茉莉酸甲酯處理對采后杏果實品質(zhì)的影響

閆艷華

（呂梁學(xué)院生命科學(xué)系，山西 呂梁 033000）

杏是一種呼吸躍變型水果，果實的成熟、腐爛和軟化是一個復(fù)雜的生理生化反應(yīng)過程，不僅風(fēng)味顏色發(fā)生了變化，而且營養(yǎng)合成、多糖降解、呼吸速率等也發(fā)生了變化[1]。通常果實采后在常溫條件下一周后就會逐漸軟化甚至腐爛，病害極其嚴(yán)重[2]。許多品種的果實在低溫下貯藏半個月后也會出現(xiàn)冷害，主要表現(xiàn)為果肉褐變、果汁產(chǎn)量下降、風(fēng)味和口感喪失、正常成熟能力喪失等，由于收獲時機(jī)械損傷杏組織結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致某些營養(yǎng)成分的損失，在這個過程中，杏果實很容易被感染致病菌，然后迅速腐爛。目前，杏的貯藏保鮮主要是冰溫保鮮和復(fù)合涂膜保鮮[3-4]，冰溫保鮮具有對設(shè)備要求高、成本高的特點，而復(fù)合涂膜保鮮操作相對比較繁瑣。由于我國鮮杏產(chǎn)量較大，亟需尋找高效便捷的保鮮方法。

在果蔬的生長過程中，茉莉酸甲酯（MeJA）起調(diào)節(jié)生長的作用。MeJA 作為植物中廣泛存在的信號因子，它可以代替化學(xué)殺菌劑用于水果和蔬菜的采后貯藏。有研究表明，MeJA 對果實品質(zhì)的影響主要是通過控制果實的呼吸代謝來降低果實的失重率，減少微生物污染和果實腐爛[5]。目前已有研究人員用MeJA 處理蘋果[6]、梨[7]、春蜜桃[8]、芒果[9]、甜瓜類[10]等多種水果，結(jié)果表明，MeJA 處理可以改善果實的顏色和風(fēng)味，誘導(dǎo)果實對細(xì)菌和真菌的抗性，減緩果實硬度下降速率，從而減少果實采后冷害和病害的發(fā)生，提高果實的貯藏品質(zhì)。

本試驗以杏為試材，研究了不同濃度MeJA 處理對采后杏品質(zhì)的影響，以期為MeJA 處理采后果實的應(yīng)用提供一定理論依據(jù)，同時為杏果采后貯藏保鮮提供實踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

試驗試材為市場上購買的形狀色澤均勻正常、大小均一、無機(jī)械損傷、無腐爛變質(zhì)、八成熟的新鮮杏，及時運回實驗室處理。茉莉酸甲酯、核黃素、愈創(chuàng)木酚、氫氧化鈉、鄰苯二酚、碳酸鈣、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉等均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

BY07-Centrifuge5804R 型臺式高速冷凍離心機(jī)，SHGWYY 型手持折光儀，VIS-723N 型可見分光光度計，Alpha-1900S 型紫外可見分光光度計，SHB-3 型循環(huán)水式多用真空泵。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將杏果實隨機(jī)分成3 組份（每組約為50 個），攤開風(fēng)涼后，分裝于保鮮盒中，將MeJA 用乙醇助溶后再加入水溶液進(jìn)行均勻噴霧處理，處理濃度分別為0、10、100 μmol/L，以杏均勻噴濕為標(biāo)準(zhǔn)，果實自然瀝干后密封至保鮮盒中，最后分別放在常溫18 ℃左右下貯藏10 d，每2 d 對果實的硬度、可溶性固形物（TSS）、可滴定酸（TA）含量、腐爛指數(shù)、多酚氧化酶（PPO）活性、過氧化物酶（POD）活性和過氧化氫酶（CAT）活性指標(biāo)進(jìn)行測定，所有指標(biāo)重復(fù)測定3 次后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 腐爛指數(shù)

參照張福生等[11]的方法測定。將果實表面菌狀或病斑面積劃分為4 級。0 級為無腐爛；1 級為腐爛面積低于果實面積的20%；2 級為腐爛面積占果實面積的20%～40%；3 級為腐爛面積大于果實面積的40%。按公式計算腐爛指數(shù)。

1.2.2.2 硬度

使用水果硬度計直接測定[8]，每個樣品測定3 次，結(jié)果取平均值。

1.2.2.3 可溶性固形物含量

參照張福生等[11]的方法采用手持折光儀測定。將杏果肉勻漿，取上清液滴于折光儀鏡面進(jìn)行測定。

1.2.2.4 可滴定酸含量

參照李燦嬰等[12]的方法測定。

1.2.2.5 多酚氧化酶活性

采用鄰苯二酚比色法在398 nm 處測定樣品吸光值[7]。

1.2.2.6 過氧化氫酶活性

采用紫外分光光度法在240 nm 處測定其樣品吸光值[7]。

1.2.2.7 過氧化物酶活性

采用愈創(chuàng)木酚法在460 nm 處測定待測液的吸光值[7]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 處理軟件繪制圖表，采用SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實腐爛指數(shù)的影響

杏是一種呼吸躍變型果實，采收不久后就會發(fā)生腐爛。腐爛指數(shù)的變化直接影響著果實品質(zhì)的變化，圖1 中顯示了不同濃度茉莉酸甲酯處理對杏果實采后腐爛指數(shù)的影響。

由圖1 可知，隨著貯藏時間的延長，杏果實的腐爛指數(shù)逐漸升高，說明隨著貯藏時間的延長，杏果實品質(zhì)逐漸下降，腐爛速度加快。常溫貯藏4 d 后，不同處理間果實腐爛指數(shù)差異顯著（P＜0.05）。貯藏6、8、10 d時，10 μmol/L MeJA 處理分別比對照組的腐爛指數(shù)下降了 38%、28%、33%，100 μmol/L MeJA 處理比對照組的腐爛率分別下降了16%、11%、18%，說明MeJA 處理可以有效降低果實的腐爛程度，其中10 μmol/L MeJA處理的防腐效果最好，能夠更好地抑制杏腐爛的發(fā)生。

圖1 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effects of methyl jasmonate treatments on rot indices of postharvest apricots

2.2 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實硬度的影響

硬度的變化可以很好地反映果實的品質(zhì)[2]。水果在成熟過程中釋放大量的乙烯，使呼吸加速，導(dǎo)致果實迅速軟化[8]。由圖2 可知，隨著貯藏時間的延長，杏果實硬度也在逐漸下降。貯藏4、6、8、10 d 時，10 μmol/L MeJA 處理的杏果實硬度分別比對照組高0.74、0.70、0.78、0.43 kg/cm2，100 μmol/L MeJA 處理組果實硬度分別比對照組高 0.51、0.40、0.38、0.23 kg/cm2，說明低濃度MeJA 處理對延緩杏的軟化效果強(qiáng)于高濃度 MeJA。貯藏第 10 天時，0、10、100 μmol/L MeJA處理組果實硬度分別為1.87、2.30、2.10 kg/cm2，其中10 μmol/L MeJA 處理組硬度最大，貯藏過程中下降速度最慢，說明10 μmol/L MeJA 處理更有利于保持杏果實的硬度。

圖2 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實硬度的影響Fig.2 Effects of methyl jasmonate treatments on hardness of postharvest apricots

2.3 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，主要是指可溶性糖類，包括單糖、雙糖等。水果中TSS 含量是指可以溶解在水中的糖、酸、各種維生素和礦物質(zhì)，它是評價果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[2]。由圖3 可知，常溫貯藏過程中，杏果實TSS 含量呈先下降后上升的輕微浮動趨勢，經(jīng)10 μmol/L MeJA 和 100 μmol/L MeJA 處理的果實 TSS 含量在貯藏后期高于對照組。本試驗結(jié)果與李燦嬰等[12]研究采后茉莉酸甲酯處理對蘋果霉變和貯藏品質(zhì)的影響結(jié)果一致，不同濃度MeJA 處理對果實TSS 含量的影響無顯著性差異。

圖3 茉莉酸甲酯處理對采后果實杏TSS 含量的影響Fig.3 Effects of methyl jasmonate treatments on TSS contents of postharvest apricots

2.4 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實可滴定酸含量的影響

TA 含量可作為評定果實品質(zhì)的指標(biāo)之一。果實中可滴定酸含量主要受果實呼吸代謝速率和外界條件因素的影響[10]。不同濃度茉莉酸甲酯處理對采后杏果實TA 含量的影響見圖4。

圖4 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實TA 含量的影響Fig.4 Effects of methyl jasmonate treatments on TA contents of postharvest apricots

由圖4 可知，整個貯藏期間，杏果實的TA 含量呈先下降后上升的趨勢。10 μmol/L MeJA 處理與其他兩組相比TA 含量有顯著差異（P＜0.05）。常溫貯藏第4、6、8、10 天時，10 μmol/L MeJA 處理組果實 TA 含量分別比對照組提高了 53%、46%、38%、56%，100 μmol/L MeJA 處理組果實TA 含量分別比對照組提高了18%、16%、15%、22%。由此可知，10 μmol/L MeJA 處理能夠很好地維持杏果實的TA 含量，保持果實適當(dāng)?shù)奶撬岜?，利于其原有風(fēng)味的保持。

2.5 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實多酚氧化酶活性的影響

PPO 活性是評價果實衰老的重要指標(biāo)之一[12]。由圖5 可知，常溫貯藏0～6 d，杏果實PPO 活性呈上升趨勢，之后迅速下降。前期PPO 活性增強(qiáng)的原因可能是植物機(jī)體處于逆境時，誘導(dǎo)PPO 基因的表達(dá)，促進(jìn)酶的活化，保護(hù)組織防止受損；而后期活性下降的原因可能是細(xì)胞內(nèi)部的多酚類物質(zhì)消失，導(dǎo)致組織細(xì)胞老化，酶活性下降。貯藏6 d 時，各處理組果實PPO 活性均達(dá)到高峰值。8～10 d 時，10 μmol/L MeJA 處理組PPO 活性均顯著低于對照組（P＜0.05）。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，MeJA 處理的杏果實抗褐變能力增強(qiáng)，高濃度茉莉酸甲酯處理的杏果實褐變嚴(yán)重，甚至失去了一定的商品價值。貯藏 8 d 和 10 d 時，經(jīng) 10 μmol/L MeJA 處理的果實PPO 活性分別比對照組降低了45%和58%，經(jīng)100 μmol/L MeJA 處理的果實PPO 活性分別比對照組降低了10%和31%，說明貯藏后期MeJA 處理能降低杏果實的PPO 活性，保持果實獨特的風(fēng)味和新鮮的品質(zhì)。

圖5 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實PPO 活性的影響Fig.5 Effects of methyl jasmonate treatments on PPO activities of postharvest apricots

2.6 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實過氧化氫酶活性的影響

過氧化氫酶主要是將過氧化氫轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕夂退?，以達(dá)到避免破壞果實細(xì)胞，使細(xì)胞膜維持穩(wěn)定的目的。由圖6 可以看出，杏果實CAT 活性在貯藏期間先升高后降低，可能是因為果實受機(jī)械損傷導(dǎo)致CAT活性上升，后期下降是因為清除了果實體內(nèi)的過氧化氫。3 種處理果實CAT 活性達(dá)到最大值的時間不同，10、100 μmol/L MeJA 處理組于貯藏第 6 天時達(dá)到最大值，而對照組在8 d 時才達(dá)到最大值。貯藏2～10 d時，10 μmol/L MeJA 處理組的 CAT 活性分別比對照組 提 高 了 33%、19%、25%、11%、15%，100 μmol/L MeJA 處理組的CAT 活性分別比對照組提高了17%、13%、11%、3%、14%。由此可見，MeJA 處理對杏果實CAT 活性有一定的提高作用。

圖6 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實CAT 活性的影響Fig.6 Effects of methyl jasmonate treatments on CAT activities of postharvest apricots

2.7 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實過氧化物酶活性的影響

POD 是酶防御系統(tǒng)中的重要酶。它與CAT 和SOD協(xié)同合作，清除體內(nèi)多余的自由基[6]。不同濃度茉莉酸甲酯處理對采后杏果實POD 活性的影響見圖7。

圖7 茉莉酸甲酯處理對采后杏果實POD 活性的影響Fig.7 Effects of methyl jasmonate treatments on POD activities of postharvest apricots

由圖7 可知，貯藏第8 天時，各處理果實POD活性均達(dá)到高峰值。POD 活性上升的原因可能是果實受到呼吸作用、光合作用等的影響。6～10 d 時，10 μmol/L MeJA 處理的杏果實POD 活性均顯著低于其他兩組（P＜0.05）。貯藏 2～10 d 時，10 μmol/L MeJA處理的杏果實POD 活性比對照組分別降低了36%、14%、27%、25%、23%，100 μmol/L MeJA 處理的杏果實POD 活性比對照分別降低了14%、9%、13%、8%、5%，說明MeJA 處理能夠使果實細(xì)胞內(nèi)的POD 活性降低，抑制果實衰老和褐變。

3 討論與結(jié)論

果蔬采摘后或受到機(jī)械傷害等不良環(huán)境產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)包括單線態(tài)氧、過氧化氫、超氧陰離子自由基和羥基自由基等，正常生長狀態(tài)下，活性氧清除與產(chǎn)生存在平衡[13-15]。受到不良條件影響后，平衡系統(tǒng)被打破，清除活性氧的酶有超氧化物歧化酶（SOD）、POD、CAT 等。有研究表明，MeJA 通過激發(fā)防御系統(tǒng)，加強(qiáng)抗氧化酶的活性以消除果蔬受到機(jī)械傷害產(chǎn)生的自由基，從而提高果蔬采后抗性[16-17]。CAT是清除活性氧最重要的抗氧化酶之一，它通過把過氧化氫分解成水，減弱活性氧自由基的傷害。本研究中，隨著貯藏時間的延長，CAT 活性整體呈上升趨勢，10 μmol/L MeJA 處理的果實CAT 活性最高。

POD 在抗氧化過程中的作用有兩方面：一方面，同CAT 共同作用清除活性氧，避免大量活性氧積累對植物組織膜脂造成傷害；另一方面，POD 在催化過程中會產(chǎn)生加劇組織氧化的自由基[13,18]，并且不同植物、同一植物的不同組織的POD 含量不甚相同。在杏的保鮮過程中，其POD 活性不斷升高，MeJA 處理延緩了其升高速度，但MeJA 對POD 的影響方式有待進(jìn)一步研究。

PPO 是酶促褐變的關(guān)鍵酶，酶促褐變是酚類化合物在酚酶催化作用下形成鄰醌類化合物，進(jìn)一步經(jīng)氧化聚合形成褐色產(chǎn)物，發(fā)生褐變。酶促反應(yīng)的發(fā)生需要酚類底物、氧氣和酶參與，PPO 是最重要的影響因素，它含有兩個Cu2+，與氧結(jié)合原子數(shù)不同，產(chǎn)生3 種型態(tài)，即氧化態(tài)酶、還原態(tài)酶和脫氧態(tài)酶，這3 種型態(tài)酶通過去氧、脫氧和結(jié)合氧相互轉(zhuǎn)化[19-22]。本研究中，隨著貯藏時間的延長，果實PPO 活性呈不斷上升趨勢，MeJA 處理可降低PPO 活性，延緩杏果實褐變進(jìn)程。

綜上所述，適宜濃度的MeJA 處理可改善杏果實的色澤和風(fēng)味，提高果實品質(zhì)，從而減少其采后病害的發(fā)生。本研究結(jié)果表明，不同濃度的MeJA 能夠使杏果實硬度下降速度變慢，降低果實腐爛指數(shù)，減少自然損害的發(fā)生，誘導(dǎo)并提高杏的CAT 活性，抑制PPO 和POD 活性，對TSS 含量的影響不大。其中，10 μmol/L MeJA 處理對果實的保鮮效果更好。