涂膜處理對低溫貯藏期間靈武長棗抗氧化能力的影響

張冠楠， 陸 輝， 陳子奇， 任玉鋒

(北方民族大學生物科學與工程學院，寧夏銀川 750021)

靈武長棗(Zizphusjujubamillcv. Lingwuchangzao)是寧夏回族自治區具有地方特色的優良鮮食棗品種，栽培歷史源遠流長，果實色艷味濃、酥脆爽口、酸甜適中、風味獨特。靈武長棗與其他多種優良鮮食棗品種相似，由于具有果肉致密、含水量少、呼吸代謝旺盛等物理與生理特征，采后極易皺縮失水、酒化軟化、褐變腐爛，常溫貯藏比較困難。低溫貯藏是靈武長棗最常見的保鮮方式，在冷藏中結合氣調處理、保鮮劑處理、保鮮袋包裝等技術的應用，靈武長棗可獲得較好的貯藏效果[1]。

涂膜處理是近幾年發現的一種高效、環保的化學保存方式，而目前有關靈武長棗的研究主要集中在種質品種選育、栽培方法、病蟲害治理、貯藏保鮮、加工制造、化學成分的提取及生理生化等方面[2-10]，對不同涂膜處理在低溫貯藏過程中棗的抗氧化能力研究相對較少。據研究，經鈣涂膜處理的果實可以有效延長其后熟過程，改善膜的結構和功能，達到防止老化的效果，同時可增加采摘后果實硬度、減少植物病蟲害發生、抑制乙烯釋放[11-14]；普魯蘭多糖可有效抑制過氧化物酶(POD)的活性，保持果實顏色[15]；殼聚糖可有效維持過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)這2種抗氧化酶活性處于較高水平，進而抑制果實內、外氣體交換，起到良好的保護作用[16-17]；海藻酸鈉涂膜處理可減少果實水分散失，使果實保持較高的果實硬度和抗壞血酸含量，并減少可溶性固形物、可滴定酸，從而延緩靈武長棗的后熟進程[18]。本試驗以采后靈武長棗為試材，采用殼聚糖、普魯蘭多糖、海藻酸鈉進行涂膜處理，以氯化鈣處理為對照，定期測定靈武長棗果實的抗氧化能力，以探討涂膜處理對低溫貯藏靈武長棗抗氧化相關指標變化的影響，為靈武長棗果實的采后貯藏保鮮及進一步開發利用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、化學試劑及儀器

1.1.1 試驗材料 靈武長棗于2015年9月29日采自寧夏回族自治區靈武市。

1.1.2 化學試劑 大豆卵磷脂、氮藍四唑(NBT)，由北京酷來搏科技有限公司提供；鯡魚精DNA、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)，由上海藍基生物科技有限公司生產；二苯基苦基苯肼自由基(DPPH)，由上海伊卡生物技術有限公司生產；三氯甲烷、鹽酸，由天津市大茂化學試劑廠生產；三氯化鐵，由河南鄭州凱美化學試劑廠生產；過氧化氫，由天津市鳳船化學試劑科技有限公司生產；抗壞血酸，由天津市化學試劑研究所生產；無水甲醇，由北京廣諾化學科技有限公司生產；無水乙醇，由上海市大茂化學試劑廠生產；吩嗪硫酸甲酯(PMS)、三氯乙酸(TCA)，由國藥集團化學試劑有限公司生產；硫代巴比妥酸(TBA)，由天津市凱通化學試劑有限公司生產；磷酸緩沖液(PBS)，由上海立菲生物技術有限公司生產；氫氧化鈉，由北京化學試劑公司提供。

1.1.3 儀器 超低溫冰箱，由澳柯瑪股份有限公司生產；UV 1000型單光束紫外可見分光光度計，由天津天美科學儀器有限公司生產；數顯恒溫水浴鍋，由國華電器有限公司生產；JA5003B型電子天平，由上海精科天美科學儀器有限公司生產；KQ-500B型超聲波清洗器，由江蘇省昆山市超聲儀器廠生產；TG/16G型臺式高速離心機，由湖南凱達科學儀器有限公司生產；AB145S型電子天平、HR2860型飛利浦攪拌機，由上海海康電子儀器廠生產。

1.2 試驗方法

將靈武長棗置于濃度為1%的氯化鈣溶液中浸泡 10 min，分成4等份，其中3份分別置于濃度均為1%的殼聚糖溶液、海藻酸鈉溶液、普魯蘭多糖溶液中浸泡10 min，另外1份不進行其他處理作為對照，每處理重復3次；果實于0～4 ℃ 冰箱中貯藏，2015年10月2日第1次取樣，后每隔7 d取樣1次，共取樣8次，用刀片將靈武長棗的果肉與果皮分離，研缽中磨碎，加入液氮使其冷凍，置于-80 ℃超低溫冰箱中貯藏，備用；稱取果肉5 g，添加80%乙醇溶液10 mL，40 ℃超聲波提取20 min，離心，過濾，得到樣品待測液。

1.3 測定內容及方法[19-20]

1.3.1 對DPPH自由基的清除能力 取樣品待測液1 mL，加入蒸餾水、0.6 mmol/L DPPH、95%乙醇溶液各1 mL，室溫避光靜置20 min，采用紫外可見分光光度計測定517 nm處的吸光度，重復3次。DPPH自由基清除能力的計算公式為：

DPPH自由基清除率=1-(Di-Dj)/D0×100%。

式中：D0為未加待測液的DPPH(1 mL蒸餾水+1 mL 95%乙醇+1 mL DPPH)的吸光度；Di為待測液與DPPH反應后的吸光度；Dj為空白樣品(1 mL待測液+1 mL蒸餾水+1 mL 95%乙醇)的吸光度。

1.3.2 對羥自由基的清除能力 取待測液100 μL，加入pH值為7.4的 0.2 mol/L 磷酸緩沖液500 μL、2.5 mol/L脫氧核糖磷酸緩沖液690 μL、2 mmol/L FeCl3溶液200 μL、1 mmol/L 抗化血酸100 μL、0.1 mol/L H2O2溶液10 μL，靜置5 min；37 ℃ 水浴15 min，顯色過程中加2.8% TCA 1 mL、1.0% TBA 500 μL，煮沸10 min；采用紫外可見分光光度計測定 532 nm 處的吸光度，重復3次。羥自由基清除能力的計算公式為：

羥自由基清除率=(Dx-D0)/Dx×100%。

式中：Dx為待測液與脫氧核糖反應后的吸光度；D0為未加待測液的吸光度。

1.3.3 對超氧自由基的清除能力 取樣品待測液50 μL，加入468 μmol/L NADH、150 μmol/L NBT、60 μmoL/L PMS各 1 mL，反應10 min，采用紫外可見分光光度計測定560 nm處的吸光度。重復3次。超氧自由基清除能力計算公式為：

超氧自由基清除率=(Dx-D0)/Dx×100%。

式中：Dx為待測液反應后的吸光度；D0為未加待測液的吸光度。

1.3.4 抗脂質過氧化能力 稱取大豆卵磷脂5.0 g，溶解于500 mL pH=7.4的20 mmol/L磷酸緩沖液中，冰浴超聲溶解制成1%脂質體；取待測液50 μL，加入1%脂質體2 mL、25 mmol/L FeCl3溶液0.1 mL、25 mmol/L H2O2溶液0.1 mL、25 mmol/L抗化血酸0.1 mL、磷酸緩沖液1.65 mL，37 ℃水浴；加1 mL BHT終止反應，靜置10 min，加入TBA、HCl各 1 mL，沸水中煮沸30 min顯色；冰浴15 min，加入三氯甲烷 3 mL，3 000 r/min 離心20 min；取上清液，紫外可見分光光度計 560 nm 處測吸光度。抗脂質過氧化能力計算公式為：

抗脂質自由基清除率=(1-Dx/D0)×100%。

式中：Dx為待測液反應后的吸光度；D0為未加待測液的吸光度。

1.4 數據統計分析

采用SPSS 17.0、Excel軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 3種涂膜處理對靈武長棗DPPH自由基清除能力的影響

由圖1可見，隨貯藏期的延長，3種涂膜處理對靈武長棗DPPH自由基的清除率總體呈下降趨勢，但較對照下降趨勢則較為平緩，這說明3種涂膜處理對靈武長棗的抗氧化物質都有一定的保護作用；殼聚糖、海藻酸鈉、普魯蘭多糖涂膜處理49 d時，對靈武長棗DPPH自由基的清除率比對照提高20.07%～21.05%。經統計分析發現，涂膜處理的靈武長棗對DPPH自由基清除能力極顯著高于對照(P<0.01)，但3種涂膜處理之間差異不顯著(P>0.05)。

2.2 3種涂膜處理對羥自由基清除能力的影響

由圖2可見，隨貯藏期的延長，3種涂膜處理對靈武長棗羥自由基清除率總體呈下降趨勢，但較對照下降趨勢則較為平緩，這說明3種涂膜處理對靈武長棗的抗氧化物質都有一定的保護作用；殼聚糖、海藻酸鈉、普魯蘭多糖涂膜處理49 d時，對靈武長棗羥自由基的清除率比對照提高14.18%～19.26%。經統計分析發現，涂膜處理的靈武長棗對羥自由基清除極顯著高于對照(P<0.01)，殼聚糖涂膜與普魯蘭多糖涂膜處理二者之間對靈武長棗羥自由基清除能力沒有顯著變化(P>0.05)，但顯著高于海藻酸鈉涂膜處理(P<0.05)。

2.3 3種涂膜處理對超氧自由基清除能力的影響

由圖3可見，隨貯藏期的延長，3種涂膜處理對靈武長棗超氧自由基清除率總體呈下降趨勢，但較對照下降趨勢則較為平緩，這說明3種涂膜處理對靈武長棗的抗氧化物質都有一定的保護作用；殼聚糖、海藻酸鈉、普魯蘭多糖涂膜處理 49 d 時，對靈武長棗超氧自由基的清除率比對照提高 2.46%～6.92%。經統計分析發現，涂膜處理的靈武長棗對超氧自由基清除能力極顯著高于對照(P<0.01)，殼聚糖涂膜處理極顯著高于其他2種涂膜處理(P<0.01)，而海藻酸鈉涂膜與普魯蘭多糖涂膜處理則沒有顯著變化(P>0.05)。

2.4 3種涂膜處理對抗脂質自由基清除能力的影響

由圖4可見，隨貯藏期的延長，3種涂膜處理對靈武長棗抗脂質自由基清除率總體呈下降趨勢，但較對照下降趨勢則較為平緩，這說明3種涂膜處理對靈武長棗的抗氧化物質都有一定的保護作用；殼聚糖、海藻酸鈉、普魯蘭多糖涂膜處理49 d時，對靈武長棗抗脂質自由基的清除率比對照提高 10.82%～15.35%。經統計分析發現，涂膜處理的靈武長棗對抗脂質自由基清除能力極顯著高于對照(P<0.01)；殼聚糖涂膜對靈武長棗抗脂質自由基清除能力與海藻酸鈉涂膜處理相比差異極顯著(P<0.01)，與普魯蘭多糖涂膜處理相比則沒有顯著變化(P>0.05)，而海藻酸鈉涂膜處理與普魯蘭多糖涂膜處理相比差異不顯著(P>0.05)。

3 結論與討論

隨著涂膜處理在果蔬保鮮方面的大范圍應用，有關涂膜處理對果蔬貯藏保鮮過程中抗氧化能力的研究報道較為多見，通過涂膜處理可以防止抗氧化物質的流失，提高果蔬的抗氧化能力。殼聚糖提供的半透屏障可以用來改善鮮切水果的保質期，減少水分和溶質的遷移、氣體交換、呼吸和氧化的反應速率，整體上防止抗氧化能力的下降[21]。本試驗結果表明，與氯化鈣涂膜處理(對照)相比，殼聚糖、普魯蘭多糖、藻酸鈉涂膜處理均能極顯著提高靈武長棗對DPPH自由基、羥自由基、超氧自由基、抗脂質自由基的清除能力(P<0.01)，使其維持較高的抗氧化活性，其中殼聚糖涂膜處理效果更加明顯，與郭文嵐等的研究結論[20]基本一致；3種涂膜處理對DPPH自由基清除能力沒有顯著差距(P>0.05)，殼聚糖與普魯蘭多糖涂膜處理對羥自由基清除能力顯著強于海藻酸鈉涂膜(P<0.05)；對超氧自由基、抗脂質自由基清除效果而言，殼聚糖涂膜處理優于海藻酸鈉、普魯蘭多糖涂膜處理，但海藻酸鈉與普魯蘭多糖之間差異不顯著(P>0.05)。總之，殼聚糖、普魯蘭多糖、藻酸鈉3種涂膜處理均有效抑制了靈武長棗果實貯藏期間抗氧化能力的下降，提高了靈武長棗果實的抗氧化能力，這為靈武長棗的果實保鮮提供了一定的理論依據。

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