機械損傷對采后黃瓜活性氧及防御酶的影響

趙宇瑛

摘要：果蔬是人類喜歡的食物之一，也是營養素的主要來源。果蔬在采后包裝、運輸、貯藏的過程中都不可避免地受到機械損傷，從而激發果蔬體內大量活性氧增加，同時一些列防御酶參與了清除活性氧的反應，維持細胞膜系統的穩定性。果蔬體內的超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶等可以清除活性氧，保護果蔬正常生長，因此，當果蔬遭受機械損傷時這些生物酶活性會發生一些列變化。植物體內的抗氧化反應是一個非常復雜的過程，不同種類、不同器官以及不同脅迫形式下發揮的作用和響應機理不盡相同。

關鍵詞：果蔬;活性氧;預防酶

本文以黃瓜為試材，探究黃瓜損傷后活性氧以及防御酶活性的變化規律，為今后果蔬的損傷機理研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗處理

于紹興市農科院，采摘花后一周左右的黃瓜（Cucumis sativus L. cv.）作為試材，挑選大小均勻、無機械傷、無病蟲害的100條黃瓜于采后2 h 內運至實驗室，隨機分為對照組（30條）和機械損傷處理組（30條），用消毒后的手術刀在黃瓜上縱向均勻地切8條從花萼端到瓜蒂端，大約5 cm深的傷口作為機械損傷處理組，將對照及損傷處理的黃瓜放在4℃的冷藏箱內保存。每2 h取樣進行各項指標測定。

1.2 測定方法

1.2.1 活性氧含量測定

O2-·、H2O2、測定根據鄒琦進行。

1.2.2 防御酶活性的測定

SOD、POD、CAT測定根據陳建勛進行。

1.3 數據分析

所有數據均為3次重復的平均值，采用DPS v3. 01統計分析軟件進行數據的處理分析。

2 結果與分析

2.1 機械損傷對活性氧產生的影響

對黃瓜損傷處理10 h后，測定結果表明，在0-10 h期間，對照與損傷黃瓜果實的O2-·含量隨著處理時間的延長持續增加，但機械傷害2h后，O2-·產生率迅速上升，4 h后達到最大值，之后在處理的6-10 h內略有起伏。但機械傷2 h后，損傷黃瓜果實的O2-·含量在0-10小時期間比對照分別增加29.78%、75.83%、34.89%、51.29%、45.97%（P < 0.05）（圖1）。

H2O2含量的變化趨勢與O2-·產率相似。機械傷4h后損傷黃瓜果實中的H2O2含量呈現最大值，隨后在處理的H2O2含量呈現下降再上升的趨勢，機械傷8-10 h后再次上升，機械傷4h、6h、8h、10h中的H2O2含量分別比對照黃瓜高74.75%、65.93%、36.99%、45.37%（P < 0.05）。

2.2 機械損傷處理黃瓜SOD、POD、CAT變化

對照黃瓜果實SOD活性呈波動上升的趨勢，損傷后8 h，黃瓜SOD活性達到最高水平。而在損傷處理期間，處理黃瓜的SOD活性在損傷后6 h達到最高水平，變化趨勢為先升高后降低的峰型變化，且與對照呈顯著性差異（P < 0.05）（圖3所示）。

如圖4，損傷后2 h 損傷黃瓜果實與對照黃瓜果實POD活性無明顯變化，處理4-8 h 損傷黃瓜果實POD活性迅速增加，并保持較高值，并于8 h達到最高水平，極顯著高于對照黃瓜果實（P < 0.05），傷后10h POD活性明顯低于對照組（22.64%）。而對照黃瓜果實的POD活性為緩慢升高的趨勢（圖4）。

圖5所示，對照和處理黃瓜的CAT活性呈現先升高達到最大值，再緩慢下降的變化，對照和處理組的變化趨勢類似。損傷4-6 h期間，處理黃瓜的CAT活性顯著高于對照，處理6 h后損傷黃瓜的CAT活性達到最高水平，損傷6-8 h損傷黃瓜的CAT活性急速下降，明顯低于對照黃瓜果實（P < 0.05）。

3 結論

機械損傷是水果損壞的主要形式。熟后的果蔬在采摘、分級、包裝、運輸、貯藏加工和銷售過程中經常會受到諸如碰撞、割傷等各種機械損傷的危害， 機械損傷破壞了果實天然的組織結構，膜透性增加，并引起活性氧代謝的失衡。然而果實體內存在著一系列酶促的和非酶促的抗氧化系統以清除活性氧等自由基，保護組織細胞免受活性氧的傷害，維持膜系統的穩定性，以增強果實的抗氧化能力。其中，SOD、POD、CAT等被認為是清除活性氧過程中最主要的防御系統酶類。

參考文獻：

[1] 黃偉，安華明，楊玉等.機械傷脅迫下刺梨果實的抗氧化反應[J].西南大學學報：自然科學版，2009（08）.

[2] 鄒琦.植物生理學實驗指導[M].北京：中國農業出版社，2000.

[3] 陳建勛，王曉峰.植物生理學實驗指導[M].廣州：華南理工大學出版社，2002.

基金項目：本文系“院級高層次人才科研”項目，項目名稱：機械損傷對果蔬品質影響（編號：GCCKY201603）.

（作者單位：浙江農業商貿職業學院）