1-MCP和1-PentCP二次處理對櫻桃番茄采后常溫貯藏生理品質影響的比較*

程宏雪，董萍，3，王月華，馮敘橋

1(沈陽農業大學 食品學院，遼寧 沈陽，110866)2(渤海大學 食品科學研究院，遼寧錦州，121013)

3(遼寧新大地食品飲料有限公司，遼寧沈陽，110168)

櫻桃番茄是茄科番茄屬中1年草本植物，果實呈圓球形似櫻桃，酸甜可口，且含有豐富的礦物質與維生素，近年發現櫻桃番茄中含有谷胱甘肽，具有降血壓、降膽固醇和保健的作用［1］。櫻桃番茄屬于典型的呼吸躍變型果實，采后很容易腐爛變質，貯藏期較短［2］。1-MCP(1-methylcyclopropene，1-甲基環丙烯)是一種有效的乙烯效應抑制劑，能抑制果實采后乙烯的釋放，可有效保證葡萄［3］、番茄［4］和蟠桃［5］等采后品質，延緩果實衰老。Sisler等［6-8］的研究表明，1-MCP的8種結構相似物對抑制乙烯的釋放亦有一定作用，即1-ECP(1-ethylcyclopropene，1-乙基環丙烯)、1-PCP(1-propylcyclopropene，1-丙烯環丙烯)、1-BCP(1-butylcyclopene，1-丁基環丙烯)、1-PentCP(1-pentylcyclopropene，1-戊基環丙烯)、1-HCP(1-hexylcyclopropene，1-己基環丙烯)、1-HeptCP(1-heptylcyclopropene，1-庚基環丙烯)、1-OCP(1-octylcyclopropene，1-辛基環丙烯)和1-DCP(1-decatylcyclopropene，1-癸基環丙烯)，它們分別是環丙烯的C1位上具有2～10個碳支鏈的結構類似物，故被稱為環丙烯類乙烯效應抑制劑。其中1-PentCP是具有5個碳原子支鏈的1-MCP 結構相似物，在番茄［9］、蘋果［10］和芒果［11］上均有較好的保鮮效果。在呼吸躍變型果實躍變高峰出現之前，增加環丙烯類乙烯抑制劑的處理次數，更利于保持果實的生理品質，目前已有研究表明，1-MCP二次處理對獼猴桃和番木瓜有較好的保鮮效果［12-13］。本試驗以變色期櫻桃番茄為原料，研究1-MCP和1-PentCP處理對常溫貯藏下果實生理和品質的影響，并對其一次和二次處理的效果進行比較。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃番茄 (Lycopersiconesculentum var.cerasiforme)，采于沈陽于洪區水果蔬菜大棚，品種為“粉娘”，采摘當天運回實驗室，挑選成熟度與大小均一致，無病害蟲害的果實應用于試驗。

1-MCP粉劑，由中國農科院果樹所提供，質量分數為3.4%。1-PentCP參照 Al Dulayymi［14］的方法，于沈陽農業大學食品學院實驗室合成，合成后樣品被分裝成0.5 mL的小包裝，置于-80℃超低溫冰箱中保存備用，使用前用乙醚稀釋至50 mL。

JB-2型恒溫磁力攪拌器，常州博遠實驗分析儀器廠;RE-52AA型旋轉蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠;GY-1型硬度計，東莞市塘廈精工儀器廠;UV-2000型紫外可見分光光度計，上海尼龍克儀器有限公司;HH-4型恒溫水浴鍋，國華電器有限公司。FA2004型電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司;AP-01P型真空泵，天津奧特塞恩斯儀器有限公司;SHP-2500型低溫生化培養箱，上海精宏實驗設備有限公司。

1.2 處理方法

將挑選出的果實隨機分為5組，每組約為80個果，分別放入0.125 m3的塑料帳子內，并在室溫下進行以下處理:

1-MCP處理。參照孫希生［15］的方法，稱取一定量的1-MCP粉劑，按1∶16的質量比加入40℃溫水，置于塑料帳內，使1-MCP的釋放濃度為1 μL/L。

1-PentCP處理。取一定體積的1-PentCP的乙醚溶液滴于濾紙上，置于塑料帳內，使1-PentCP的釋放濃度為 1 μL/L。

對照。果實不進行任何處理，密封于塑料帳內。

各處理在20℃下密封18h后，裝入0.02 mm的PE果蔬專用保鮮袋(國家農產品保鮮工程研究中心)，于常溫［(20±2)℃］下貯藏，于貯藏的第3天對部分處理過的果實進行二次處理，處理方法同上。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 硬度

采用GY-1型果實硬度計進行測定，每次取3個果實進行測定，每個果實取3個位置測定，取平均值。

1.3.2 呼吸強度

參照馮雙慶［16］方法。

1.3.3 VC含量測定

2，6-二氯酚靛酚滴定法［17］。

1.3.4 MDA含量測定

硫代巴比妥酸比色法［18］。

1.3.5 細胞膜相對滲透率測定

參照曹建康［17］的方法。

1.3.6 POD活性測定

采用愈創木酚法［17］。

1.3.7 番茄紅素含量測定

參照國家標準GB/T 14215-2008方法測定。

1.4 數據統計與分析

本試驗中所有數據均為鮮重狀態下測得，采用Origin 75進行數據處理與作圖，用SPSS 16.0統計軟件，采用t檢驗方法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄硬度的影響

硬度是衡量果實品質的重要指標［19］。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，櫻桃番茄果實硬度均呈下降趨勢，對照組果實硬度下降較快，經過1-MCP與1-PentCP處理的果實硬度下降緩慢，其中1-MCP二次效果最好，其次為1-PentCP二次處理，且兩者二次處理效果均優于一次處理。貯藏前6 d，處理組果實硬度雖高于對照組，但效果不顯著，從貯藏第9天開始，1-MCP與1-PentCP二次處理的果實硬度勻顯著高于對照組(P＜0.05)。表明處理組果實軟化均有效延緩，二次處理更利于保持櫻桃番茄貯藏期間硬度。

圖1 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄硬度的影響Fig.1 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on firmness of cherry tomato

2.2 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄Vc含量的影響

Vc是衡量水果營養價值的重要指標，亦以Vc含量的損失來評價果實的品質，且櫻桃番茄中Vc含量比普通番茄含量更高［20］。

圖2顯示可知，Vc含量呈現先上升后下降的趨勢，對照組與1-PentCP處理組在貯藏第6天含量最高，含量值高于1-MCP處理組;而1-MCP處理組在第9天含量達到高峰，其中二次處理組與一次處理組Vc含量分別為32.98 mg/100 g和31.78 mg/100 g，顯著高于對照組20.13 mg/100 g(P＜0.05)，表明1-MCP二次處理更能保持果實中Vc含量。在貯藏后期，1-PentCP二次處理組與一次處理組果實的Vc含量均高于對照組，且二次處理好于一次處理。

圖2 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄Vc含量的影響Fig.2 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on Vc content of cherry tomato

2.3 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄番茄紅素含量的影響

番茄紅素是存在于番茄中的一種天然色素，具有較強的抗氧化性，其抗氧化能力勝過VE與類胡蘿卜素，可作為衡量櫻桃番茄品質的重要指標［21］。由圖3可知，貯藏過程中櫻桃番茄中番茄紅素含量呈現先上升后下降的趨勢，貯藏9 d后，對照組果實中番茄紅素含量下降迅速，4個處理組均在貯藏15 d后出現下降現象，但下降速度緩慢。第9天后1-MCP和1-PentCP二次處理效果顯著好于對照組 (P＜0.05)，且1-PentCP二次處理組果實中番茄紅素含量高于1-MCP一次處理組，而1-PentCP一次處理效果不佳。由此可知，1-MCP與1-PentCP處理對維持櫻桃番茄中番茄紅素含量具有一定的作用。

圖3 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄番茄紅素含量的影響Fig.3 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on lycopene content of cherry tomato

2.4 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄呼吸強度的影響

櫻桃番茄屬于呼吸躍變型果實。由圖4可知，采后的櫻桃番茄呼吸呈現先下降，再上升，最后緩慢下降的一個趨勢。對照組在第9天時達到呼吸高峰為13.0 mg/(g·h)，1-MCP處理組呼吸高峰在第12天出現，一次處理的呼吸強度為11.5 mg/(g·h)，二次處理的為10.0 mg/(g·h)，二次處理差異顯著(P＜0.05);1-PentCP二次處理組在整個貯藏過程中，與對照組相比，呈現出較低的呼吸強度值，且沒有出現明顯的呼吸高峰，貯藏第9天后，1-PentCP一次處理組果實的呼吸強度保持在較低水平。可見，1-MCP與1-PentCP二次處理能夠降低果實采后呼吸強度，推遲呼吸高峰的出現時間。

圖4 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄呼吸強度的影響Fig.4 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on respiration intensity of cherry tomato

2.5 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄中MDA含量的影響

MDA是植物衰老進程中膜脂過氧化重要產物之一，導致細胞膜透性增加，對果實細胞造成一定傷害，因此可用MDA來評價細胞膜系統受傷害程度［22］。由圖5可知，在整個貯藏過程中各組果實中MDA含量均呈上升趨勢，其中對照組上升較快，1-MCP二次處理組果實的MDA含量顯著低于對照組(P＜0.05)，1-MCP一次與1-PentCP二次處理組效果次之，兩者作用效果無顯著差異，但MDA含量大致為對照組的75%。可見1-MCP處理組與1-PentCP二次處理組能較好的抑制果實中MDA含量的增加，二次處理效果均優于一次處理。

圖5 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄MDA含量的影響Fig.5 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on MDA content of cherry tomato

2.6 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄細胞膜相對滲透率的影響

果蔬在衰老過程中細胞膜功能活性下降，細胞內電解質外滲，通過測定組織浸提液的電導率，反映果實細胞膜受到傷害的程度［17］。由圖6可知，在整個貯藏過程中各組果實的細胞膜通透性均呈現上升趨勢，處理組的上升速度緩慢，其中1-MCP二次處理的細胞膜滲透性顯著低于對照組(P＜0.05)，1-PentCP二次處理次之;貯藏前6 d，1-PentCP一次處理組細胞膜透性明顯低于對照組，貯藏第12天時二次處理組滲透率低于對照組11.14%;可見，4個處理組均能降低果實細胞膜透性，二次處理效果更佳，利于保證櫻桃番茄采后品質。

圖6 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄細胞膜相對滲透率的影響Fig.6 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on relative permeability of cell membranes of cherry tomato

2.7 1-MCP與1-PentCP處理對櫻桃番茄POD活性的影響

POD催化H2O2氧化酚類物質產生醌類化合物，POD與果蔬采后許多生理生化過程有密切關系，一般認為隨著果實采后的成熟衰老，POD活性隨之上升［23］。由圖7可知，在整個貯藏過程中，各組果實的POD活性前期主要呈上升趨勢，后期有所下降。1-MCP一次、二次處理組與1-PentCP二次處理組均推遲了POD活性高峰的出現。貯藏第12天時，對照組果實中POD活性達到高峰7.23ΔOD470/(min·g)，而1-MCP二次處理組活性值為5.34ΔOD470/(min·g)，1-PentCP二次處理組活性值為6.08ΔOD470/(min·g);在貯藏6 d后，1-MCP二次處理組果實POD活性值顯著低于對照組(P＜0.05)。可見二次處理能較好的使POD活性維持在較低水平，延緩櫻桃番茄采后品質的下降。

圖7 1-MCP與1-PentCP二次處理對櫻桃番茄POD活性的影響Fig.7 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on POD activity of cherry tomato

3 討論

櫻桃番茄屬于典型的呼吸躍變型果實，采后仍具有比較旺盛的生命力，釋放大量乙烯，有明顯的呼吸高峰，在貯藏期間極易出現腐爛變質的現象，造成一定的經濟損失［24］。1-PentCP是1-MCP的結構類似物，作為環丙烯類乙烯抑制劑兩者具有相似的作用機理，即通過競爭性與乙烯受體結合，從而影響到受體與乙烯的正常結合，進而使乙烯不能完成正常的生理效應，達到延緩呼吸躍變型果實成熟衰老的效果［6］。環丙烯類乙烯抑制劑的處理效果與處理次數有關，而且隨著貯藏時間的增加，其保鮮作用逐漸降低［25］，故本試驗采用二次處理的辦法，探究在貯藏初期進行二次處理對櫻桃番茄貯藏品質的影響。Feng［6，26］等研究表明，環丙烯類抑制劑競爭乙烯受體結合位點與化合物本身的分子質量和C1位上碳鏈長短有關，進而影響對乙烯的抑制作用，付琳［27］等人比較了1-MCP，1-PentCP和1-OCP對番茄后熟衰老的影響，結果表明支鏈長度越大，保鮮效果越不好，本實驗亦得出了相似結論，即1-PentCP一次處理效果稍遜于1-MCP一次處理，但1-PentCP二次處理效果整體優于1-MCP一次處理，由此可知，增加處理次數可彌補因化合物自身結構差異而造成處理效果的不佳。

4 結論

研究表明，在處理濃度均為1 μL/L時，二次處理的效果普遍好于一次處理組，其中以1-MCP二次處理效果最顯著。處理組均有效地保證了果實硬度，維持Vc和番茄紅素的含量，減弱了呼吸強度并降低POD活性。綜上所述，較1-MCP和1-PentCP一次處理，二次處理對維持櫻桃番茄的品質效果更明顯，陳金印［12］等亦得出相似的結果，且研究表明對于二次處理，較適宜的時間為12～24 h。可見1-MCP與1-PentCP二次處理有望應用到櫻桃番茄的貯藏保鮮中，但處理濃度、2次處理的熏蒸時間以及何時進行二次處理的選擇有待進一步優化。

［1］ 黃麗華，李蕓瑛.櫻桃番茄果實營養成分分析［J］.中國農學通報，2005，21(10):91-92.

［2］ 楊紹蘭，張新富，郭春麗.1-MCP對櫻桃番茄采后貯藏特性的影響［J］.北方園藝，2009(3):219-221.

［3］ 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.

［4］ 陳金印，劉康.1-MCP處理對秋番茄果實采后生理及貯藏效果的影響 ［J］.食品科學，2008，29(10):598-603.

［5］ 李學文，韓江，藤康寧.1-MCP對蟠桃采后生理效應的影響［J］.中國農學通報，2006，22(11):185-188.

［6］ Sisler E C，Serek M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level:recent development［J］.Physiological Plant，1997，100:577-582.

［7］ Feng X，Apelbaumn A，Sisler E C，et al.Control of ethylene activity in various plant systems by structural analogues of 1-methylcyclopropene［J］.Plant Growth Regulation，2004，22(42):29-38.

［8］ Sisler E C.The discovery and development of compounds counteracting ethylene at the receptor level［J］.Biotechnology Advanced，2006，24(4):357-367.

［9］ 程蕾，馬蓉，徐方旭，等.1-PentCP和1-MCP處理對番茄果實采后生理和品質影響的比較［J］.食品與生物技術學報，2013，32(1):30-36.

［10］ 孫炳新，冷俊穎，付琳，等.1-MCP、1-PentCP和1-OCP對冷藏中蘋果代謝和貯藏特性的影響［J］.食品與發酵工業，2012，38(11):202-206.

［11］ 孫炳新，何曉慧，孫海娟，等.不同濃度1-PentCP處理對芒果常溫貯藏生理品質的影響［J］.食品工業科技，2013，34(12):300-304.

［12］ 陳金印，付永琦，劉康.1-MCP處理對美味獼猴桃果實采后生理生化變化的影響［J］.江西農業大學學報，2007，29(6):940-947.

［13］ 王俊寧，鄧冬梅，李洪波，等.1-MCP二次處理對番木瓜采后生理生化及貯藏品質的影響［J］.南方農業學報，2011，42(7):719-723.

［14］ Apelbaumn A，Sisler E C，Feng X，et al.Assessment of the potency of 1-substituted cyclopropenes to counteract ethylene-induced processes in plants［J］.Plant Growth Regulation.2008，36(55):101-113.

［15］ 孫希生，王文輝，李志強，等.1-MCP對碭山酥梨保鮮效果的影響［J］.保鮮與加工，2001，21(6):14-17.

［16］ 馮雙慶，趙玉梅.果熟保鮮技術及常規測試方法［M］.北京:中國輕工業出版社，2001.

［17］ 曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導［M］.北京:中國輕工業出版社，2007:46-47.

［18］ 李合生.植物生理生化實驗原理和技術［M］.北京:高等教育出版社，2005:164-167.

［19］ 鄭鐵松，李雪枝.不同濃度1-MCP對番茄保鮮效果的研究［J］.食品科學，2006，27(10):552-555.

［20］ 顏海燕.殼聚糖處理對櫻桃番茄及杏貯藏品質及活性氧代謝的影響［D］.新疆:石河子大學，2010:1-15.

［21］ Mortensen A，Leif H，et al.Importance of carotenoid structure in radical-scavenging reactions ［J］.Agricultural Food Chemistry，1997，45:2 970-2 977.

［22］ 李江闊，張鵬，關筱歆，等.1-MCP結合ClO2處理對冰溫貯藏紅提葡萄生理品質的影響［J］.食品科學，2012，33(22):302-307.

［23］ LI Fu-jun，ZHANG Xin-hua，SONG Bai-cheng，et al.Combined effects of 1-MCP and MAP on the fruit quality of pear(Pyurs bretschneideri Reld cv.Laiyang)during cold storage［J］.Scientia Horticulturae，2013，164(17):544-551.

［24］ 葉云，何英姿，呂鳴群，等.蔗糖基聚合物涂膜對櫻桃番茄保鮮效果的研究［J］.食品工業科技，2008，29(12):207-209.

［25］ 程順昌，徐方旭，付琳，等.環丙烯類乙烯效應抑制劑二次處理對番茄乙烯生成及其基因表達的影響［J］.食品與生物技術學報，2013，32(5):474-480.

［26］ Goren R，Feng X，Apelbaumn A，et al.Effect of two structural analogues of 1-methylcyclopropene on ethylene-induced ripening of avocado fruits［C］.Fourth International Conference on Postharvest Science，Jerusalem，Israel，Acta Horticulturae，2000-03-26，553:163-166.

［27］ 付琳，程順昌，魏寶東，等.1-MCP及其結構相似物處理對番茄采后貯藏效果的影響［J］.食品與發酵工業，2012，38(1):195-198.