閆媛媛,胡文忠,姜愛(ài)麗,陳 晨,穆師洋,孫 錄
(大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連116600)
茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果膜質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的影響
閆媛媛,胡文忠*,姜愛(ài)麗,陳晨,穆師洋,孫錄
(大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連116600)
為研究外源信號(hào)分子茉莉酸甲酯(MeJA)和乙烯(Eth)對(duì)鮮切果蔬膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的影響,本實(shí)驗(yàn)以鮮切富士蘋(píng)果為實(shí)驗(yàn)材料,經(jīng)10μmol/L MeJA和10μL/L乙烯利處理,分析貯藏過(guò)程中與膜脂過(guò)氧化反應(yīng)相關(guān)物質(zhì)及酶類(lèi)的變化。結(jié)果表明,MeJA和乙烯利可顯著提高脂氧合酶(LOX)活性(p<0.05),降低細(xì)胞膜的滲透率和丙二醛(MDA)的含量,同時(shí)顏色的損失減少,乙烯利處理鮮切蘋(píng)果的過(guò)氧化氫酶(CAT)活性提高,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,但MeJA對(duì)SOD和CAT活性無(wú)顯著影響,說(shuō)明MeJA和乙烯利啟動(dòng)了鮮切富士蘋(píng)果的防御反應(yīng),導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化反應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵酶活性升高,從而降低機(jī)械脅迫對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生的傷害,從而顯著延長(zhǎng)貯藏期和保持新鮮品質(zhì)(p<0.05)。
鮮切蘋(píng)果,乙烯利,茉莉酸甲酯,酶促褐變,膜脂過(guò)氧化反應(yīng)
鮮切果蔬具有方便、快捷、環(huán)保等特點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外越來(lái)越受到消費(fèi)者歡迎。但是切割過(guò)程產(chǎn)生的機(jī)械傷害破壞了新鮮果蔬細(xì)胞組織的完整性,影響了鮮切果蔬的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及衛(wèi)生質(zhì)量。鮮切果蔬受到的人為機(jī)械傷害與其他逆境一樣,對(duì)傷害脅迫具有適應(yīng)性響應(yīng)機(jī)制。鮮切果蔬的酶促褐變和膜脂過(guò)氧化程度是在其遭受人為機(jī)械傷害后影響果蔬保鮮和品質(zhì)的重要指標(biāo)。茉莉酸(JA)和乙烯(Eth)在植物低溫脅迫、機(jī)械傷害、病蟲(chóng)害防御反應(yīng)系統(tǒng)中起著重要作用,是介導(dǎo)傷害反應(yīng)關(guān)鍵的信號(hào)分子[1]。當(dāng)鮮切果蔬組織細(xì)胞在感受到切割傷害后,細(xì)胞中產(chǎn)生超氧陰離子自由基和羥基自由基,能誘導(dǎo)膜質(zhì)中不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化作用,導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增強(qiáng),細(xì)胞容易衰老和死亡,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降,品質(zhì)劣變和褐變等[2]。茉莉酸甲酯(MeJA)和乙烯(Eth)可以作為信號(hào)分子來(lái)啟動(dòng)防御系統(tǒng),進(jìn)而誘導(dǎo)一系列與防御反應(yīng)有關(guān)的基因表達(dá),如茉莉酸生成過(guò)程關(guān)鍵酶脂氧合酶(LOX)[3],抗氧化活性氧代謝關(guān)鍵酶過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)[4],緩解膜脂過(guò)氧化反應(yīng)中代謝產(chǎn)物丙二醛(MDA)的積累以及細(xì)胞膜通透性增加[5],促使果蔬形成防御結(jié)構(gòu),提高果蔬抗性。近年來(lái),關(guān)于鮮切蘋(píng)果的機(jī)械傷害防御反應(yīng)的報(bào)道逐漸增多[6],但是關(guān)于MeJA和乙烯利對(duì)鮮切蘋(píng)果的酶促褐變和膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的影響相關(guān)研究報(bào)道很少。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)采用外源茉莉酸甲酯和乙烯利處理鮮切蘋(píng)果,為研究其對(duì)鮮切果蔬機(jī)械傷害刺激酶促褐變和膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的影響提供依據(jù)。
1.1材料與儀器
富士蘋(píng)果供試蘋(píng)果購(gòu)于大連開(kāi)發(fā)區(qū)樂(lè)購(gòu)超市;MeJA日本東京化成工業(yè)柱式會(huì)社;乙烯利美國(guó)Solarbio公司;聚乙烯吡咯烷酮、過(guò)氧化氫、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、亞油酸鈉、次氯酸鈉、濃鹽酸等以上試劑均為分析純,均為科密歐公司產(chǎn)品。
電子天平梅特勒托利多儀器(上海)有限公司;DK-S26型電熱恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;BR4i型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)法國(guó)Jouan;Lambda-25型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)美國(guó)PE;T-25型勻漿器德國(guó)IKA;UV-2100型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)尤尼柯上海儀器有限公司。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1原料預(yù)處理選用色澤一致、無(wú)病蟲(chóng)害和無(wú)機(jī)械損傷的富士蘋(píng)果為實(shí)驗(yàn)材料,購(gòu)買(mǎi)當(dāng)天貯藏于實(shí)驗(yàn)室5℃的冷庫(kù)中備用。先用200μL/L次氯酸鈉溶液清洗2min,晾干。在10℃冷庫(kù)中用次氯酸鈉溶液處理過(guò)的不銹鋼刀片將蘋(píng)果削皮去核,切成直徑10mm,厚度為3mm圓片。切好后的蘋(píng)果分別至于10μmol/L茉莉酸甲酯(10%的乙醇溶液配制)、10μL/L乙烯利(10%的乙醇溶液配制)、10%乙醇空白溶液中,浸泡30min,瀝干后各樣品分裝在經(jīng)過(guò)紫外線殺菌的PE塑料淺盤(pán)中,25~30μm聚乙烯保鮮膜密封包裝。將處理好的樣品置于10℃冷庫(kù)貯藏,待測(cè),每處理樣品5g,重復(fù)三次。
1.2.2LOX的測(cè)定酶提取液:取5g樣品,加0.1g聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)于20mL經(jīng)4℃預(yù)冷的0.2mol/L磷酸提取緩沖液(pH=6.4)中,冰浴研磨勻漿,并于4℃、12000r/min離心30min,取上清液為酶的粗提液,低溫保存?zhèn)溆谩OX活性測(cè)定:參照Cherif[7]的方法,2.7mL 0.2mol/L的磷酸緩沖液(pH=6.4)中加入0.2mL 0.5%的亞油酸鈉溶液(含0.25%的吐溫20),然后加入0.1mL酶液,5s后掃描混合物在234nm下吸光值的變化,酶活性以△OD234nm·min-1·g-1FW表示,重復(fù)3次。
1.2.3細(xì)胞膜滲透率的測(cè)定參照曹建康[8]的方法并作修改,打孔器取蘋(píng)果不同部位得到2mm厚度薄片于20mL去離子水中浸泡,振蕩10min,去水,重復(fù)3次。用真空干燥器將組織中吸入大量水分使圓片下沉,并于搖床振動(dòng)1h,在20~25℃下測(cè)定溶液電導(dǎo)率。將大試管放入100℃沸水中煮沸15min,溫度降至20~25℃,再次測(cè)溶液電導(dǎo)率,重復(fù)3次。
1.2.4顏色的測(cè)定將樣品從貯藏環(huán)境中取出后在室溫下平衡,然后在20℃條件下進(jìn)行顏色的測(cè)定。用CR400/CR410型色差計(jì)進(jìn)行L*、a*、b*值的測(cè)定,參照Holcroft等[9]的方法,對(duì)鮮切蘋(píng)果的亮度L*值、顏色飽和度C*值比較分析。
1.2.5MAD含量的測(cè)定酶提取液:參照曹建康[8]的方法并作修改。取5g樣品,加入10.0mLTCA溶液(濃度為100g/L),冰浴研磨勻漿后,并于4℃、12000r/min離心30min,收集上清液,低溫保存?zhèn)溆谩DA含量的測(cè)定:取2.0mL上清液,加入2.0mL 0.67%TBA溶液,混合均勻后在沸水浴中煮沸20min,取出冷卻后離心一次20min。分別測(cè)定上清液在450、532、600nm處的吸光值,對(duì)照空白管中加入2.0mL 100g/L TCA溶液代替提取液。結(jié)果以μmoL·g-1表示,重復(fù)3次。
1.2.6CAT活性的測(cè)定酶提取液:取5g樣品,加0.1g PVPP于20mL 0.2mol/L磷酸緩沖液(pH=6.4)中,冰浴研磨勻漿,并于4℃、12000r/min離心30min,取上清液為酶的粗提液,低溫保存?zhèn)溆谩AT活性測(cè)定:參照Clairbone[10]的方法,取3mL 20mmol/L H2O2加入0.5mL酶液,混勻后掃描180s內(nèi)240nm處的吸光值變化,酶活力單位U以△OD240nm·min-1·g-1FW表示,重復(fù)3次。
1.2.7SOD活性的測(cè)定SOD采用與CAT相同的提取液:SOD活性測(cè)定:參照曹建康[8]方法加以修改,取5mL指形管4支,2支為測(cè)定管,另2支為對(duì)照管依次加入900μL 50mmol/L磷酸緩沖液、1.5mL 130mmol/L甲硫氨酸(MET)溶液、0.3mL 750μmol/L氮藍(lán)四唑溶液、0.3mL 100μmol/LEDTA溶液+20μmol/L核黃素、100μL粗酶提取液。其中對(duì)照2支試管緩沖液代替酶液,混勻后將1支對(duì)照置于暗處,其他各管于400LUX日光燈下反應(yīng)15min。至反應(yīng)結(jié)束后,以不照光管做空白參照,于560nm處分別測(cè)定其他各管的吸光值。酶活力單位U以△OD560nm·h-1·g-1表示,重復(fù)3次。
1.3數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取三次測(cè)定的平均值并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,以SPSS進(jìn)行顯著性分析。
2.1貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果酶促褐變酶類(lèi)的變化
2.1.1貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果LOX的變化脂氧合酶途徑可以生成自由基、氫過(guò)氧化物、JA等物質(zhì)[11],LOX是脂氧合酶途徑中的關(guān)鍵酶,其與果蔬細(xì)胞脂質(zhì)的過(guò)氧化作用關(guān)系密切[12],被認(rèn)為是果蔬后熟衰老的一類(lèi)重要的酶。由圖1可見(jiàn),經(jīng)切割加工后的蘋(píng)果在貯藏期間LOX的活性呈先升高后降低的趨勢(shì),LOX活性的增加可能是果實(shí)對(duì)傷害反應(yīng)的“應(yīng)答”,MeJA處理組和乙烯利處理組顯著高于對(duì)照組(p<0.05)。在貯藏第6d差異達(dá)到最大,分別高于對(duì)照組16.46%和12.72%。在整個(gè)貯藏期間MeJA和乙烯利對(duì)LOX活性的抑制作用并沒(méi)有顯著差異(p<0.05)。貯藏后期,乙烯利、對(duì)照組對(duì)LOX活性的抑制作用處于最低水平,可能是因?yàn)長(zhǎng)OX途徑的終產(chǎn)物JA可以作為一種信號(hào)分子調(diào)節(jié)LOX途徑引發(fā)一系列生化反應(yīng),從而對(duì)乙烯生理效應(yīng)起到抑制作用,本研究與Larbat等[13]研究結(jié)果一致。MeJA處理和乙烯利處理對(duì)LOX的活性均有提高,說(shuō)明LOX活性的表達(dá)受信號(hào)分子MeJA和Eth的調(diào)節(jié),然而MeJA和乙烯利對(duì)鮮切蘋(píng)果LOX活性的影響效果無(wú)顯著差異。

圖1 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果LOX活性的影響Fig.1 Effect of MeJA and ethylene treatments on LOX activity of fresh-cut apple
2.1.2貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果細(xì)胞膜滲透率的變化
果蔬細(xì)胞之間以及外界環(huán)境之間發(fā)生的一切物質(zhì)交換都必須通過(guò)質(zhì)膜進(jìn)行,果蔬組織細(xì)胞膜受到機(jī)械損傷后,細(xì)胞膜內(nèi)電解質(zhì)外滲,會(huì)引起提取液的電導(dǎo)率增加,直接反應(yīng)果蔬細(xì)胞膜質(zhì)過(guò)氧化程度[14]。從圖2可以看出,雖然經(jīng)過(guò)各組處理鮮切蘋(píng)果的相對(duì)電導(dǎo)率在貯藏期間呈上升趨勢(shì),但MeJA處理組和乙烯利處理組能有效抑制電導(dǎo)率的上升速率。在整個(gè)貯藏過(guò)程中MeJA處理組和乙烯利處理組的相對(duì)電導(dǎo)率始終低于空白對(duì)照組,并且從第6d開(kāi)始差異達(dá)顯著水平(p<0.05)。相對(duì)于乙烯利處理組而言,從貯藏第6d開(kāi)始,MeJA處理組對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率上升速率的抑制作用更加明顯(p<0.05),說(shuō)明MeJA處理可以更加有效地降低細(xì)胞膜電解質(zhì)滲出率,緩解細(xì)胞膜質(zhì)過(guò)氧化程度。綜合2.1.1 LOX結(jié)果,MeJA和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度的影響主要發(fā)生在貯藏第6d,研究結(jié)果與Yao等[15]研究結(jié)果一致。

圖2 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.2 Effect of MeJA and ethylene treatments on the relative conductivities of fresh-cut apple
2.1.3貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果顏色的變化鮮切蘋(píng)果在貯藏過(guò)程中氧化速率增加,細(xì)胞膜通透性增強(qiáng),酶促褐變加速,導(dǎo)致蘋(píng)果外觀顏色發(fā)生變化,其變化可以從外觀的角度直觀反應(yīng)蘋(píng)果切割表面過(guò)氧化程度。顏色測(cè)定中L*值表示樣品的亮度,是貯藏過(guò)程中由于酶促褐變或色素聚集而引起表層變暗的指標(biāo)性參數(shù)之一,L*值越低,表示褐變?cè)絿?yán)重。C*值代表顏色的飽和度,反映色彩接近自然色光的程度,越接近自然色,純度越高[16]。由圖3可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),蘋(píng)果的L*和C*值均呈下降趨勢(shì)。從貯藏第4d開(kāi)始,空白對(duì)照組的L*和C*均低于MeJA處理組和乙烯利處理組,且差異顯著(p<0.05),說(shuō)明,MeJA和乙烯利能有效緩解蘋(píng)果由于機(jī)械傷害造成的顏色品質(zhì)的降低,此研究結(jié)果與魏敏[17]的研究趨勢(shì)一致。

圖3 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果L*和C*的影響Fig.3 Effect of MeJA and ethylene treatments on L*and C*of fresh-cut apple
2.1.4貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果MDA含量的變化果蔬在成熟衰老過(guò)程中,遭到機(jī)械脅迫、冷害以及其他傷害等逆境脅迫時(shí),會(huì)產(chǎn)生膜脂過(guò)氧化現(xiàn)象,MDA是膜脂過(guò)氧化作用的主要產(chǎn)物之一,通常利用其含量作為膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的重要指標(biāo)反應(yīng)細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的程度,MDA的積累能對(duì)果蔬細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞器造成一定的傷害。如圖4所示,各處理組的樣品呈先上升后下降的趨勢(shì),從在貯藏前6d,MDA的含量有所升高,可能是由于切割對(duì)果蔬細(xì)胞組織造成傷害,組織內(nèi)部活性氧含量的升高導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化作用增強(qiáng),從而導(dǎo)致MDA的大量積累,但是同時(shí)蘋(píng)果組織細(xì)胞內(nèi)部的清除活性氧機(jī)制被啟動(dòng),活性氧含量的升高會(huì)得到緩解,抗氧化酶類(lèi)在維持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性中起到了重要作用[18],因而在第6d后,MDA的含量會(huì)有所下降。與其他研究材料不同的是,蘋(píng)果的MDA含量處于最高峰時(shí)間較晚,可能是因?yàn)樘O(píng)果自由基清除能力反應(yīng)較為緩慢的原因[19]。貯藏第0d開(kāi)始至第4d時(shí),MeJA處理組和乙烯利處理組的MDA含量始終低于空白對(duì)照組(p<0.05),說(shuō)明MeJA和乙烯利確實(shí)能夠有效抑制膜脂過(guò)氧化作用的發(fā)生。

圖4 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果MDA含量的變化的影響Fig.4 Effect of MeJA and ethylene treatments on the contend of MDA of fresh-cut apple
2.1.5貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果CAT活性的變化果實(shí)衰老是由于活性氧的積累,當(dāng)果實(shí)受到機(jī)械傷害、冷害以及其他傷害脅迫時(shí),活性氧的大量積累會(huì)導(dǎo)致果實(shí)內(nèi)部清除活性氧產(chǎn)生和清除失去平衡,加劇果實(shí)衰老[20]。CAT能催化植物體內(nèi)積累的過(guò)氧化氫分解為水和分子氧,從而減少過(guò)氧化氫對(duì)果蔬組織的可能造成的氧化傷害。如圖5所示,貯藏期間鮮切蘋(píng)果的CAT活性呈先上升后下降的趨勢(shì),較為明顯的是在貯藏第6d時(shí),空白組與MeJA處理組樣品CAT活性處于最大值,而乙烯利處理組樣品在第8d時(shí)處于最大值,并且顯著高于MeJA處理組與空白對(duì)照組(p<0.05)。結(jié)果說(shuō)明乙烯利更有利于鮮切富士蘋(píng)果的CAT活性提高。MeJA和乙烯利處理引起細(xì)胞內(nèi)CAT活性的提高有利于清除細(xì)胞內(nèi)過(guò)量的過(guò)氧化氫,從而降低細(xì)胞傷害,但在貯藏一段時(shí)間后,組織受到傷害,修復(fù)能力下降因而CAT活性降低。

圖5 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果CAT活性的影響Fig.5 Effect of MeJA and ethylene treatments on CAT activity of fresh-cut apple
2.1.6貯藏期間鮮切富士蘋(píng)果SOD活性的變化SOD是普遍存在于動(dòng)植物體內(nèi),能消除生物體在新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì),其主要功能是清除細(xì)胞中多余的超氧陰離子,防止對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)造成傷害。SOD能夠清除超氧自由基,與CAT協(xié)同作用來(lái)防御活性氧或者其他過(guò)氧化物自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害,從而有效防止膜脂過(guò)氧化作用[21]。從圖6可以看出,貯藏期間各處理組對(duì)SOD活性的影響均處于下降趨勢(shì),貯藏初期各處理組對(duì)SOD活性的影響差異不大,在貯藏第6d時(shí),乙烯利對(duì)SOD活性的抑制作用效果顯著(p<0.05),說(shuō)明乙烯利處理會(huì)抑制SOD的活性。但是從總體來(lái)看,MeJA處理對(duì)SOD活性影響差異不顯著(p>0.05),說(shuō)明MeJA對(duì)超氧陰離子的清除能力影響不大。

圖6 茉莉酸甲酯和乙烯利處理對(duì)鮮切蘋(píng)果SOD活性的影響Fig.6 Effect of MeJA and ethylene treatments on SOD activity of fresh-cut apple
茉莉酸甲酯和乙烯作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中的重要物質(zhì),參與植物防御信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)與放大過(guò)程。鮮切果蔬在受到機(jī)械傷害后,細(xì)胞膜的完整性遭到不同程度的損傷,細(xì)胞膜通透性增強(qiáng),酶活性升高,并且會(huì)產(chǎn)生超氧陰離子自由基、MDA等膜脂過(guò)氧化反應(yīng)代謝產(chǎn)物[22],細(xì)胞膜通透性增強(qiáng),果實(shí)表面顏色發(fā)生變化,嚴(yán)重影響果實(shí)的品質(zhì)。
LOX是一種以多不飽和脂肪酸為催化底物的酶,催化多不飽和脂肪酸的過(guò)氧化反應(yīng),產(chǎn)生多種自由基,對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞及衰老有促進(jìn)作用,吳敏等[23]研究表明,桃果實(shí)的褐變與LOX的活性密切相關(guān)LOX啟動(dòng)膜脂過(guò)氧化,破壞膜結(jié)構(gòu),使原本區(qū)域化的酶與底物接觸而發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化程度增強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)MeJA和乙烯利處理的鮮切富士蘋(píng)果LOX的活性均顯著提高,表明其可能啟動(dòng)或加強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),增強(qiáng)了次生代謝物的合成能力,加速了膜脂過(guò)氧化反應(yīng)[24]。與空白對(duì)照組比較,經(jīng)MeJA與乙烯利處理的鮮切蘋(píng)果細(xì)胞膜的通透性明顯得到抑制,同時(shí)顏色的亮度與飽和度損失顯著降低(p<0.05)。切割對(duì)于蘋(píng)果的傷害可以直接加速膜脂的過(guò)氧化,貯藏過(guò)程中MDA含量呈逐漸上升的趨勢(shì),但是經(jīng)過(guò)MeJA和乙烯利處理組與對(duì)照組的比較,說(shuō)明MeJA和乙烯利明顯降低了MDA的含量,延緩了膜脂過(guò)氧化的程度(p<0.05)。與MeJA相比較,經(jīng)乙烯利處理的樣品CAT的活性提高效果明顯,使得細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫能夠及時(shí)被清除,降低了細(xì)胞膜的受傷程度,并且明顯抑制了SOD的活性,減緩了過(guò)氧化氫的生成速率,間接的降低了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的損害程度。在逆境條件下自由基代謝平衡遭到破壞,引起膜脂過(guò)氧化反應(yīng),CAT與SOD互相協(xié)調(diào),清除過(guò)剩的自由基,使體內(nèi)自由基維持正常的動(dòng)態(tài)水平。有研究發(fā)現(xiàn),鴨梨果心因CAT的活性降低而具有較高過(guò)氧化物含量,SOD降低了酶促反應(yīng)所必需的活性氧,對(duì)酶促褐變及膜脂過(guò)氧化有抑制作用[25],與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致。綜上所述,乙烯和MeJA通過(guò)誘導(dǎo)自由基清除系統(tǒng)工具酶的活性,降低膜脂過(guò)氧化代謝產(chǎn)物的生成速率,從而增強(qiáng)組織的抗性。
[1]Shetty N P,Jorgensen H J L,Jensen J D,et al.Roles of reactive oxygen species in interactions between plants and pathogens[J]. European Journal of Plant Pathology,2008,121:267-280.
[2]ReneerM,LabasR.Biochemicalfactorsinfluencing metmyoglobin formation in beef muscles[J].Meat Science,2007,19:151-165.
[3]張波,李鮮,陳昆松,等.脂氧合酶基因家族成員與果實(shí)成熟衰老研究進(jìn)展[J].園藝學(xué)報(bào),2007,34(1):245-250.
[4]hunt M C,hedrickh B.Profile of fiber types and related properties of five bovine muscles[J].Journal of Food Science,2010,42(2):513-517.
[5]Richards M P,Modra A M,Li R.Role of deoxyhemoglobin in lipid oxidation of washed cod muscle mediated by trout,poultry,and beefhemoglobins[J].Meat Science,2002,62(2):157-163.
[6]Tang J,F(xiàn)austman C,hoagland T A.Krzywicki revisited:Equations for spectrophotometric determination of myoglobin redox forms in aqueous meat extracts[J].Food Chemistry and Toxicology,2004,69:717-720
[7]Cherif M Y.Effect of oxygen concentration on plant growth,lipidperoxidation,and receptivity of tomato roots to Pythium F underhydroponicconditions[J].EuropeanJournalofPlant Pathology,1997,103(3):255-264.
[8]曹建康,姜微波,趙玉梅,等.果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2007:44-46.
[9]Holcroft D M.Controlled atmosphere-induced changes in pH and organic acid metabolish may affect color of stored strawberry fruit[J].Postharvest Biology and Technology,1999,(17):19-32.
[10]Clairbone A.Catalase activity In:Greenwald W.A.(ed.)Handbook of methods of oxygen radical research[M].CRC press,Boca Raton,1985,5:283-284.
[11]許文平,陳昆松,李方,等.脂氧合酶、茉莉酸和水楊酸對(duì)獼猴桃果實(shí)后熟軟化進(jìn)程中乙烯合成的調(diào)控[J].植物生理學(xué)報(bào),2000,26(6):507-514.
[12]Mikkelsen A,Juncher D,Skibsted Lh.Metmyoglobin reductase activity in porcine m longissimus dorsi muscle[J].Meat Science,2012,51(2):155-161.
[13]Romain Larbat,Cédric Paris,Jacques Le Bot,et al.Phenolic characterization and variability in leaves,stems and roots of Micro-Tom and patio tomatoes,in response to nitrogen limitation[J].Plant Science,2014,224:62-73.
[14]Wang C Y,Buta J G.Maintaining quality of fresh-cut kiwifruit with volatile compounds[J].Postharvest Biology and Technology,2003,28(1):181-186.
[15]Yao H,Tian S.Effects of pre-and post-harvest application of salicylic acid or methyl jasmonate on inducing disease resistance of sweet cherry fruit in storage[J].Postharvest Biology and Technology,2005,35(3):253-262.
[16]鄭亞男,胡文忠,姜愛(ài)麗,等.外源乙烯對(duì)鮮切甘薯傷害生理效應(yīng)的影響[J].食品工業(yè)科技,2012,33(17):346-349.
[17]魏敏,周會(huì)玲,陳小利,等.低溫貯藏對(duì)鮮切富士蘋(píng)果褐變的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,(5):131-134.
[18]Han J,Tian S P,Meng X H,et al.Response of physiologic metabolism and cell structures in mango fruit to exogenous methyl salicylate under low-temperature stress[J].Physiologia plantarum,2006,128(1):125-133.
[19]Nilprapruck P,Pradisthakarn N,Authanithee F,et al.Effect of exogenous methyl jasmonate on chilling injury and quality of pineapple(Ananas comosus L.) cv.Pattavia[J].Silpakorn University Science and Technology Journal,2013,2(2):33-42.
[20]Guo J,F(xiàn)ang W,Lu H,et al.Inhibition of green mold disease in mandarins by preventive applications of methyl jasmonate and antagonistic yeast Cryptococcus laurentii[J].Postharvest Biology and Technology,2014,88(3):72-78.
[21]杜秀敏,殷文璇,趙彥修,等.植物中活性氧的產(chǎn)生及清除機(jī)制[J].生物工程學(xué)報(bào),2001,17(2):121-125.
[22]Bi X F,Wu J H,Zhang Y,et al.High pressure carbon dioxide treatment for fresh-cut carrot slices[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies,2011,12(3):298-304
[23]吳敏,陳昆松,張上隆.桃果實(shí)采后成熟過(guò)程中脂氧合酶活性變化[J].園藝學(xué)報(bào),1999(4):227-231.
[24]Cao S F,Zheng Y H,Wang K T,et al.Effect of methyl jasmonate on cell wall modification of loquat fruit in relation to chilling injury after harvest[J].Food Chemistry,2010,118:641-647.
[25]程建軍,王震新,于靜海,等.蘋(píng)果梨和鴨梨酶促褐變機(jī)理的研究[J].食品科學(xué),2000,21(2):71-74.
Effect of membrane lipid peroxidation reaction to jasmonic acid methyl ester(MeJA)and ethephon treatments for fresh-cut apple
YAN Yuan-yuan,HU Wen-zhong*,JIANG Ai-li,CHEN Chen,MU Shi-yang,SUN Lu
(College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,China)
In order to determine the effect of two exogenous signal molecules-jasmonic acid methyl ester(MeJA)and ethephon on enzymatic browning and membrane lipid peroxidation reaction for fresh-cut fruit and vegetables.This experiment taked fresh-cut Fuji apple as material,after treated with 10μmol/L MeJA and 10μL/L ethephon,analysis the change of enzymatic browning and enzymes membrane lipid peroxidation related.The results showed that MeJA and ethephon treatments could effectively inhibit LOX activity(p<0.05),and controlled the increase of relative electrical conductivity and the content of MDA,and color loss reduction.Ethephon treatments could effectively inhibit CAT activity,and slow down the decline rate of SOD activity,but the effect of CAT and SOD activity for MeJA treatments was not obvious.MeJA and ethylene treatments launched the defense reaction of the fresh-cut Fuji apple,reduced the rate of enzymatic browning and caused the activities of the key enzymes related with defense responses increased,with prolong the storage period and maintain the fresh quality(p<0.05).
fresh-cut apple;ethephon;jasmonic acid methyl ester;enzymatic browning;membrane lipid peroxidation reaction
TS255.3
A
1002-0306(2015)14-0345-05
10.13386/j.issn1002-0306.2015.14.062
2014-10-30
閆媛媛(1990-),女,在讀碩士研究生,研究方向:食品加工與質(zhì)量安全控制。
胡文忠(1959-),男,博士,教授,研究方向:食品加工與質(zhì)量安全控制。
國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD38B05);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31340038,31172009,31471923)。