外源茉莉酸甲酯處理對(duì)采后獼猴桃果實(shí)品質(zhì)和抗氧化酶活性的影響

盤柳依，趙顯陽，陳明，付永琦，向妙蓮*，陳金印,2*

1(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西省果蔬采后處理關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量安全協(xié)同創(chuàng)新中心， 江西省果蔬保鮮與無損檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌，330045) 2(萍鄉(xiāng)學(xué)院，江西 萍鄉(xiāng)，337055)

獼猴桃因風(fēng)味獨(dú)特，富含維生素C(VC)和膳食纖維等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)人體健康具有重要作用，深受廣大消費(fèi)者的青睞[1]。獼猴桃屬于典型的呼吸躍變型水果，果實(shí)多汁，有明顯的后熟過程[2]，采后不耐貯藏，室溫條件下保質(zhì)期短，后熟過程中易受真菌侵染[3]，發(fā)生軟化、腐爛、發(fā)酵產(chǎn)生異味等變質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其品質(zhì)、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此控制獼猴桃果實(shí)采后腐爛以及品質(zhì)劣變是減少其采后商品價(jià)值損失的核心問題[4]。

茉莉酸甲酯(methyl jasmonate，MeJA)是一類高等植物體內(nèi)廣泛存在的重要內(nèi)源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，在生長(zhǎng)發(fā)育和次生代謝方面發(fā)揮著重要作用[5]。MeJA在果蔬貯藏保鮮過程中可以通過調(diào)節(jié)果蔬氣孔運(yùn)動(dòng)、激活組織細(xì)胞防御反應(yīng)來提高果實(shí)抗性以及抗氧化系統(tǒng)活力[6]，從而保持果蔬品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期[7-11]。本課題組在前期試驗(yàn)中，通過研究MeJA誘導(dǎo)獼猴桃抗采后軟腐病的效應(yīng)以及MeJA處理對(duì)獼猴桃冷藏條件下品質(zhì)的影響，篩選出對(duì)獼猴桃最佳的MeJA熏蒸處理濃度為0.1 mmol/L，因此，本研究以‘金魁’獼猴桃果實(shí)為試驗(yàn)材料，分析0.1 mmol/L MeJA對(duì)采后獼猴桃品質(zhì)和抗氧化酶活性的影響，為獼猴桃果實(shí)采后貯藏保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試材料為‘金魁’獼猴桃(Actinidiadeliciosacv. JinKui)果實(shí)，采自江西省奉新縣農(nóng)業(yè)局獼猴桃試驗(yàn)基地。

用RA250-WE手持?jǐn)?shù)字糖度計(jì)測(cè)定獼猴桃果實(shí)中可溶性固形物含量，當(dāng)果實(shí)中可溶性固形物含量達(dá)到6.5%～7.0%時(shí)采收，當(dāng)日運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室，選擇大小均勻，無病蟲害，無機(jī)械損傷的果實(shí)，于室溫發(fā)汗24 h后待用。

MeJA，CAS號(hào)：39924-52-2，純度98%，購自美國Sigma公司，使用時(shí)將MeJA放置于密閉容器中，使密閉容器中MeJA濃度為0.10 mmol/L。

AUY220型電子天平，上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；5804R型高速冷凍離心機(jī)，德國Eppendorf公司；DK-S28電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司；RA250-WE手持?jǐn)?shù)字糖度計(jì)，日本Kyoto Electronics公司；GHX-3051H果蔬呼吸測(cè)定儀，北京均方理化科技研究所；SMSTA.XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro Systems公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 處理方法

將獼猴桃放置于50 L密閉容器中，使密閉容器中MeJA濃度為0.1 mmol/L，于20 ℃下熏蒸24 h；空白對(duì)照組在密閉容器中以同樣條件放置24 h。熏蒸處理完畢后，將果實(shí)取出自然通風(fēng)2 h，然后將果實(shí)置于保鮮盒內(nèi)，在濕度為90%～95%的常溫條件下貯藏。每處理3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)60個(gè)果實(shí)，共計(jì)180個(gè)果實(shí)。每2 d取樣1次，將獼猴桃果實(shí)去皮取果肉部分，切碎液氮凍樣，裝袋密封，標(biāo)記并立即于-80 ℃超低溫冰箱中保存，用于測(cè)定相關(guān)理化指標(biāo)，每次取果15個(gè)，重復(fù)3次。

1.2.2 生理指標(biāo)及測(cè)定方法

1.2.2.1 腐爛率和失重率的測(cè)定

以獼猴桃果實(shí)發(fā)生軟化、汁液外漏或腐爛現(xiàn)象作為判別依據(jù)。每2 d統(tǒng)計(jì)果實(shí)腐爛數(shù)量，按公式(1)計(jì)算腐爛率：

(1)

以稱重法統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)選取15個(gè)獼猴桃果實(shí)依次標(biāo)號(hào)，每2 d統(tǒng)計(jì)果實(shí)質(zhì)量，失重率計(jì)算公式(2)為：

(2)

1.2.2.2 可溶性固形物含量(TSS)的測(cè)定

采用RA250-WE手持?jǐn)?shù)字糖度計(jì)測(cè)定，將果肉擠壓取果汁,混勻后取2滴用于測(cè)定，以%表示。

1.2.2.3 可滴定酸含量(TA)和總糖(TSC)含量的測(cè)定

可滴定酸含量測(cè)定采用酸堿滴定法[12]，結(jié)果以%表示；總糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[12]，結(jié)果以%表示,固酸比與糖酸比計(jì)算如公式(3)、公式(4)所示。

(3)

(4)

1.2.2.4 VC含量的測(cè)定

采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[12]，結(jié)果以mg/100 g表示。

1.2.2.5 果實(shí)硬度的測(cè)定

采用質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定(探頭直徑為5 mm)，每果隨機(jī)均勻取果實(shí)赤道部4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，單位為N。

1.2.2.6 呼吸速率的測(cè)定

采用GHX-3051H果蔬呼吸測(cè)定儀測(cè)定，以1 040 μL /L的標(biāo)準(zhǔn)CO2作校準(zhǔn)，氣體流速為0.5 L/min，載氣為脫CO2的空氣，每次取果6個(gè)，3次重復(fù)，結(jié)果以mg CO2/(kg·h)為單位來表示。

1.2.2.7 抗氧化酶活性的測(cè)定

超氧化物歧化酶(SOD)采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[13]，以抑制NBT光化還原的50%為1個(gè)酶活性單位；過氧化物酶(POD)采用愈創(chuàng)木酚比色法[13]，以每克果肉每分鐘OD470變化0.01為1個(gè)酶活單位(U)；過氧化氫酶(CAT)采用雙氧水法[13]，以O(shè)D240每分鐘減少0.1為1個(gè)酶活性單位(U)。

1.2.2.8 總酚含量和MDA含量測(cè)定

總酚含量采用福林酚法[14]測(cè)定，以沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品的總酚含量換算為每100 g鮮質(zhì)量樣品中沒食子酸的含量；MDA含量采用硫代巴比妥酸法(TBA)[13]測(cè)定，結(jié)果以μmol/g來表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理、作圖，并用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，用單因素方差分析統(tǒng)計(jì)各處理平均值的差異，Duncan氏新復(fù)極差法(Duncan’s new multiple range test)比較各處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與討論

2.1 外源MeJA對(duì)獼猴桃腐爛率和失重率的影響

a-腐爛率；b-失重率圖1 外源MeJA對(duì)獼猴桃腐爛率和失重率的影響Fig.1 Effect of exogenous MeJA on the decay rate and weight loss rate of kiwifruit

隨著果實(shí)貯藏期的延長(zhǎng)及其生理代謝的進(jìn)行，果實(shí)保護(hù)組織容易受到外源微生物的侵染，其細(xì)胞壁遭受破壞[15]，因此果實(shí)腐爛率能直接反映MeJA熏蒸處理對(duì)獼猴桃貯藏效果的影響[16]。由圖1-a知，隨著貯藏時(shí)間的增加，對(duì)照和MeJA處理組果實(shí)腐爛率均呈上升趨勢(shì)，在貯藏6 d后，對(duì)照腐爛率均高于MeJA處理組且差異顯著(P<0.05)。在貯藏6～16 d，對(duì)照的腐爛率分別是MeJA處理組的4.75、3.56、3.46、2.40、1.31、1.35倍，表明MeJA能夠有效抑制腐爛率的上升，延長(zhǎng)果實(shí)貯藏時(shí)間，這與前人報(bào)道的MeJA在‘巨峰’葡萄[17]和藍(lán)莓[18]的研究結(jié)果相一致。

獼猴桃在整個(gè)貯藏過程中由于呼吸消耗和蒸騰失水導(dǎo)致失重率上升，如圖1-b示，MeJA處理組與對(duì)照相比，失重速率相對(duì)較慢，在貯藏4 d后均顯著低于對(duì)照(P<0.05)。當(dāng)貯藏至16 d時(shí)，對(duì)照的失重率達(dá)1.83 %，MeJA處理組僅為1.45 %。可見，MeJA處理能夠有效抑制獼猴桃果實(shí)采后失重。

2.2 外源MeJA對(duì)獼猴桃營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

獼猴桃果實(shí)的可溶性固形物、可滴定酸、VC以及可溶性糖含量的高低直接影響到果實(shí)的口感、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。由表1可知，獼猴桃可溶性固形物含量隨

著貯藏時(shí)間的增加而逐漸升高，在貯藏前期，可溶性固形物含量增長(zhǎng)速率較快，而在貯藏后期變化較小。MeJA處理組與對(duì)照相比，除0 d與8 d外，其可溶性固形物含量均顯著高于對(duì)照(P<0.05)?？梢姡?jīng)MeJA處理能夠使獼猴桃可溶性固形物含量在貯藏過程中維持較高水平。孫曉文等[19]對(duì)‘圣誕玫瑰’葡萄的研究也表明，MeJA處理能夠增加葡萄果實(shí)中可溶性固形物含量，有效提高果實(shí)食用品質(zhì)。

可滴定酸的主要成分為有機(jī)酸，在果實(shí)呼吸作用中是酶反應(yīng)的底物[20]。獼猴桃在貯藏過程中可滴定酸含量整體呈下降趨勢(shì)。由表1可知，MeJA處理獼猴桃在貯藏前期(2～6 d)其可滴定酸含量顯著高于對(duì)照，而在中后期則無顯著差異；貯藏至16 d，對(duì)照可滴定酸含量下降至1.33%，MeJA處理組下降至1.40%，顯著高于對(duì)照(P<0.05)，表明MeJA處理能夠有效延緩可滴定酸含量的下降過程。

表1 外源MeJA對(duì)獼猴桃營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 1 Effects of exogenous MeJA on nutritional quality of kiwifruit

注：數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間經(jīng)Duncan氏新復(fù)極差法檢驗(yàn)，在P<0.05水平差異顯著。

獼猴桃果實(shí)中含有較高的VC。如表1所示，獼猴桃果實(shí)中VC含量整體呈先上升后下降趨勢(shì)，經(jīng)MeJA處理的獼猴桃果實(shí)VC含量除4、10和12 d外，與對(duì)照差異均不顯著(P>0.05)，表明MeJA處理對(duì)獼猴桃VC含量變化無顯著影響。這與經(jīng)MeJA處理的草莓[21]、櫻桃番茄[22]結(jié)論類似。但也有研究表明，采前噴施MeJA，提高了采收時(shí)杧果果肉中VC含量[10]。采后MeJA處理也顯著促進(jìn)了‘圣誕玫瑰’果實(shí)中VC的積累[19]。這可能與果實(shí)的種類以及MeJA處理濃度有關(guān)。

總糖含量是果實(shí)另一重要的品質(zhì)指標(biāo)[23]。在獼猴桃后熟過程中，總糖含量整體呈先上升后緩慢下降趨勢(shì)，經(jīng)MeJA處理后的獼猴桃總糖含量均高于對(duì)照，且在第4天與第10天，對(duì)照與MeJA處理之間達(dá)到顯著差異(P<0.05)。

固酸比和糖酸比作為反映獼猴桃口感的重要指標(biāo)，在獼猴桃的后熟過程中，固酸比均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，糖酸比則呈現(xiàn)先上升后緩慢下降趨勢(shì)。經(jīng)MeJA處理的獼猴桃果實(shí)的固酸比均高于對(duì)照組，且4～12 d以及16 d與對(duì)照存在顯著性差異(P<0.05)，但兩組之間糖酸比則差異不顯著(P>0.05)，表明MeJA處理在一定程度上有效保持了獼猴桃的品質(zhì)風(fēng)味。

2.3 外源MeJA對(duì)獼猴桃硬度和呼吸強(qiáng)度的影響

由圖2-a可知，獼猴桃果實(shí)的硬度在貯藏過程中呈下降趨勢(shì)。在貯藏6 d與8 d，MeJA處理的硬度顯著高于對(duì)照(P<0.05)，而其他時(shí)間段無顯著差異。但在軟棗獼猴桃中，胡文忠等[24]發(fā)現(xiàn)0.3 mmol/L MeJA以及0.15 mmol/L MeJA處理均能有效保持軟棗獼猴桃果實(shí)硬度，抑制果實(shí)軟化進(jìn)程。在本研究中，MeJA處理對(duì)‘金魁’獼猴桃硬度無明顯改善效果，可能是品種差異所造成的。

獼猴桃采收后，呼吸作用消耗果實(shí)貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，果實(shí)內(nèi)淀粉等多糖類物質(zhì)的逐漸降解，加速果實(shí)軟化以及后熟衰老進(jìn)程[25]，因此，降低呼吸速率是維持果實(shí)貯藏品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的關(guān)鍵。如圖2-b所示，在獼猴桃果實(shí)貯藏過程中，MeJA處理與對(duì)照果實(shí)呼吸強(qiáng)度均呈先上升后下降再上升再下降的趨勢(shì)，且MeJA處理組呼吸強(qiáng)度在0～12 d時(shí)低于對(duì)照，表明MeJA處理抑制了獼猴桃呼吸強(qiáng)度的上升，有效延緩了果實(shí)的衰老。

a-硬度；b-呼吸強(qiáng)度圖2 外源MeJA對(duì)獼猴桃硬度和呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effects of exogenous MeJA on the hardness andrespiratory intensity of kiwifruit

2.4 外源MeJA對(duì)獼猴桃抗氧化酶活性的影響

SOD是植物體內(nèi)重要的活性氧清除酶[26]，與CAT、POD等酶共同防御活性氧或其他自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，是氧化脅迫的第一道防線[27]。由圖3-a知，貯藏前期，獼猴桃果實(shí)的SOD活性迅速上升以減少自由基的產(chǎn)生，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)、果實(shí)衰老導(dǎo)致SOD活性下降，經(jīng)MeJA處理的獼猴桃果實(shí)在8～16 d的SOD值顯著高于對(duì)照(P<0.05)，表明MeJA可有效提高獼猴桃SOD活性，減少氧對(duì)獼猴桃的傷害。

POD伴隨著果蔬衰老而發(fā)生變化，其可消除植物細(xì)胞中產(chǎn)生的自由基，控制膜的過氧化水平，使氧化還原反應(yīng)處于平衡狀態(tài)[28]。MeJA處理對(duì)獼猴桃POD活性的影響如圖3-b示，對(duì)照組與MeJA處理組均在10 d出現(xiàn)活性峰值，對(duì)照組為3.19 U/g FW，MeJA處理組為4.15 U/g FW，是對(duì)照的1.32倍，且在貯藏6 d后，MeJA處理組POD活性均顯著高于對(duì)照(P<0.05)，試驗(yàn)表明，MeJA處理也可提高獼猴桃果實(shí)POD活性，使其抗氧化能力得到提升，這與前人研究的MeJA處理在李子[29]、桃果[30]的結(jié)果相一致。

CAT能將植物體內(nèi)積累的過氧化氫(H2O2)催化分解為水和氧分子,從而減少H2O2對(duì)組織造成的氧化傷害[31]。由圖3-c可知，獼猴桃CAT活性整體呈先上升后下降趨勢(shì)，經(jīng)MeJA處理的獼猴桃果實(shí)CAT活性在貯藏6 d后均高于對(duì)照組，且在貯藏后期12～16 d差異顯著(P<0.05)。在貯藏16 d，MeJA處理活性達(dá)14.17 U/g FW，對(duì)照僅為7.50 U/g FW。說明外源MeJA能夠有效清除植物體內(nèi)積累的H2O2，維持穩(wěn)定的抗氧化酶系統(tǒng)，從而延緩果實(shí)的衰老。

a-SOD活性;b-POD活性; c-CAT活性圖3 外源MeJA對(duì)獼猴桃抗氧化酶活性的影響Fig.3 Effects of exogenous MeJA on antioxidant enzyme activity of kiwifruit

2.5 外源MeJA對(duì)獼猴桃總酚含量和MDA含量的影響

獼猴桃果實(shí)中富含較多的多酚類等次生代謝產(chǎn)物，總酚是植物體內(nèi)重要的植保素類物質(zhì)，具有良好的抗氧化活性[32]。由圖4-a知，獼猴桃的總酚含量在整個(gè)貯藏過程中呈先上升后下降再上升再下降的趨勢(shì)，經(jīng)MeJA處理的獼猴桃在整個(gè)后熟過程中均高于對(duì)照，且在第12～16天與對(duì)照存在顯著性差異(P<0.05)。前人研究發(fā)現(xiàn)采后經(jīng)MeJA處理的石榴[33]和采前處理李果[34]均可顯著促進(jìn)其總酚含量的積累，本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果相一致，說明MeJA處理有效提高了獼猴桃果實(shí)中總酚含量，從而提高果實(shí)抗氧化能力。

MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一[35]，果實(shí)在貯藏過程中，膜脂不飽和脂肪酸雙鍵受自由基的攻擊而發(fā)生過氧化反應(yīng)[36]，導(dǎo)致MDA含量逐漸積累。如圖4-b在獼猴桃的整個(gè)貯藏過程中，MDA含量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，在貯藏4 d后，MeJA處理獼猴桃果實(shí)MDA含量均顯著低于對(duì)照(P<0.05)，貯藏到16 d時(shí)，MeJA處理組MDA含量達(dá)0.79 μmol/g，對(duì)照則為0.98 μmol/g，比MeJA處理高24.05 %。MDA含量增加意味著膜脂過氧化加強(qiáng)，果實(shí)衰老加劇，而MeJA處理能有效抑制獼猴桃果實(shí)采后膜脂過氧化進(jìn)程，維持膜系統(tǒng)較好的完整性。

a-總酚含量；b-MDA含量圖4 外源MeJA對(duì)獼猴桃總酚含量和MDA含量的影響Fig.4 Effects of exogenous MeJA on total phenolic content and MDA content in kiwifruit

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，外源MeJA可有效降低獼猴桃果實(shí)的腐爛率、失重率和丙二醛(MDA)含量，提高可溶性固形物含量，延緩可滴定酸的降解速率。同時(shí)，MeJA可誘導(dǎo)采后獼猴桃果實(shí)中過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性，激活果實(shí)的防御反應(yīng)，促進(jìn)總酚含量的積累與合成，抑制果實(shí)后熟衰老進(jìn)程。由此可見，適宜濃度外源MeJA處理可有效降低獼猴桃果實(shí)采后腐爛、對(duì)維持果實(shí)貯藏品質(zhì)并延緩果實(shí)后熟衰老過程具有良好的貯藏效果。