1-MCP對芡實梗低溫貯藏品質的影響

千春錄， 侯順超， 劉 笑， 金昌海， 李良俊， 陳學好， 顧 林

(1.揚州大學食品科學與工程學院，江蘇 揚州 225127;2.揚州大學園藝與植物保護學院，江蘇 揚州 225009;3.揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇 揚州 225009)

芡是睡蓮科(Nymphaeaceae)芡屬(Euryale)一年生水生草本植物［1-2］。芡的成熟種仁為芡實，又稱雞頭米，是中國傳統的中藥，同時也是一種具有保健功能的藥食同源蔬菜，深受消費者喜愛，近年來栽培面積逐年增大。芡實梗為芡的莖梗，又稱雞頭梗子，其營養豐富、口感鮮美，是人們喜愛的時令蔬菜［3］。芡實梗質地脆嫩、含水量高，不易貯藏，采后常溫下3～5 d就失去食用價值，表現為表面粘滑和出現黑色腐爛斑等癥狀，而低溫貯藏也只能延長其保鮮期至10 d左右，這極大地限制了芡實梗的流通和綜合利用。芡實梗上市期很短，導致短期內供大于求，極大地降低了芡實梗的價值。生產上急需芡實梗的保鮮技術，而該方面研究尚未見報道。

1-甲基環丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)作為乙烯受體抑制劑，能阻斷乙烯對果實的催熟作用［4］。1-MCP處理能顯著提高呼吸躍變果實梨［5］、桃［6］和獼猴桃［7］等，以及非呼吸躍變果實葡萄［8］、楊梅［9］、草莓［10］等的貯藏品質，延緩菜豆［11］、西蘭花［12］、平菇［13］和鮮切花［14］、盆花等觀賞植物衰老［15］。目前1-MCP廣泛應用于果蔬貯藏保鮮，但其在芡實梗貯藏保鮮上的應用還未見報道。本試驗以新鮮芡實梗為試材，研究不同濃度的1-MCP處理對芡實梗冷藏品質的影響，從而明確1-MCP對芡實梗保鮮的可行性。

1 材料和方法

1.1 試驗設計

芡實品種蘇芡(Eruyale ferox Salisb.cv.Suqian)的新鮮莖梗采自江蘇省寶應市專業芡實生產園區。挑選粗細均勻一致、無病蟲害的芡實梗，3 h內運至實驗室。用不銹鋼刀片將芡實梗切為20 cm短段，放置于密封塑料箱(10 L)中，在20℃條件下分別用0 μl/L(對照)、0.5 μl/L、1.0 μl/L、2.0 μl/L 1-MCP(SmartFreshTM，0.14%)處理12 h。每個處理設置3個重復，每個重復60段芡實梗。處理結束后，所有材料置于溫度(4±1)℃、濕度90%環境中冷藏。冷藏期間每隔5 d取樣，測定品質及生理指標。

1.2 測定指標及方法

1.2.1 腐爛指數 參考唐雙雙等［16］方法。

1.2.2 失質量率 參考千春錄等［5-6］方法。

1.2.3 總糖、還原糖、蔗糖含量 參考龔魁杰等［17］和張信旭等［18］方法。

1.2.4 黃酮和多酚含量 參考馮晨靜等［19］方法。

1.2.5 抗壞血酸含量 參考千春錄等［6］方法。

1.3 數據分析

應用SPSS16.0統計軟件進行方差分析，差異顯著性檢驗采用Tukey’s多重比較法。

2 結果

2.1 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗腐爛指數的影響

腐爛指數是評價果蔬采后貯藏品質的重要指標。由圖1可以看出，隨著冷藏時間的延長，芡實梗腐爛指數增加。所有處理的芡實梗在冷藏10 d后腐爛指數急劇上升，而1-MCP處理的芡實梗腐爛指數普遍低于對照組，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗冷藏過程中的腐爛指數顯著低于對照(P＜0.05)，但是1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖1)。

圖1 1-MCP對芡實梗冷藏過程中腐爛指數的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on the rot index of gorgon stalk during cold storage

2.2 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗失質量率的影響

由圖2可以看出，所有處理的芡實梗在冷藏的前5 d失質量率急劇上升，而后緩慢上升。1-MCP處理的芡實梗失質量率普遍低于對照組，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗冷藏過程中的失質量率顯著低于對照(P＜0.05)，但是1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異不顯著(圖2)。

2.3 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗總糖、還原糖和蔗糖含量的影響

由圖3可以看出，所有處理的芡實梗在冷藏的前5 d總糖和蔗糖含量急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實梗總糖和蔗糖含量普遍高于對照，其中1.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗總糖和蔗糖含量顯著高于對照(P＜0.05)。所有材料中還原糖含量在冷藏的前5 d急劇下降，而后上升，1-MCP處理的芡實梗還原糖含量顯著高于對照組(P＜0.05)，其中1.0 μl/L 1-MCP處理還原糖含量最高(圖3)。

2.4 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗黃酮含量的影響

所有處理的芡實梗黃酮含量在冷藏的前5 d急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實梗黃酮含量普遍高于對照，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗黃酮含量顯著高于對照(P＜0.05)，但貯藏后期1.0 μl/L 1-MCP處理與2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖4)。

圖2 1-MCP對芡實梗冷藏過程中失質量率的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the weight loss rate of gorgon stalk during cold storage

圖3 1-MCP處理對芡實梗冷藏過程中總糖、還原糖和蔗糖含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the total sugar content，reducing sugar content and sucrose content of gorgon stalk during cold storage

圖4 1-MCP處理對芡實梗冷藏過程中黃酮含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the total flavonoid content of gorgon stalk during cold storage

2.5 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗多酚含量的影響

由圖5可以看出，芡實梗多酚含量在冷藏的前5 d急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實梗總酚含量顯著低于對照(P＜0.05)，其中1.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗多酚含量最低。

圖5 1-MCP對芡實梗冷藏過程中總酚含量的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on the total phenols content of gorgon stalk during cold storage

2.6 1-MCP處理對低溫貯藏芡實梗抗壞血酸的影響

芡實梗抗壞血酸含量在冷藏期間呈下降趨勢。1-MCP處理的芡實梗抗壞血酸含量普遍高于對照，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實梗抗壞血酸含量顯著高于對照(P＜0.05)，但1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖6)。

圖6 1-MCP處理對芡實梗冷藏過程中抗壞血酸含量的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment on the ascorbic acid content of gorgon stalk during cold storage

3 討論

1-MCP是一種無毒、高效的乙烯作用抑制劑，能抑制多種植物組織衰老，延緩果蔬采后品質下降［4］。本試驗中發現芡實梗在冷藏過程中快速腐爛，1-MCP處理能有效降低其腐爛指數，保持冷藏品質。與1.0 μl/L 1-MCP處理相比較，2.0 μl/L 1-MCP處理抑制腐爛指數和失質量率上升的效果并不顯著，在品質指標總糖、還原糖、蔗糖、黃酮和抗壞血酸含量保持方面，其效果并不如1.0 μl/L 1-MCP處理，所以1.0 μl/L 1-MCP處理對芡實梗的保鮮效果最佳。

芡實梗是新鮮、脆嫩的植物材料，采后在機械損傷的情況下，呼吸旺盛，所以冷藏前期失質量率急劇上升，而在低溫作用下呼吸作用得到抑制，使冷藏后期失質量率上升減緩。1-MCP處理能有效延緩冷藏中芡實梗失質量率上升，說明其能抑制芡實梗衰老，降低呼吸底物消耗。糖是能量物質，低溫逆境下植物組織會提高糖的含量來供給呼吸并降低冰點，這是抵御低溫脅迫形成的自我保護機制［20］。芡實梗中總糖和蔗糖含量在冷藏前期急劇上升，為低溫逆境防御反應提供能量，冷藏后期在呼吸消耗下其含量下降。還原糖為極具活性的糖類，參與植物多種生理進程，冷藏前期各種生理代謝旺盛，導致其含量急劇降低，而后期低溫下各種生理代謝緩慢并在總糖含量上升的補給下，其含量緩慢上升。1-MCP處理能夠保持較高的總糖、還原糖和蔗糖含量，因為1-MCP能抑制呼吸作用，減少糖類消耗。

酚類物質具有較強的活性氧清除能力，特別是黃酮類多酚的自由基清除能力強于抗壞血酸，在植物逆境響應中具有決定性作用［21-22］。芡實梗冷藏前期黃酮和多酚含量急劇上升可能是材料對采后機械損傷和低溫等逆境導致的活性氧脅迫產生的應激反應，而后在活性氧清除過程中消耗致其含量下降。與對照相比較，1-MCP處理的芡實梗中有較高的黃酮含量和較低的總酚含量，說明黃酮類物質在芡實梗采后逆境脅迫保護機制中有更重要作用。芡實梗衰敗過程中會消耗大量的抗氧化物質，致使抗壞血酸含量在芡實梗采后冷藏過程中持續下降，而1-MCP處理能抑制衰老，所以1-MCP處理的芡實梗能夠保持較高的抗壞血酸含量。

綜上所述，芡實梗在采后貯藏過程中容易腐爛，而1-MCP處理能提高芡實梗中多糖、蔗糖、還原糖、黃酮和抗壞血酸含量，抑制腐爛指數和失質量率上升，保持芡實梗的冷藏品質。

［1］ 王宗訓.中國資源植物利用手冊［M］.北京:中國科學技術出版社，1989.

［2］ 張 汆，薛連海，賈小麗，等.D101樹脂分離純化芡實多酚的特性研究［J］.食品科學，2009，30(20):260-264.

［3］ 婁德珍.安徽湖陽芡實梗高產高效種植技術［J］.長江蔬菜:學術版，2011(18):28-29.

［4］ SISLER E C，SEREK M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level:recent developments［J］.Physiologia Plantarum，1997，100(3):577-582.

［5］ 千春錄，何志平，林 菊，等.1-MCP對黃花梨冷藏品質和抗氧化特性的影響［J］.食品工業科技，2012，33(21):326-329.

［6］ 千春錄，米紅波，何志平，等.1-MCP對水蜜桃冷藏品質和氧化還原水平的影響［J］.食品科學，2013，34(12):322-326.

［7］ 千春錄，陶蓓佩，陳方霞，等.1-MCP對獼猴桃果實品質和細胞氧化還原水平的影響［J］.保鮮與加工，2012，12(2):9-13.

［8］ 李志文，張 平，劉 翔，等.1-MCP結合冰溫貯藏對葡萄采后品質及相關生理代謝的調控［J］.食品科學，2011，32(20): 300-306.

［9］ 茅林春，方雪花，龐華卿.1-MCP對楊梅果實采后生理和品質的影響［J］.中國農業科學，2004，37(10):1532-1536.

［10］李志強，汪良駒，鞏文紅，等.1-MCP對草莓果實采后生理及品質的影響［J］.果樹學報，2006，23(1):125-128.

［11］蘇新國，鄭永華，張 蘭，等.菜用大豆采后用不同濃度1-MCP處理對貯藏期間衰老及腐爛的影響［J］.中國農業科學，2003，36(3):318-323.

［12］林本芳，魯曉翔，李江闊，等.1-MCP處理結合冷藏對西蘭花品質的影響［J］.食品科技，2012，37(12):34-39.

［13］吳海霞，陳 雷.1-MCP對平菇采后生理及貯藏品質的影響［J］.江蘇農業學報，2013，29(5):1159-1165.

［14］李軍萍，徐崢嶸，師進霖.1-甲基環丙烯對洋桔梗切花的保鮮效應［J］.江蘇農業科學，2013，41(3):212-214.

［15］翟進升，郭維明，周 凱，等.1-MCP延緩觀賞植物衰老的研究與應用［J］.園藝學報，2005，32(1):165-170.

［16］唐雙雙，鄭永華，汪開拓，等.茉莉酸甲酯處理對不同成熟度草莓果實采后腐爛和品質的影響［J］.食品科學，2008，29(6): 448-452.

［17］龔魁杰，朱立貴，陳利容，等.鮮食糯玉米采后糖代謝變化［J］.中國農學通報，2010，26(16):72-75.

［18］張信旭，高海波.3，5-二硝基水楊酸測定古尼蟲草中多糖含量方法［J］.貴州化工，2002(3):23-25.

［19］馮晨靜，關軍鋒，楊建民，等.草莓果實成熟期花青苷、酚類物質和類黃酮含量的變化［J］.果樹學報，2003，20(3):199-201.

［20］FEDERICO G G，INGEGERD S，ALLAN G R，et al.Plant stress physiology:opportunities and challenges for the food industry［J］.Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2007，46: 749-763.

［21］JANSEN M A K，HECTORS K，O’BRIEN N M，et al.Plant stress and human health:do human consumers benefit from UV-B acclimated crops?［J］.Plant Science，2008，175:449-458.

［22］李 琨，張學杰，張德純，等.不同芹菜品種葉與葉柄黃酮含量及其抗氧化能力的關系［J］.園藝學報，2011，38(1):69-76.