧能更有效地抑制果實細胞中VC的氧化進程，很好地保持細胞的抗氧化能力，因此B種處理后VC含量的下降最緩慢;獼猴桃經一定濃度的氣調處理，也能較好地抑制果實內部組織與環境進行氣體交換，延緩細胞VC的氧化，從而使C處理組中VC含量的下降也比較緩慢;1-MCP處理后，在整個貯藏期，果實中VC含量稍微比對照組高一點，但差異不顯著，說明1-MCP對果實VC影響不大;VC是熱敏性物質，高溫會促使其分解，所以樣品經熱處理后，在貯藏前期，處理組的VC含量立即比CK組低，但在貯藏中后期，可能由于高溫處理使果實中的氧化酶失活，抑制VC的氧化分解，從而該處理組 VC含量的下降速度比 CK緩慢［1，5，19-20］。

圖1 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果實VC含量的影響Fig．1 Effects of four treatments on VCcontent of‘Red Sun’kiwifruit

2．1．2 不同處理對果肉總酚含量的影響 酚類物質是芳香烴中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物，該羥基上的氫原子不穩定，很容易被細胞內的自由基取代，形成苯氧自由基，因此，酚類物質具有良好的抗氧化活性［21］。圖2可知，所有處理組的總酚含量均呈先升后降的趨勢;其中，D組和對照組果實在貯藏至第60d達到峰值，而A組、B組、C組均在第80d才出現峰值，且大小依次為:B組＞A組＞C組;貯至第60d，B、A、C、D處理果實中總酚含量分別比對照組低 2．8% 、6．0% 、10．4% 、15．3%;貯至第 80d，B組果實中總酚含量最高，超過CK組，達355．8mg/100g，是 A 組的 1．06 倍(p ＞ 0．05)、C 組的 1．12 倍(p ＜0．05)、D 組的 1．37 倍(p ＜ 0．05)、CK 組的 1．45倍(p＜0．05);80d以后，不同處理組的果實中總酚含量均緩慢下降，而 B組總酚含量穩居首位，貯到120d，含量為295．7mg/100g，接著依次是:A 組、C 組、D組、CK組。結果表明:與對照相比，各處理均能不同程度抑制果實中總酚含量的變化，同時，B處理后總酚含量變化最緩慢，接著依次是A、C、D處理;此結果可能與各處理對果實中相關酶活性的影響有關，一定濃度的A、B、C處理抑制了合成酚類物質酶活性的變化，從而延緩其峰值的出現，降低貯藏后期酚類物質含量的減少，其中，B處理抑制效果最明顯，其次是A、C處理，而D處理對酶活性影響不大，使其峰值出現時間與對照相同［12］。

圖2 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果肉總酚含量的影響Fig．2 Effects of four treatments on phenols content in‘Red Sun’kiwifruit

2．1．3 不同處理對果肉中花色苷含量的影響 ‘紅陽’獼猴桃果實在成熟時果肉呈紅色，這是由果肉中的花色苷決定的［22-24］。果實在不適宜的貯藏條件下，果肉組織中的花色苷容易降解，從而降低其抗氧化能力，因此，在貯藏保鮮過程中，防止花色苷的分解是非常重要的。

如圖3所示，所有獼猴桃果實在整個貯藏過程中，其花色苷含量均減少;且B處理的下降趨勢最緩慢，其次是A處理，接著是C、D處理，下降最急促的是CK組;貯藏至120d時，B組的花色苷含量高達13．6nmol/g FW，是 A 處理的1．17 倍(p ＜0．01)，是 C 處理的1．32 倍(p ＜0．01)，是 D 處理的1．64 倍(p ＜0．01)，是 CK 處理的 2．19 倍(p＜0．01)，其兩兩之間的差異性均極顯著，表明B處理對于保持果實中花色苷含量效果最好，接著依次是:A＞C＞D。所有組果實貯藏前60d花色苷含量的下降速率均強于60～120d(見圖3);出現此種結果的原因可能與果實酸度有密切的聯系，研究證明:花色苷為水溶性色素，在酸性條件下較穩定，且花色苷的含量與果實的酸度呈正相關;果實的可滴定酸含量在貯藏前60d下降較急促，后60d趨于緩慢［25］，因此，果實中花色苷含量也出現類似的變化趨勢。

圖3 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果實花色苷含量的影響Fig．3 Effects of four treatments on anthocyanin content in‘Red Sun’kiwifruit

2.2 獼猴桃果肉總抗氧化能力的測定

DPPH·是以氮為中心的自由基，可以穩定存在于有機溶液中，其甲醇溶液呈深紫色，于517nm處有一個特征吸收峰，當遇到自由基清除劑時，自由基上的孤對電子被配對，使其在517nm處的吸收消失或減弱［12］。因此，通過測定吸光度可以反映獼猴桃中抗氧化物質對羥基自由基清除的能力。

圖4是果實在貯藏過程中抗氧化物質與DPPH·清除率之間的關系圖，由圖可知，獼猴桃果肉對DPPH·均有一定的清除能力，且在貯藏期間，其清除率整體呈先升后降的趨勢;貯至60d以前，對照組果實中抗氧化物質對DPPH·的清除能力居首位，其清除能力強弱順序依次為:CK＞B＞A＞C＞D;貯至80d以后，對照組果實對DPPH·的清除能力較其他處理組最低，而B組最高;貯至120d，B處理組清除能力仍高達69．5%，比 A 組高 5．6%(p ＜0．05)，比 C 組高7．9%(p ＜ 0．05)，比 D 組高 19．8%(p ＜ 0．01)，比CK 組高22．7%(p ＜0．01)，出現此種現象可能與果實中抗氧化物質的含量相關。

圖4 獼猴桃貯藏過程中抗氧化能力的變化Fig．4 Changes of antioxidant activity from kiwifruits during postharvest period

2.3 獼猴桃果肉中抗氧化物質與DPPH·清除率之間的相關性

以下通過SPSS19．0軟件對果肉中抗氧化物質與DPPH·清除率進行相關性分析，見表1。

由表1可知，獼猴桃果肉中總酚(r=0．994)、花色苷(r=0．949)和抗氧化能力(DPPH·清除率)之間呈顯著性正相關，且極顯著(p＜0．01)，而 VC(r=0．667)與DPPH·清除率沒有顯著的相關性。出現以上結果的原因可能是，DPPH·清除率反映的是對羥自由基的清除效果，而VC的抗氧化能力主要是通過對細胞中的氧自由基進行清除來體現的;因此，果肉中的總酚及花色苷對其羥自由基的清除率貢獻很大。

表1 獼猴桃抗氧化物質與DPPH·清除率之間的相關性Table 1 Correlation between antioxidant compounds and elimination of DPPH·

2.4 不同處理對果實抗氧化酶活性的影響

2．4．1 不同處理對果實SOD活性的影響 研究證明，植物在正常代謝及各種環境脅迫下均存在活性氧和自由基的產生和消除，而新鮮的獼猴桃細胞內這些物質的積累會引起果實組織結構和功能的破壞［26］。為防止其傷害，植物體需要啟動一系列抗氧化酶系統清除這些物質;其中，SOD是活性氧清除系統中第一個發揮作用的抗氧化酶;該酶具有維持活性氧代謝平衡和保護細胞膜結構的功能［4］。圖5可知，所有果實的SOD活性均在貯藏前期逐漸增加，達到峰值后下降;同時，除了CK及D處理組在第40d出現峰值，其它處理都在貯藏60d才出現活性高峰;不同處理組SOD活性出現的峰值高低有所差異，B＞A＞C＞D，對照組CK的峰值最小，僅為342．0U/g FW，B組是 CK 組的 1．20 倍(p ＜ 0．05)，A 組是 CK 組的 1．13倍(p＜ 0．05)，C 組是 CK 組的 1．10 倍(p ＜ 0．05)，D組是 CK 組的1．05倍(p＜0．05)。果實貯藏120d時，處理組B的SOD活性仍可達149．0U/g，其活性極顯著高于其他組(p＜0．01)。結果表明，臭氧處理能使果實SOD活性始終保持較高的水平，其次是1-MCP處理，接著依次是氣調和熱激處理。

圖5 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果實SOD活性的影響Fig．5 Effects of four treatments on SOD activity of‘Red Sun’kiwifruit

2．4．2 不同處理對果實POD活性的影響 POD作為活性氧清除劑，廣泛存在于植物體內不同組織中，它與呼吸作用、光合作用、生長素的氧化、體內代謝狀況以及對外界環境的適應性等都有關系，在植物生長發育過程中它的活性不斷地發生著變化［27］。圖6是‘紅陽’獼猴桃在貯藏期間POD活性的變化情況，由圖可知，所有組的POD活性均先上升后下降，峰值都高于對照組，且B＞A＞C＞D;同時，果實在貯藏后期仍能保持較高的POD活性;對照組CK的峰值僅為166．0U/(mg FW·min)，其值比 B 組低 44．6%(p ＜0．01)，B 組貯到120d，POD 活性仍為98U/(mgFW·min);比 A 組低 33．1%(p ＜ 0．01)，比 C 組低 18．1%(p ＜0．01)，比 D 組低 8．4%(p ＜ 0．01);經 B、A 和 C 組處理后，果實的POD活性被延遲20d出現峰值，而處理組D峰值出現的時間和對照組一致，未受任何影響。大量數據表明，臭氧、1-MCP和氣調處理均能明顯抑制獼猴桃果實POD活性，使POD活性高峰出現時間推遲，從而延緩果實的成熟和衰老。

圖6 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果實POD活性的影響Fig．6 Effects of four treatments on POD activity of‘Red Sun’kiwifruit

2．4．3 不同處理對果實CAT活性的影響 CAT是植物體內重要的又一抗氧化酶，可以清除植物體內的活性氧和自由基，從而對植物起到保護作用。圖7可知，所有組果實在貯藏過程中，CAT活性整體呈先上升后下降的趨勢;D和CK處理組，CAT活性在貯藏至第40d便達到峰值，而A、B、C處理在第60d才出現活性高峰，且峰值高低順序依次為:B＞A＞C＞D＞CK;CK組的CAT活性峰值僅為11．9 U/(g FW·min)，比 B 處理低 43．1%(p ＜ 0．01)，比 A 低 36．0%(p ＜0．01)，比 C 低 27．9%(p ＜ 0．01)，比 D 處理低 7．0%。上述結果表明:所有處理對提高CAT活性均有一定的效果;其中D處理雖然不能延緩CAT活性高峰的出現，但能顯著提高其峰值，對果實也有一定的保護作用;B、A、C處理都能較好地延緩CAT活性高峰的來臨，且不同程度增加其峰值大小，B組貯到120d，CAT活性仍為 9．8U(gFW·min)。因此，臭氧、1-MCP、氣調、熱激處理后置于低溫下貯藏的獼猴桃，可不同程度提高其果實細胞內CAT的活性，以增強活性氧清除能力、提高其各種抗逆境脅迫能力、減少活性氧積累對細胞膜的損傷，從而有效地延緩了果實的后熟衰老。

圖7 4種處理對‘紅陽’獼猴桃果實CAT活性的影響Fig．7 Effects of four treatments on CAT activity of‘Red Sun’kiwifruit

3 結論與討論

本研究結果表明，果實分別經1-MCP、臭氧、氣調及熱激處理后置于低溫下貯藏，均可有效地抑制獼猴桃非酶類抗氧化物質的分解及抗氧化酶活性的下降，從而維持其良好的抗氧化能力;比較各種處理，發現果實在臭氧條件下處理后保鮮效果最佳。獼猴桃鮮果用200mg/m3的臭氧處理0．5h后于(4±1)℃、相對濕度90%～95% 的條件下貯藏，可有效抑制VC的降解，貯藏至第120d，其含量高達45．9mg/100g;推遲果實總酚含量峰值的出現，延緩總酚的減少，貯至120d，其含量仍有295．7mg/100g;延緩了果肉中花色苷含量的消退，使其一直保持較高的值，貯至終期，仍含13．6nmol/g FW;顯著推遲了SOD峰值的出現，并始終保持其較高的活性，POD、CAT與SOD表現出平行性，三者均隨抗逆性降低而降低，該現象與郭葉［28］對‘徐香’獼猴桃保鮮過程中 SOD、POD、CAT 活性變化的研究結論一致，貯藏至120d，SOD、POD、CAT 分別為 149．0U/g FW、98．0U/(mg FW·min)、9．8U/(g FW·min)。

通過對非酶類抗氧化物質及DPPH·清除率相關性進行分析，發現總酚及花色苷對果肉中羥自由基的清除貢獻較大，而VC主要是對氧自由基進行清除來實現其抗氧化能力［29］。獼猴桃果實經幾種保鮮處理后，SOD、POD、CAT均呈先增后減的趨勢，且出峰時間及峰值的大小存在不同程度的差異，對比各種處理，發現臭氧處理效果最優，其次是1-MCP，接著是氣調和熱激。出現此種結果的原因可能是:臭氧通過細胞膜進入細胞內部，增加細胞內氧氣的濃度，從而激發果實內活性氧清除系統中酶的產生，大大提高SOD、POD、CAT活性，增強了果實的抗逆性;1-MCP也主要通過刺激果實內部活性氧清除系統中酶的產生，從而維持較高的SOD、POD、CAT的活性，能更好地清除細胞內活性氧，減少活性氧對膜的損傷，達到延緩果實衰老、延長貯藏期的目的;5%O2+5%CO2氣體比例條件是植物生長的非正常環境，當獼猴桃鮮果在此條件下貯藏時，會誘導果實產生抵御逆境的活性物質，使SOD、POD、CAT活性顯著高于對照組，降低有害物質的積累，使果實得到很好的保鮮;高溫脅迫初期，SOD、POD、CAT活性顯著升高(見圖5～圖7)，可能是由于高溫逆境促使果實提高自身抗氧化酶活性，從而減少或清除活性氧，維持細胞的正常生理功能，這是植物的保護性應激反應，但這種抗氧化酶的防御能力是有限的，隨著高溫脅迫時間的延長，逐漸超過植物所能承受的極限，從而使酶的活性中心被破壞，酶活性下降，導致獼猴桃果實內活性氧大量積累，造成高溫傷害［1，5-6，21］。

綜上所述，在臭氧處理低溫貯藏條件下，‘紅陽’獼猴桃抗氧化性明顯優于其他處理組及對照，該種處理在果蔬保鮮方面具有一定的先進性，本文研究結果為建立基于‘紅陽’獼猴桃抗氧化體系的臭氧保鮮技術提供一定的參考，進一步闡明臭氧貯藏技術是一項值得推廣應用且具有廣闊發展前景的保鮮技術，同時，應加強臭氧處理對果實中SOD、POD、CAT等活性氧代謝酶調節機制的研究工作。

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