氯化鈣采前噴施對(duì)西梅采后果實(shí)活性氧代謝的調(diào)節(jié)作用

摘 要：【目的】研究CaCl2（Calcium chloride）采前噴施對(duì)西梅果實(shí)采后衰老的抑制作用。

【方法】以新疆喀什地區(qū)伽師縣法蘭西西梅為試材，采用2%CaCl2在果實(shí)的膨大期、轉(zhuǎn)色期和采收期噴施，測定活性氧代謝相關(guān)酶活性，分析果實(shí)衰老與活性代謝之間的關(guān)系。

【結(jié)果】采前CaCl2處理可延緩西梅采后果實(shí)失重率、總酚和類黃酮的下降，抑制西梅采后果實(shí)中丙二醛含量的升高、加快清除超氧陰離子、過氧化氫。采前CaCl2處理顯著提高過氧化物酶（peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）、谷胱甘肽還原酶（Glutathione reductase，GR）的活性，從而延緩果實(shí)采后失重率的下降。貯藏至第21 d，CaCl2處理果實(shí)的失重率提高了67.05%，POD、SOD、CAT、APX、GR的活性分別提高了30.21%、15.87%、48.41%、57.46%和50.49%。

【結(jié)論】CaCl2采前處理減少了活性氧的積累，減輕了西梅果實(shí)的氧化損傷，維持細(xì)胞膜的完整性，進(jìn)而延緩了西梅果實(shí)的衰老。

關(guān)鍵詞：氯化鈣；西梅；活性氧代謝；衰老

中圖分類號(hào)：TS202.1 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ""文章編號(hào)：1001-4330（2024）08-1937-10

收稿日期（Received）：2024-01-11

基金項(xiàng)目：科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目-高層次領(lǐng)軍人才（2022TSYCLJ0040）；新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022B02026-1）

作者簡介：田全明（1994-），男，河南周口人，博士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮，（E-mail）1094185168@qq.com

通訊作者：吳 斌（1973-），男，新疆塔城人，研究員，博士（后），碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮，（E-mail）42042615@qq.com

0 引 言

【研究意義】西梅（Prunus domestica L.）是薔薇科（Rosaceae）李屬（Prunus L.）植物［1］，新疆是我國最大的西梅產(chǎn)區(qū)，2021年新疆西梅種植面積為4.25×104 hm2（63.8×104畝），產(chǎn)量達(dá)18.77×104 t［2］。西梅果實(shí)質(zhì)地多汁，味道細(xì)膩，營養(yǎng)豐富［3］。因西梅在夏季集中上市，高濕、機(jī)械損傷、采后呼吸、微生物浸染以及水分和營養(yǎng)物質(zhì)的流失等原因，西梅在貯藏過程中極易出現(xiàn)軟化、腐爛等現(xiàn)象，影響西梅果實(shí)的食用和商品價(jià)值。因此，研究尋找一種新的保鮮技術(shù)對(duì)延緩西梅果實(shí)衰老、提高西梅果實(shí)貯藏品質(zhì)有重要意義。【前人研究進(jìn)展】活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）在生物體細(xì)胞正常代謝過程中保持較低濃度，通常處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)活性氧濃度過高時(shí)細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，導(dǎo)致細(xì)胞衰老進(jìn)程加速［4］。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)平衡被破壞時(shí)，櫻桃果實(shí)中的活性氧積累，導(dǎo)致細(xì)胞中堿基突變氧化損傷、DNA鏈損傷、蛋白質(zhì)損傷、脂質(zhì)過氧化，同時(shí)丙二醛（MDA）含量升高，細(xì)胞膜通透性增加，導(dǎo)致果實(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞、細(xì)胞膜功能受損和代謝紊亂，使櫻桃果實(shí)在貯藏過程中迅速變質(zhì)［5］。氯化鈣（Calcium chloride，CaCl2）是一種安全有效的化學(xué)保鮮劑，可有效的保持果實(shí)硬度、降低腐爛率，抑制呼吸強(qiáng)度、減少乙烯生成，延緩果實(shí)采后衰老軟化等。采后CaCl2處理延緩了桃果實(shí)［6］在貯藏期間腐爛與褐變的發(fā)生，也能顯著提高SOD和POD等酶活性，抑制膜脂過氧化，從而緩解冬棗［7］果實(shí)的冷害現(xiàn)象，延緩果實(shí)的成熟衰老。Ca是水果必需的營養(yǎng)物質(zhì)，在構(gòu)建細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)植物體內(nèi)缺乏Ca2+時(shí)，將導(dǎo)致其自身清除自由基的能力下降，過氧化物分解等代謝紊亂［8］。鈣不僅通過維持抗氧化能力和細(xì)胞滲透水平來減輕非生物脅迫對(duì)植物的負(fù)面影響，而且還參與多種信號(hào)通路［9］。鈣調(diào)素、Ca2＋受體蛋白、鈣依賴蛋白激酶等的協(xié)同作用增強(qiáng)了鈣信號(hào)的傳遞和級(jí)聯(lián)，促進(jìn)對(duì)植物生長發(fā)育有積極作用的響應(yīng)蛋白產(chǎn)生，從而響應(yīng)逆境脅迫［10］。【本研究切入點(diǎn)】目前關(guān)于CaCl2采前噴施處理對(duì)西梅采后果實(shí)貯藏過程中軟化影響的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。需分析西梅果實(shí)中H2O2、O·-2產(chǎn)生速率和MDA含量以及活性氧代謝相關(guān)酶活性。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究CaCl2對(duì)低溫貯藏過程中西梅果實(shí)活性氧代謝的影響，分析CaCl2處理對(duì)延緩西梅采后果實(shí)衰老的過程，為延長西梅采后貯藏期的有效技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

選擇新疆主栽西梅品種法蘭西，采自新疆喀什地區(qū)伽師縣鐵日木鄉(xiāng)明克什拉克村。篩選出0.2% CaCl2溶液噴施處理西梅果實(shí)。

西梅果樹樹齡為4年，噴施時(shí)使溶液霧滴分布均勻，覆蓋率高，噴施量以葉面及果實(shí)濕潤而又剛好不滴水為準(zhǔn)，噴施時(shí)避開中午的高溫階段，選擇早晨時(shí)間段噴施。

西梅果實(shí)于商業(yè)成熟度（TSS≥17.0%）采收，挑選果形大小基本一致、色澤均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果實(shí)為材料。西梅采摘后置于塑料果箱內(nèi)，用冷鏈運(yùn)輸車立即運(yùn)回冷庫（0±1）℃預(yù)冷24 h消除田間熱。將西梅果實(shí)放入內(nèi)襯吸水紙的聚乙烯保鮮盒中，置于溫度為（4±1）℃，濕度為90%～95%的冷庫中貯藏42 d。貯藏過程中，每隔7 d取1次樣，測定各項(xiàng)基本生理指標(biāo)，并用液氮冷凍西梅樣品于-80℃下保存。

P902型電導(dǎo)率儀（上海佑科儀器儀表有限公司）；UV-2600型紫外分光光度計(jì)（日本島津公司）；A11型研磨機(jī)（廣州IKA實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有限公司）。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)挑選同一片果園中的25棵西梅果樹，于7月10日西梅果實(shí)的膨大期階段、8月5日西梅果實(shí)的轉(zhuǎn)色期階段以及8月23日西梅果實(shí)采摘前成熟階段分別噴施0.2% CaCl2處理，對(duì)照則噴施清水，于8月25日采摘。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 失重率

采用稱量法［11］測定西梅果實(shí)的失重率。在對(duì)照組和處理組的西梅果實(shí)中分別隨機(jī)選取45個(gè)果實(shí)，隨機(jī)均分成3組，每隔7 d測定1次每組果實(shí)的重量，按照下式計(jì)算西梅果實(shí)的失重率，結(jié)果以%表示。

1.2.2.2 AsA含量

參照Xu等［12］方法。采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定西梅果實(shí)中AsA含量（mg/（g·FW））。

1.2.2.3 總酚、總黃酮含量

參照李玲玲等［13］方法測定總酚含量（mg/（g·FW））。稱取5.0 g西梅樣品，加入15 mL預(yù)冷的80%甲醇溶液研磨勻漿，超聲條件下提取30 min，在4℃，10 000 g離心10 min，留上清液待測。吸取0.1 mL樣品液于試管中，加入0.5 mL福林酚試劑和1.5 mL 10%無水碳酸鈉、去離子水，搖勻并定容至10 mL，在75℃水浴加熱10 min。測定溶液在波長760 nm下的吸光度值。

參照Chumroenphat T等［14］方法測定總黃酮含量（mg/（g·FW））。吸取1.5 mL樣品液，加入1.5 mL 5% NaNO2溶液，靜置5 min后加入0.15 mL 10% AlCl3溶液，于5 min后再加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液。在波長510 nm處測定溶液的吸光度值。

1.2.2.4 H2O2含量

參照Carvalho等［15］方法測定H2O2含量（μmol/g）。稱取5.0 g果實(shí)樣品，加入5 mL預(yù)冷的丙酮，冰浴中研磨勻漿，于4℃，10 000 g離心15 min，收集上清液待測。取0.5 mL提取液，加入0.5 mL 100 μmol/L H2O2和0.1 mL 10%四氯化鈦溶液充分混合反應(yīng)5 min后，再加入3 mL 2 mol/L硫酸溶解沉淀，測定溶液在412 nm處的吸光度值。

1.2.2.5 超氧陰離子產(chǎn)生速率

參照Huan等［4］方法測定O·-2產(chǎn)生速率（μmol/（min·g））。稱取5.0 g西梅果實(shí)樣品，加入15 mL磷酸緩沖液（50 mmol/L，pH值 7.8）在4℃下研磨勻漿，然后10 000 g下離心30 min，收集上清液進(jìn)行測定。取1.0 mL上清液與1.0 mL 50 mmol/L磷酸緩沖溶液（pH值 7.8）和1 mmol/L鹽酸羥胺混合，然后加入1.0 mL 17 mmol/L對(duì)氨基苯磺酸和7 mmol/L α-萘胺，在37℃水浴加熱20 min。測定在波長530 nm處溶液的吸光度值。

1.2.2.6 MDA含量

參照Song等［16］方法測定MDA含量（μmol/g）。稱取5.0 g西梅果實(shí)樣品，加入5.0 mL 10%三氯乙酸溶液冰浴條件下研磨勻漿，在4℃，10 000 g離心30 min，收集上清液待測。取1.0 mL提取液加入3.0 mL 0.67%硫代巴比妥酸溶液混勻，在沸水浴中加熱20 min，冷卻后再次離心10 min，分別測定在波長532和600 nm處溶液的吸光度值。

1.2.2.7 POD活性

POD活性（U/（g·min））測定參照Parafati等［17］方法。向試管中加入3 mL磷酸緩沖溶液（pH值 7.8，50 mmol/L）、220 μL 0.3 %（v/v）愈創(chuàng)木酚和20 μL粗酶液。加入0.3%（v/v）H2O2后立即在470 nm下測定2 min內(nèi)吸光度值的變化。1個(gè)單位的POD酶活定義為1 min內(nèi)吸光度值增加0.01。

1.2.2.8 SOD、CAT活性

參照Zhu等［18］方法測定SOD和CAT活性。SOD活性（U/（g·min））：稱取5.0 g西梅樣品，加入5.0 mL提取緩沖液（其中包含13 mmol/L蛋氨酸、75 μmol/L氮藍(lán)四唑、10 μmol/L EDTA、13 μmol/L核黃素和50 mmol/L pH值 7.8磷酸緩沖液），于4℃，10 000 g離心20 min，測定波長560 nm處溶液的吸光度值。

CAT活性（U/（g·min））：稱取5.0 g樣品，加入20 mL磷酸緩沖液（50 mmol/L，pH值 7.8），在4℃、10 000 g離心20 min得上清液待測。取0.5 μL樣品液加入到3.0 mL含有15 mmol/L H2O2和50 mmol/L磷酸緩沖液（pH值 7.8）的反應(yīng)液中混合。于3 min內(nèi)測定反應(yīng)液在波長240 nm處吸光值的變化。

1.2.2.9 APX、GR

參照Maurer等［19］方法測定APX和GR活性。APX活性（U/（g·min））：稱取5.0 g西梅樣品，在4℃下加入15.0 mL磷酸緩沖液（50 mmol/L，pH值 7.8，含有0.1 mmol/L EDTA和1.0 mmol/L抗壞血酸）均質(zhì)，在12 000 g下離心20 min。取0.1 mL樣品液與1.0 mL 50 mmol/L磷酸緩沖液（pH值 7.8，0.1 mmol/L EDTA，0.65 mmol/L抗壞血酸，1.0 mmol/L H2O2）混合。測定在波長290 nm下溶液的吸光度值。

GR活性（U/（g·min））：稱取5.0 g西梅樣品，加入15.0 mL磷酸緩沖液（50 mmol/L，pH值 7.8），然后在4℃，12 000 g離心20 min。取0.1 mL樣品液與1.7 mL 25 mmol/L磷酸緩沖液（pH值 7.8，0.1 mmol/L乙二胺四乙酸和2.5 mmol/L氧化谷胱甘肽）和0.2 mL 0.5 mmol/L NADPH混合。測定在波長340 nm下溶液的吸光度值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Excel 2020軟件進(jìn)行，采用Origin 2019b軟件進(jìn)行圖表繪制，采用SPSS Statistics 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，Plt;0.05表示顯著性差異，并標(biāo)記為*。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)方差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)失重率的影響

研究表明，隨著貯藏時(shí)間的增加，失重率呈持續(xù)上升趨勢。貯藏初期，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)均出現(xiàn)了一定程度的失重現(xiàn)象。貯藏第7 d時(shí)，CaCl2處理組西梅果實(shí)的失重率低于CK組，與CK組存在顯著差異（P＜0.05）。貯藏42 d后，CK組西梅果實(shí)的失重率高達(dá)4.07%，而CaCl2處理組僅為2.65%，與CK組相比，CaCl2處理顯著延緩西梅采后果實(shí)的水分流失，可在長時(shí)間貯藏中保持西梅果實(shí)的新鮮度。圖1

2.2 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)AsA含量的影響

研究表明，整個(gè)貯藏期間，西梅果實(shí)中AsA含量總體呈下降趨勢，與CK組相比，CaCl2處理組西梅果實(shí)的AsA含量下降相對(duì)緩慢，CaCl2處理后的西梅果實(shí)保持了更高水平的AsA含量。在貯藏期結(jié)束（第42 d）時(shí)，CK組的AsA含量從貯藏初期的5.54 mg/g下降到1.81 mg/g，而CaCl2處理組的AsA含量比CK組高55.8%。CaCl2處理能有效抑制西梅采后果實(shí)中AsA的氧化分解。圖2

2.3 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)總酚、總黃酮含量的影響

研究表明，在整個(gè)貯藏期間，西梅果實(shí)的總酚含量呈逐漸下降的趨勢，CaCl2處理組西梅果實(shí)始終保持著較高水平的總酚含量，且與CK組相比差異顯著（P＜0.05）。在貯藏至第42 d，CK組西梅果實(shí)中總酚含量從第0 d的5.25 mg/（g·FW）下降至4.39 mg/（g·FW），而CaCl2處理組使西梅果實(shí)中的總酚含量比CK組高7.75%。CaCl2處理能有效延緩西梅果實(shí)中總酚含量的降低，從而延緩西梅采后果實(shí)的氧化速度。

西梅果實(shí)中的總黃酮含量整體呈下降趨勢，且CaCl2處理組西梅果實(shí)的總黃酮含量顯著高于CK組（P＜0.05）。貯藏過程中，CaCl2處理組西梅果實(shí)中的總黃酮含量在前14 d下降速度較快，之后下降趨勢變緩，而CK組的總黃酮含量在前21 d的貯藏過程中均快速下降。在貯藏期結(jié)束（第42 d）時(shí)，CK組西梅果實(shí)的總黃酮含量為3.98 mg/（g·FW），CaCl2處理組的總黃酮含量比CK組高9.8%；與第0 d相比，CK組果實(shí)的總黃酮含量下降了17.77%，而CaCl2處理組與原始點(diǎn)相比僅下降了17.08%。CaCl2處理可有效延緩西梅采后果實(shí)總黃酮含量的下降，從而延緩西梅果實(shí)氧化褐變進(jìn)程。圖3

2.4 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)H2O2、O·-2含量的影響

研究表明，西梅果實(shí)中H2O2含量隨著貯藏時(shí)間的增加呈逐漸上升的趨勢，CaCl2處理組中西梅果實(shí)的H2O2含量明顯低于CK組（P＜0.05）。貯藏初始階段，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)的H2O2含量分別為7.46和6.30 μmol/g。貯藏42 d后，CK組與CaCl2處理組的H2O2含量分別達(dá)到15.32和12.03 μmol/g，分別是初始階段的2.05倍和1.91倍。CaCl2處理顯著抑制了整個(gè)低溫貯藏期間西梅果實(shí)中H2O2含量的累積，提高西梅采后果實(shí)抵抗衰老誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激能力。

整個(gè)貯藏期間，西梅果實(shí)的O·-2產(chǎn)生速率隨著貯藏時(shí)間的增加呈上升趨勢，CaCl2處理組西梅果實(shí)的O·-2產(chǎn)生速率低于CK組，且與CK組的O·-2產(chǎn)生速率存在顯著差異（P＜0.05）。貯藏初期，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)的O·-2產(chǎn)生速率分別為1.35和1.14 μmol/（min·g），貯藏28 d后O·-2產(chǎn)生速率增長加快。貯藏42 d后，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)的O·-2產(chǎn)生速率分別比初始貯藏時(shí)提高1.03和0.64 μmol/（min·g）。CaCl2處理延緩了O·-2的生成，緩解了活性氧引起的氧化應(yīng)激，提高了西梅采后果實(shí)的貯藏品質(zhì)。圖4

2.5 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)MDA含量影響

研究表明，西梅果實(shí)中MDA含量隨著貯藏時(shí)間的增加呈逐漸上升的趨勢，與CK組相比，CaCl2處理組西梅果實(shí)的MDA含量上升相對(duì)較緩。貯藏初始階段，CK組西梅果實(shí)的MDA含量為0.75 μmol/g，比CaCl2處理組高33.93%，存在顯著差異（P＜0.05）。貯藏7 d后，CK組與CaCl2處理組的MDA含量無明顯差異。貯藏至第42 d時(shí)，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)中MDA含量分別為2.69和2.25 μmol/g，分別是貯藏初始階段（第0 d）含量的3.59倍和3倍。CaCl2處理能減緩西梅果實(shí)中MDA的累積，改善了西梅采后果實(shí)貯藏過程中細(xì)胞膜脂過氧化，降低了細(xì)胞膜通透性，提高了貯藏品質(zhì)。圖5

2.6 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)POD、SOD活性的影響

研究表明，西梅果實(shí)的POD活性隨著貯藏時(shí)間的增加呈持續(xù)上升趨勢，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)的POD活性差異顯著（P＜0.05）。貯藏前14 d，CK組和CaCl2處理組西梅果實(shí)的POD活性增長較緩慢。貯藏至第14 d時(shí)，CaCl2處理組與CK組西梅果實(shí)的POD活性增長速度加快。貯藏42 d后，CaCl2處理組西梅果實(shí)的POD活性為0.32 U/（g·min），比CK組高14.64%。CaCl2處理可有效地維持西梅采后果實(shí)的POD活性。

西梅果實(shí)的SOD活性隨貯藏時(shí)間的延長呈先升高后降低趨勢。貯藏前7 d，CK組西梅果實(shí)的SOD活性高于CaCl2處理組。在貯藏14 d后，CK組西梅果實(shí)的SOD活性達(dá)到峰值為12.25 U/（g·min），然后隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸下降。貯藏第21 d時(shí)，CaCl2處理組西梅果實(shí)的SOD活性達(dá)到最高，是CK組峰值的1.13倍。低溫貯藏的14～42 d，CK組的西梅果實(shí)中SOD活性都要低于CaCl2處理組，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)的SOD活性差異顯著（P＜0.05）。貯藏期結(jié)束（第42 d）時(shí)，CK組西梅果實(shí)的SOD活性為8.66 U/（g·min），CaCl2處理組比CK組高29.56%。經(jīng)CaCl2處理后，西梅果實(shí)中SOD活性高峰出現(xiàn)的時(shí)間推遲了7 d，維持了SOD活性的穩(wěn)定。圖6

2.7 CaCl2處理對(duì)西梅采后果實(shí)CAT、APX、GR活性的影響

研究表明，西梅果實(shí)貯藏過程中CAT活性的變化與SOD活性的變化相似，整個(gè)貯藏過程中，CaCl2處理組西梅果實(shí)的CAT活性變化規(guī)律與CK組一致，均為先升高后降低的趨勢，CaCl2處理組的CAT活性始終顯著高于CK組（P＜0.05）。貯藏第28 d時(shí)，CK組西梅果實(shí)的CAT活性達(dá)到最高，為4.90 U/（g·min）。貯藏35 d后，CaCl2處理組西梅果實(shí)的CAT活性達(dá)到峰值，為6.22 U/（g·min）。隨著貯藏時(shí)間的延長CAT活性逐漸下降，CK組的西梅果實(shí)CAT活性下降更快。貯藏末期（第42 d），CK組西梅果實(shí)的CAT活性為2.09 U/（g·min），CaCl2處理組比CK組的活性高97.6%。CaCl2處理可以有效地保持西梅采后果實(shí)在低溫貯藏過程中的CAT活性。圖7

西梅果實(shí)的APX活性隨貯藏時(shí)間的增加而逐漸上升。在貯藏第35 d時(shí)，CK組西梅果實(shí)的APX活性開始下降，而CaCl2處理組APX活性直至貯藏期結(jié)束仍在持續(xù)上升，且CaCl2處理組與CK組的APX活性差異逐漸增大。CK組在貯藏第35 d時(shí)西梅果實(shí)APX活性最高，達(dá)到17.52 U/（g·min），貯藏42 d后降至15.15 U/（g·min）。貯藏42 d后，CaCl2處理組西梅果實(shí)中的APX活性達(dá)到最大，為31.08 U/（g·min）。CaCl2處理能夠有效抑制低溫貯藏過程中西梅果實(shí)的APX活性的下降。

西梅果實(shí)中GR活性在貯藏前14 d迅速增加，然后隨貯藏時(shí)間的增加而不斷降低。貯藏14 d后，CK組與CaCl2處理組西梅果實(shí)中GR活性達(dá)到最大值，分別為4.48和6.39 U/（g·min）。貯藏第42 d時(shí)，CaCl2處理組西梅果實(shí)的GR活性為CK組的1.64倍。CaCl2處理組能夠維持西梅采后果實(shí)低溫貯藏過程中的GR活性，促進(jìn)活性氧的清除。

3 討 論

3.1

失重率是西梅果實(shí)貯藏過程中的一個(gè)重要品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)［20］。AsA還原性較強(qiáng)［21］，前人在獼猴桃［22］和靈武長棗［23］研究也發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)貯藏過程中，果實(shí)的AsA含量整體呈下降趨勢。酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化能力，在植物體內(nèi)廣泛分布［24-25］，在植物組織內(nèi)，總黃酮具有較強(qiáng)的抗氧化能力［26］。試驗(yàn)結(jié)果與Meng等［27］在甜櫻桃中的研究結(jié)果一致。蒸發(fā)和呼吸引起的果蔬失重是導(dǎo)致水果質(zhì)量變化的因素之一［28］，失重率隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸上升，與CK組相比，CaCl2處理延緩了果實(shí)水分流失，是CaCl2處理抑制了果實(shí)的呼吸作用所導(dǎo)致。在金沙柚［29］中研究發(fā)現(xiàn)，多酚處理可以抑制呼吸作用來延緩果實(shí)失重率上升，延緩果實(shí)硬度下降。采前噴施CaCl2處理能有效維持西梅采后果實(shí)的硬度，減少了果實(shí)貯藏過程中的失重，延緩了西梅品質(zhì)的劣化，延長西梅采后果實(shí)的貯藏期。

3.2

AsA可參與對(duì)ROS的清除，延緩果實(shí)的衰老軟化［30］。研究表明，CaCl2處理可以增加冬棗［31］中的AsA含量，并抑制小白杏中AsA含量的下降，延遲水果的衰老。西梅果實(shí)貯藏初期發(fā)現(xiàn)CaCl2處理后AsA含量顯著高于對(duì)照組，CaCl2處理可能通過維持果實(shí)內(nèi)較高濃度的內(nèi)源抗氧化成分，從而減少活性氧的積累，延緩西梅采后果實(shí)的衰老，與Ma等［32］的研究結(jié)果一致。氧化應(yīng)激反應(yīng)是果實(shí)衰老和生理病害的主要原因，而水果中MDA和超氧陰離子的含量間接的反映了氧化應(yīng)激的水平［4］。通過采用CaCl2處理延緩了冬棗貯藏過程中硬度的下降，抑制了呼吸高峰的出現(xiàn)，有效的保持了細(xì)胞膜的完整性［31］。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，CaCl2處理通過降低MDA和超氧陰離子含量，延緩了西梅貯藏中對(duì)膜完整性的破壞。

3.3

酚類化合物能夠通過清除果實(shí)體內(nèi)的自由基、抗毒素及抵御生物與非生物脅迫等來發(fā)揮作用，對(duì)果實(shí)的風(fēng)味和功能造成顯著影響［33］。總黃酮是天然抗氧化成分，在果實(shí)的色澤變化、風(fēng)味形成和抗逆性中起著重要作用［34］。此外，酚類化合物是參與植物的生長發(fā)育的次生代謝產(chǎn)物［35-36］，會(huì)隨著貯藏時(shí)間的增加而變化，也會(huì)因果實(shí)品種和貯藏環(huán)境的不同而存在差異。在試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，整個(gè)低溫貯藏過程中西梅果實(shí)的總酚和總黃酮含量水平呈現(xiàn)下降趨勢，CaCl2處理可有效維持果實(shí)貯藏期內(nèi)的總酚和總黃酮含量的穩(wěn)定，減緩總酚和總黃酮的消耗，與畢陽等［37］和Li等［38］在梨果實(shí)中的研究結(jié)果一致。

3.4

果實(shí)衰老與ROS的積累有關(guān)，當(dāng)氧化系統(tǒng)中超氧陰離子（O·-2）和過氧化氫（H2O2）過度產(chǎn)生時(shí)，引起保持細(xì)胞完整性的分子氧化，變細(xì)胞膜組織，引起或加劇脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的喪失［39］，促進(jìn)果實(shí)腐爛和加重其他代謝紊亂［40］。從而導(dǎo)致果實(shí)的成熟和衰老［33］。CaCl2處理組中O·-2和H2O2含量顯著低于對(duì)照組，CaCl2處理可保護(hù)西梅免受非酶途徑的脂質(zhì)過氧化，延緩西梅果實(shí)的衰老。果實(shí)的衰老還與活性氧代謝相關(guān)酶有關(guān)，在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)，SOD被認(rèn)為是抵御超氧化物潛在毒性的第一道防線［42］，當(dāng)SOD與CAT結(jié)合可以使超氧自由基（O·-2）轉(zhuǎn)化O2和H2O；APX和GR是AsA-GSH循環(huán)中維持AsA和GSH平衡的關(guān)鍵酶，在桃上噴灑硝普鈉的研究中發(fā)現(xiàn)，APX和GR活性的增加有助于提高植物的抗性，提高果實(shí)品質(zhì)［41］。

4 結(jié) 論

CaCl2處理顯著抑制了H2O2和MDA含量的增加，降低了O·-2的產(chǎn)生，提高了POD、SOD、CAT、APX、GR活性，抑制了果實(shí)中活性氧物質(zhì)的積累和細(xì)胞膜中的脂質(zhì)過氧化，延長了西梅果實(shí)的貯藏期，從而減緩了西梅采后果實(shí)的軟化。因此，CaCl2對(duì)果實(shí)抗衰老軟化、維持西梅果實(shí)貯藏品質(zhì)屬性的機(jī)制可能與通過增強(qiáng)抗氧化酶活性、減少活性氧生成、緩解脂質(zhì)過氧化維持活性氧代謝平衡有關(guān)。

參考文獻(xiàn)（References）

［1］王鵬飛， 付鴻博， 張瑜， 等. 采前噴施脫落酸對(duì)歐李果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 核農(nóng)學(xué)報(bào)， 2021， 35（9）： 2083-2093.

WANG Pengfei， FU Hongbo， ZHANG Yu， et al. Effects of abscisic acid spraying on fruit quality of Cerasus humilis［J］. Journal of Nuclear Agricultural Sciences， 2021， 35（9）： 2083-2093.

［2］ 新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局.新疆統(tǒng)計(jì)年鑒 ［M］. 北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社. 2020： 384-385.Xinjiang Statistical Yearbook of Statistics Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region. Xinjiang Statistical Yearbook ［M］. Beijing： China Statistics Press， 2020： 384-385.

［3］ Kosmala M， Milala J， Koodziejczyk K， et al. Dietary fiber and cell wall polysaccharides from plum （Prunus domestica L.） fruit， juice and pomace： Comparison of composition and functional properties for three plum varieties［J］. Food Research International， 2013， 54（2）： 1787-1794.

［4］ Huan C， Jiang L， An X J， et al. Potential role of reactive oxygen species and antioxidant genes in the regulation of peach fruit development and ripening［J］. Plant Physiology and Biochemistry， 2016， （104）： 294-303.

［5］ Sharma P， Jha A B， Dubey R S， et al. Reactive oxygen species， oxidative damage， and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions［J］. Journal of Botany， 2012， 2012： 217037.

［6］ Aboryia M S， El-Gioushy S F， Sami R， et al. Synergistic effect of dipping in Aloe vera gel and mixing with chitosan or calcium chloride on the activities of antioxidant enzymes and cold storage potential of peach （Prunus persica L.） fruits［J］. Coatings， 2022， 12（4）： 498.

［7］ Wei D， Zhao X H. Calcium maintained higher quality and enhanced resistance against chilling stress by regulating enzymes in reactive oxygen and biofilm metabolism of Chinese winter jujube fruit［J］. Journal of Food Biochemistry， 2020， 44（4）： e13161.

［8］ 羅華， 馮立娟， 李敏， 等. 四季草莓“賽娃” 葉片發(fā)育過程中光合、MDA含量及SOD、POD活性的變化研究［J］. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2013， 44（1）： 51-55.

LUO Hua， FENG Lijuan， LI Min， et al. Changes of photosynthetic， mda content and the activity of sod， pod during development of fragaria vesca cv.selva leaves［J］. Journal of Shandong Agricultural University （Natural Science Edition）， 2013， 44（1）： 51-55.

［9］ Ahmad P， Sarwat M， Ahmad Bhat N， et al. Alleviation of cadmium toxicity in Brassica juncea L. （czern. amp; coss.） by calcium application involves various physiological and biochemical strategies［J］. PLoS One， 2015， 10（1）： e0114571.

［10］ Gao Q Y， Xiong T T， Li X P， et al. Calcium and calcium sensors in fruit development and ripening［J］. Scientia Horticulturae， 2019， （253）： 412-421.

［11］ 曹建康， 姜微波， 趙玉梅. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］. 北京： 中國輕工業(yè)出版社， 2007.

CAO Jiankang， JIANG Weibo， ZHAO Yumei. Guidance on postharvest physiological and biochemical experiments of fruits and vegetables［M］. Beijing： China Light Industry Press， 2007.

［12］ Xu F X， Liu S Y， Liu Y F， et al. Effectiveness of lysozyme coatings and 1-MCP treatments on storage and preservation of kiwifruit［J］. Food Chemistry， 2019， （288）： 201-207.

［13］ 李玲玲， 袁航， 葉子， 等. 促干劑對(duì)熱風(fēng)條件下西梅品質(zhì)的影響［J］. 食品工業(yè)科技， 2023， 44（11）： 238-244.

LI Lingling， YUAN Hang， YE Zi， et al. Effect of desiccant on the quality of Prunus domestica L. under hot air condition［J］. Science and Technology of Food Industry， 2023， 44（11）： 238-244.

［14］ Chumroenphat T， Somboonwatthanakul I， Saensouk S， et al. Changes in curcuminoids and chemical components of turmeric （Curcuma longa L.） under freeze-drying and low-temperature drying methods［J］. Food Chemistry， 2021， （339）： 128121.

［15］ Carvalho R L， Cabral M F， Germano T A， et al. Chitosan coating with trans-cinnamaldehyde improves structural integrity and antioxidant metabolism of fresh-cut melon［J］. Postharvest Biology and Technology， 2016， （113）： 29-39.

［16］ Song L L， Wang J H， Shafi M， et al. Hypobaric treatment effects on chilling injury， mitochondrial dysfunction， and the ascorbate-glutathione （AsA-GSH） cycle in postharvest peach fruit［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2016， 64（22）： 4665-4674.

［17］ Parafati L， Vitale A， Restuccia C， et al. The effect of locust bean gum （LBG）-based edible coatings carrying biocontrol yeasts against Penicillium digitatum and Penicillium italicum causal agents of postharvest decay of mandarin fruit［J］. Food Microbiology， 2016， （58）： 87-94.

［18］ Zhu S H， Sun L N， Liu M C， et al. Effect of nitric oxide on reactive oxygen species and antioxidant enzymes in kiwifruit during storage［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2008， 88（13）： 2324-2331.

［19］ Maurer L H， Bersch A M， Santos R O， et al. Postharvest UV-C irradiation stimulates the non-enzymatic and enzymatic antioxidant system of ‘Isabel’ hybrid grapes （Vitis labrusca × Vitis vinifera L.）［J］. Food Research International， 2017， 102： 738-747.

［20］ 張瑜瑜， 用成健， 劉佳妮， 等. 氯化鈣處理對(duì)藍(lán)莓果實(shí)采后生理代謝及品質(zhì)的影響［J］. 食品研究與開發(fā)， 2022， 43（3）： 87-93.

ZHANG Yuyu， YONG Chengjian， LIU Jiani， et al. Effects of CaCl2Treatment on post-harvest physiology and storage quality of blueberry fruits［J］. Food Research and Development， 2022， 43（3）： 87-93.

［21］ 曾翔云. 維生素C的生理功能與膳食保障［J］. 中國食物與營養(yǎng)， 2005， 11（4）： 52-54.

ZENG Xiangyun. The physiological function and guarantee measures of vitamin C［J］. Food and Nutrition in China， 2005， 11（4）： 52-54.

［22］ 吳瓊. 冷藏溫度與振動(dòng)脅迫對(duì)采后海沃德獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響機(jī)制研究［D］. 上海： 上海海洋大學(xué)， 2018.

WU Qiong. Research on Effects of Cold Storage Conditions and Vibration Stress on Post-Harvest Storage Quality of Hayward Kiwi Fruit［D］. Shanghai： Shanghai Ocean University， 2018.

［23］ 楊莉杰， 李喜宏， 張宇崢， 等. 靈武長棗不同溫度貯藏特性的研究［J］. 食品研究與開發(fā)， 2018， 39（3）： 202-205.

YANG Lijie， LI Xihong， ZHANG Yuzheng， et al. Storage characteristics of Lingwu long jujubes at different temperatures［J］. Food Research and Development， 2018， 39（3）： 202-205.

［24］ 乜蘭春， 孫建設(shè)， 李明. 酚類物質(zhì)與果蔬品質(zhì)研究進(jìn)展［J］. 中國食品學(xué)報(bào)， 2003， 3（4）： 93-98.

NIE Lanchun， SUN Jianshe， LI Ming. Research progress on the relationship of phenolic compounds and quality of fruits and vegetables［J］. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology， 2003， 3（4）： 93-98.

［25］ Parr A J， Bolwell G P. Phenols in the plant and in man. The potential for possible nutritional enhancement of the diet by modifying the phenols content or profile［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2000， 80（7）： 985-1012.

［26］ 袁芳， 邱詩銘， 李麗. 不同保鮮劑復(fù)合處理對(duì)鮮切芒果活性氧代謝、細(xì)胞膜透性和褐變的影響［J］. 食品科學(xué)， 2020， 41（3）： 218-223.

YUAN Fang， QIU Shiming， LI Li. Effect of composite preservatives on active oxygen metabolism， cell membrane permeability and browning of fresh-cut mango［J］. Food Science， 2020， 41（3）： 218-223.

［27］ Meng X Y， Chen C， Song T， et al. Effect of nano-silica coating combined with pressurized Ar treatment on postharvest quality and reactive oxygen species metabolism in sweet cherry fruit［J］. Food Chemistry， 2022， （374）： 131715.

［28］ Ge Y H， Li X， Li C Y， et al. Effect of sodium nitroprusside on antioxidative enzymes and the phenylpropanoid pathway in blueberry fruit［J］. Food Chemistry， 2019， （295）： 607-612.

［29］ Zhang Y J， Huang Q， Li A R， et al. Apple polyphenols delay postharvest senescence and quality deterioration of ‘Jinshayou’ pummelo fruit during storage［J］. Frontiers in Plant Science， 2022， （13）： 1117106.

［30］ Kou X H， He Y L， Li Y F， et al. Effect of abscisic acid （ABA） and chitosan/nano-silica/sodium alginate composite film on the color development and quality of postharvest Chinese winter jujube （Zizyphus jujuba Mill. cv. Dongzao）［J］. Food Chemistry， 2019， （270）： 385-394.

［31］ 王霞偉， 王曼， 鄧豪， 等. 霧化熏蒸結(jié)合氣調(diào)包裝技術(shù)在冬棗采后貯運(yùn)保鮮中的應(yīng)用［J］. 現(xiàn)代食品科技， 2021， 37（10）： 153-161.

WANG Xiawei， WANG Man， DENG Hao， et al. Application of atomization fumigation combined with modified atmosphere packaging technology in storage， transportation and preservation of winter jujube［J］. Modern Food Science and Technology， 2021， 37（10）： 153-161.

［32］ Ma Y Y， Fu L， Hussain Z， et al. Enhancement of storability and antioxidant systems of sweet cherry fruit by nitric oxide-releasing chitosan nanoparticles （GSNO-CS NPs）［J］. Food Chemistry， 2019， （285）： 10-21.

［33］ Wang Y， Bai J H， Long L E. Quality and physiological responses of two late-season sweet cherry cultivars ‘Lapins’ and ‘Skeena’ to modified atmosphere packaging （MAP） during simulated long distance ocean shipping［J］. Postharvest Biology and Technology， 2015， （110）： 1-8.

［34］ 吳越， 楊軍， 王琦， 等. 貯藏時(shí)間和溫度對(duì)藍(lán)莓花色苷微膠囊品質(zhì)的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2017， 33（8）： 301-308.

WU Yue， YANG Jun， WANG Qi， et al. Effects of storage time and temperature on quality of blueberry anthocyanin microcapsules［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2017， 33（8）： 301-308.

［35］ 楊樂， 侯智霞， 楊俊楓， 等. UV-C對(duì)藍(lán)莓酚類物質(zhì)及其相關(guān)酶活性的影響［J］. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2015， 27（6）： 955-960.

YANG Le， HOU Zhixia， YANG Junfeng， et al. Effect of UV-C treatment on phenolic compounds and relevant enzymes activities of blueberry［J］. Acta Agriculturae Zhejiangensis， 2015， 27（6）： 955-960.

［36］ 黃怡， 高春麗， 畢陽， 等. 低溫貯藏期間梨果皮酚類物質(zhì)及抗氧化性變化［J］. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2019， 45（19）： 219-226.

HUANG Yi， GAO Chunli， BI Yang， et al. Changes in phenolic compounds and antioxidant activity of pear peel during cold storage［J］. Food and Fermentation Industries， 2019， 45（19）： 219-226.

［37］ 畢陽， 郭玉蓉， 李永才， 等. 冷藏期間三種梨果皮中酚類物質(zhì)含量及多酚氧化酶活性變化與褐變度的關(guān)系［J］. 制冷學(xué)報(bào)， 2002， 23（4）： 52-54.

BI Yang， GUO Yurong， LI Yongcai， et al. Changes in peel of three cultivars pears polyphenol concentrations and polyphenoloxidase in relation to degree of browning during cold storage［J］. Refrigeration Journal， 2002， 23（4）： 52-54.

［38］ Li D， Cheng Y D， Dong Y， et al. Effects of low temperature conditioning on fruit quality and peel browning spot in ‘Huangguan’ pears during cold storage［J］. Postharvest Biology and Technology， 2017， （131）： 68-73.

［39］ Tian S P， Qin G Z， Li B Q. Reactive oxygen species involved in regulating fruit senescence and fungal pathogenicity［J］. Plant Molecular Biology， 2013， 82（6）： 593-602.

［40］ Shewfelt R L， del Rosario B A. The role of lipid peroxidation in storage disorders of fresh fruits and vegetables［J］. HortScience， 2000， 35（4）： 575-579.

［41］ Koushesh Saba M， Moradi S. Sodium nitroprusside （SNP） spray to maintain fruit quality and alleviate postharvest chilling injury of peach fruit［J］. Scientia Horticulturae， 2017，" （216）： 193-199.

Regulation of postharvest fruit reactive oxygen metabolism by

preharvest spraying of calcium chloride on prunes

TIAN Quanming1，2， QI Huamei3， YAN Beibei4， WEI Jia4， ZHANG Zheng4， WANG Man4，

XIN Shijun2， YUAN Yuyao4， WU Bin4，5

（1.Lingnan Normal University，Zhanjiang Guangdong 524048， China；2. College of Horticulture，Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China，；3， School of Life Science and Technology， Xinjiang University， Urumqi 830046， China；4. Research Institute of Farm Product Storage and Processing，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China；5. Key Laboratory Of Agricultural Products Processing And Preservation， Urumqi 830091， China）

Abstract：【Objective】 To investigate the inhibitory effect of pre-harvest spraying of CaCl2 （Calcium chloride） on post-harvest senescence of prune fruits.

【Methods】 French prunes from Gashi County， Kashgar Prefecture， Xinjiang， as the test material for the study. The relationship between fruit senescence and active metabolism was analyzed by measuring the activities of enzymes related to active oxygen metabolism using 2% CaCl2 sprayed at the expansion， colour change and harvesting stages of the fruit.

【Results】 The results showed that the pre-harvest CaCl2 treatment delayed the decrease of post-harvest fruit weight loss， total phenols and flavonoids， and inhibited the increase of malondialdehyde and accelerated the scavenging of superoxide anion and hydrogen peroxide in the post-harvest fruits of prunes. Pre-harvest CaCl2 treatment significantly increased the activity of Peroxidase （POD）， Superoxide Dismutase （SOD）， catalase （CAT）， Ascorbate Peroxidase （APX） and Glutathione Reductase （GR）， thereby delaying the decline in post-harvest fruit weight loss. After 21 days storage，the weight loss rate of fruits treated with CaCl2 increased by 67.05%.The acitivies of POD、SOD、CAT、APX、GR increased by 30.21%、15.87%、57.46% and 50.49% respectively.

【Conclusion】 Therefore， CaCl2 pre-harvest treatment reduces the accumulation of reactive oxygen species， mitigates oxidative damage in prune fruit， maintains the integrity of cell membranes thus delaying the ageing of prune fruit.

Key words：calcium chloride; prune; active oxygen metabolism; senility

Fund projects：Leading Talents in Science and Technology Innovation Project \"High-Level Leading Talents （2022TSYCLJ0040）; Key R amp; D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2022B02026-1）

Correspondence author：WU Bin（1973-）， male， from Tacheng， Xinjiang， researcher，Ph.D.，master/doctoral supervisor，research direction： storage and preservation of agricultural products， （E-mail）42042615@qq.com