1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏軟化及相關(guān)生理指標(biāo)的影響

郭 丹，韓英群，魏 鑫，魏 瀟，王柏松，郝 義*

（遼寧省果樹科學(xué)研究所，遼寧 營口 115009）

1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏軟化及相關(guān)生理指標(biāo)的影響

郭 丹，韓英群，魏 鑫，魏 瀟，王柏松，郝 義*

（遼寧省果樹科學(xué)研究所，遼寧 營口 115009）

研究1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理對“岳帥”蘋果低溫貯藏期間與軟化相關(guān)的主要物質(zhì)含量及酶活性的影響，探討1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)軟化的調(diào)控機(jī)理，為“岳帥”蘋果貯藏保鮮提供理論依據(jù)。以“岳帥”蘋果為研究對象，使用0.0、0.5、1.0、2.0 μL/L的1-MCP處理后，于（0.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%的冷庫內(nèi)貯藏，定期測定果實(shí)硬度、呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量、細(xì)胞壁組成成分及相關(guān)酶活性?！霸缼洝碧O果采后呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量均于第30天時(shí)達(dá)到峰值，多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）也在第30天達(dá)活力高峰，果膠甲酯酶、纖維素酶（cellulose，Cx）、β-葡萄糖苷酶第45天達(dá)活力高峰，同時(shí)果實(shí)可溶性果膠含量迅速上升，原果膠、纖維素含量不斷下降。0.5 μL/L 1-MCP處理可推遲果實(shí)呼吸強(qiáng)度高峰、乙烯釋放量高峰、PG和Cx活力高峰的出現(xiàn)，對抑制可溶性果膠含量升高和原果膠含量的降低作用顯著（P＜0.05），但對冷藏結(jié)束時(shí)果實(shí)硬度的降低抑制效果不顯著（P0.05）；1.0 μL/L和2.0 μL/L 1-MCP處理對果實(shí)呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量、細(xì)胞壁降解酶、可溶性果膠含量均有顯著抑制作用（P＜0.05），并且能顯著抑制果實(shí)硬度下降（P＜0.05）。“岳帥”蘋果在冷藏期間原果膠、纖維素不斷被分解，可溶性果膠不斷生成，果實(shí)硬度迅速下降；除PG外，各細(xì)胞壁降解酶活力高峰均出現(xiàn)在呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量高峰之后。1-MCP處理通過改變“岳帥”蘋果呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，抑制果實(shí)細(xì)胞壁降解酶活性并推遲活性高峰，從而減緩果實(shí)細(xì)胞壁組成成分降解，抑制果實(shí)軟化。1.0 μL/L和2.0 μL/L的1-MCP處理效果較為顯著。

1-甲基環(huán)丙烯；“岳帥”蘋果；冷藏；軟化；生理

郭丹, 韓英群, 魏鑫, 等. 1-MCP處理對 岳帥 蘋果冷藏軟化及相關(guān)生理指標(biāo)的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(17): 266-272. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717043. http://www.spkx.net.cn

GUO Dan, HAN Yingqun, WEI Xin, et al. Effect of 1-MCP treatment on softening and related physiological indices in Yueshuai apples during cold storage[J]. Food Science, 2017, 38(17): 266-272. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717043. http://www.spkx.net.cn

“岳帥”蘋果是遼寧省果樹科學(xué)研究所以“金冠”為母本、“紅星”為父本雜交選育出的優(yōu)良品種，其豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、香味濃郁、品質(zhì)突出，但其貯藏性差，常溫貯藏半個(gè)月或冷庫貯藏2～3 個(gè)月后，果實(shí)硬度急劇降低，品質(zhì)迅速劣變，貯藏期易軟化已成為“岳帥”蘋果不耐貯藏的關(guān)鍵因素，嚴(yán)重影響該品種的推廣和銷售[1]。質(zhì)地軟化是果實(shí)采后成熟衰老的明顯標(biāo)志，軟化程度影響著果實(shí)的貯藏性、食用價(jià)值和商品價(jià)值[2]。蘋果屬于呼吸躍變型果實(shí)，具有明顯的呼吸強(qiáng)度高峰和乙烯釋放高峰，除去果實(shí)中的乙烯或抑制果實(shí)乙烯形成的方法可抑制果實(shí)成熟衰老進(jìn)程[3]。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作為一種乙烯受體抑制劑，可阻斷乙烯與受體的結(jié)合，抑制果實(shí)軟化、抑制果實(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分解及相關(guān)酶活性、延緩果實(shí)后熟衰老、保持果實(shí)品質(zhì)[4]。由于安全無毒、簡便高效，1-MCP已在多種果品采后保鮮上廣泛應(yīng)用，并取得顯著效果。在蘋果保鮮中，1-MCP可維持果實(shí)硬度、延緩可滴定酸和可溶性固形物含量下降，抑制呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，明顯延緩果實(shí)的后熟與衰老，保持風(fēng)味，延長貨架期[5]。不同品種對1-MCP的反應(yīng)不同，張鋒等[6]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP能顯著延緩“新紅星”蘋果果實(shí)軟化，但對“富士”果實(shí)軟化影響較小。1-MCP能提高“岳帥”蘋果貯藏品質(zhì)、抑制果實(shí)軟化的研究也有相關(guān)報(bào)道[7-8]，但其對“岳帥”蘋果細(xì)胞壁降解酶變化和抑制細(xì)胞壁組成成分降解的作用機(jī)制尚不清楚，并且抑制“岳帥”蘋果軟化的適宜1-MCP處理濃度也不明確。

本實(shí)驗(yàn)使用不同劑量的1-MCP處理“岳帥”蘋果，研究貯藏期間果實(shí)硬度、呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量、細(xì)胞壁組成成分及相關(guān)酶活性變化規(guī)律，分析“岳帥”蘋果軟化生理生化機(jī)制及1-MCP處理對其軟化的調(diào)控機(jī)理，為1-MCP在“岳帥”蘋果貯藏保鮮中的應(yīng)用和完善栽培推廣技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用“岳帥”蘋果采自遼寧省果樹科學(xué)研究所蘋果示范園。

1-MCP緩釋劑（有效質(zhì)量濃度1×103mg/L）咸陽西秦生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

53205型數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì)、G100型二氧化碳培養(yǎng)分析儀 北京陽光億事達(dá)科技有限公司；Varian CP-3800氣相色譜儀 北京軍洋科技有限公司；GL-16G-Ⅱ型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-2550型紫外-可見分光光度計(jì) 島津國際貿(mào)易上海有限公司；ME204E型分析天平 瑞士梅特勒-托利多儀器公司；Milli-Q超純水系統(tǒng) 默克化工技術(shù)（上海）限公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

2015年9月29日，選取樹冠中部靠外圍無病蟲害、無機(jī)械損傷、大小均勻、著色程度一致、八九成成熟度的果實(shí)，裝入內(nèi)襯為0.04 mm厚的聚乙烯保鮮膜的塑料箱中備用。實(shí)驗(yàn)共設(shè)4 個(gè)處理組，于室溫（20～25 ℃）條件下分別用0.5、1.0、2.0 μL/L的1-MCP密閉熏蒸24 h，以密閉不加1-MCP 為對照（CK），每個(gè)處理組用蘋果90 kg，15 千克/箱（約50 個(gè)/箱），每個(gè)處理組重復(fù)3 次。處理完畢后于（0.0±0.5）℃敞口預(yù)冷24 h，再于（0.0±0.5）℃、相對濕度90%～95%的冷庫內(nèi)貯藏。冷藏期間，每半個(gè)月測定1 次，每次隨機(jī)取蘋果10 個(gè)立即送入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，常溫下進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析測定，所有測定重復(fù)3 次。

1.3.2 指標(biāo)測定

硬度：采用53205型意大利數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì)測定，探頭直徑8 mm，重復(fù)測定5 個(gè)果實(shí)；呼吸強(qiáng)度：選取6～8 個(gè)果實(shí)裝入保鮮盒內(nèi)，采用G100型二氧化碳培養(yǎng)箱分析儀測定，參考曹建康等[9]的方法計(jì)算；乙烯釋放量：采用美國Varian CP-3800氣相色譜儀測定，參考程順昌等[10]的方法；可溶性果膠和原果膠含量：咔唑比色法，參考曹建康等[9]的方法測定；纖維素含量：比色法，參考王鴻飛等[11]的方法；多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）活力：比色法，參考曹建康等[9]的方法測定，以每小時(shí)每克果蔬組織樣品在37 ℃催化多聚半乳糖醛酸水解形成半乳糖醛酸的質(zhì)量表示；果膠甲酯酶（pectinesteras，PME）活力：參考索標(biāo)[12]的方法，以每克樣品每分鐘在620 nm波長處吸光度變化0.01為1個(gè)活力單位（U）；纖維素酶（cellulose，Cx）活力：比色法，參考曹建康等[9]的方法測定，以每小時(shí)每克果蔬組織樣品在37 ℃催化羧甲基纖維素水解形成還原糖的質(zhì)量表示；β-葡萄糖苷酶活力：水楊苷水解法，參考曹建康等[9]所用方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與制圖，采用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)硬度的影響

圖 1 1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏期間果實(shí)硬度的影響Fig. 1 Effect of 1-MCP on fruit fi rmness of Yueshuai apples during cold storage

從圖1可以看出，在貯藏期間，4 個(gè)處理組中的“岳帥”蘋果果實(shí)硬度均呈下降趨勢，與CK相比，1-MCP處理能延緩果實(shí)硬度下降。貯藏30 d開始，CK果實(shí)硬度開始顯著低于其他處理組果實(shí)（P0.05），2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)硬度顯著高于其他含量1-MCP處理組的果實(shí)（P0.05）；至貯藏結(jié)束時(shí)，CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)硬度分別下降了49.80%、47.04%、39.17%和28.28%。不同1-MCP含量處理組果實(shí)硬度差異顯著（P0.05），0.5 μL/L 1-MCP處理組與CK果實(shí)硬度差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的影響

由圖2可知，“岳帥”蘋果屬于呼吸躍變型果實(shí)。在貯藏期間，各處理組果實(shí)均出現(xiàn)呼吸強(qiáng)度高峰。采收后果實(shí)呼吸強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)分別于第30、45、60、60天達(dá)到呼吸強(qiáng)度高峰，呼吸強(qiáng)度高峰值分別為17.00、14.80、14.00、12.35 mg CO2/（kg·h），1-MCP處理顯著降低了“岳帥”蘋果呼吸強(qiáng)度高峰值（P＜0.05）；貯藏后期（75 d以后），除2.0 μL/L 1-MCP處理組外，果實(shí)呼吸強(qiáng)度再次增高，可能是由于果實(shí)品質(zhì)生理劣變所致[13]。由此可見，1-MCP能降低“岳帥”蘋果呼吸強(qiáng)度，延緩其呼吸強(qiáng)度高峰的到來。

圖 2 1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏期間呼吸強(qiáng)度的影響Fig. 2 Effect of 1-MCP on respiration intensity of Yueshuai apples during cold storage

圖 3 1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏期間乙烯釋放量的影響Fig. 3 Effect of 1-MCP on ethylene production rate in Yueshuai apples during cold storage

從圖3可以看出，在冷藏期間，“岳帥”蘋果果實(shí)乙烯釋放量變化與呼吸強(qiáng)度變化趨勢相似， 1-MCP處理降低了果實(shí)乙烯釋放量，同時(shí)延緩了果實(shí)乙烯釋放量高峰的發(fā)生。在第30 天時(shí)，CK果實(shí)乙烯釋放量達(dá)到高峰，為6.34 μL/（kg·h）。0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理果實(shí)分別于第45、60、60天達(dá)到高峰，峰值為5.74、5.63、4.92 μL/（kg·h）。冷藏結(jié)束時(shí)，CK果實(shí)乙烯釋放量顯著高于其他3個(gè)處理組果實(shí)（P＜0.05），各不同含量1-MCP處理組果實(shí)乙烯釋放量差異顯著（P＜0.05）。乙烯是引起呼吸強(qiáng)度高峰產(chǎn)生及果實(shí)衰老軟化的關(guān)鍵物質(zhì)，乙烯釋放量的增加是果實(shí)成熟衰老的最明顯標(biāo)志之一[13-14]。本實(shí)驗(yàn)中，乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)同時(shí)，出現(xiàn)了呼吸強(qiáng)度高峰，隨后果實(shí)迅速軟化衰老，可見，乙烯是果實(shí)衰老軟化的重要影響因素。2.3 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)可溶性果膠、原果膠、纖維素含量的影響

圖4為“岳帥”蘋果冷藏期間果實(shí)可溶性果膠、原果膠、纖維素含量變化情況。目前研究認(rèn)為，質(zhì)地軟化是由細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和組成成分的變化引起的，果實(shí)果肉細(xì)胞壁多糖組分（果膠、纖維素等）的降解或解聚是果實(shí)后熟和貯藏期間果肉軟化的主要原因[15-16]。

圖 4 1-MCP處理對“岳帥”蘋果冷藏期間可溶性果膠（A）、原果膠（B）、纖維素（C）含量的影響Fig. 4 Effect of 1-MCP on the contents of water-soluble pectin (A), proto pectin (B) and cellulose (C) in Yueshuai apples during cold storage

由圖4A可知，果實(shí)采后可溶性果膠含量逐漸上升，1-MCP處理能顯著抑制果實(shí)可溶性果膠含量的上升（P＜0.05），第30天開始，2.0 μL/L的1-MCP處理組果實(shí)的可溶性果膠含量顯著低于其他濃度處理（P＜0.05）；冷藏結(jié)束時(shí)，CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)可溶性果膠含量分別為采收時(shí)的8.94、8.28、6.50、4.80倍，各處理組間差異顯著（P＜0.05）。

從圖4B可知，“岳帥”蘋果冷藏期間果實(shí)原果膠含量呈下降趨勢。冷藏結(jié)束時(shí)，CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)原果膠含量分別由采摘時(shí)的0.15%降至0.015%、0.024%、0.044%、0.068%，各處理組果實(shí)原果膠含量差異顯著（P＜0.05）。

從圖4C可以看出，“岳帥”蘋果冷藏期間果實(shí)纖維素含量不斷降低，1-MCP處理延緩果實(shí)纖維素的降解。冷藏期間，CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)纖維素含量下降幅度分別為89.33%、84.00%、72.67%和62.00%，除CK組果實(shí)與0.5 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)纖維素含量差異不顯著外（P0.05），其他處理組差異顯著（P＜0.05）。

2.4 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)PG、PME、Cx、β-葡萄糖苷酶活力的影響

圖 5 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)冷藏期間PG（A）、PME（B）、Cx（C）、β-葡萄糖苷酶（D）活力的影響Fig. 5 Effect of 1-MCP on PG (A), PME (B), Cx (C) and β-glucosidase (D) activities in Yueshuai apples during cold storage

由圖5A可知，在冷藏期間，“岳帥”蘋果PG出現(xiàn)一次明顯的活力高峰。CK果實(shí)于第30天達(dá)活力高峰，0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組將果實(shí)活力高峰推遲至第45、60、60天，各處理組峰值分別為787、675、660、465 μg/（h·g）。1-MCP處理可顯著降低果實(shí)PG活力（P＜0.05），2.0 μL/L處理效果最好。PG活性與果實(shí)硬度變化密切相關(guān)，其活性增高可加速果膠物質(zhì)的降解。在貯藏后期，PG活力再次升高，可能導(dǎo)致果實(shí)急劇軟化衰老[17]。

由圖5B可以看出，在冷藏期間，“岳帥”蘋果PME活力呈現(xiàn)上升-下降-上升的變化趨勢。采摘時(shí)果實(shí)PME活力值為0.40 U/g，CK、0.5 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)在第45天時(shí)達(dá)活力高峰，峰值分別為1.87、1.56 U/g；1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)活力高峰出現(xiàn)于第75天，峰值分別為1.92、1.65 U/g；冷藏后期（90 d后）PME活力再次升高。冷藏結(jié)束時(shí)，PME活力由高到低分別是CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)，各處理組酶活力均呈顯著性差異（P＜0.05）。

由圖5C可知，在冷藏期間，“岳帥”蘋果Cx活力出現(xiàn)不止一次活性高峰。1-MCP處理能延緩Cx活力高峰的出現(xiàn)，降低果實(shí)Cx活力。Cx主要分解果實(shí)纖維素和半纖維素，與果實(shí)軟化密切相關(guān)，對其活力的抑制可減緩果實(shí)軟化[18]。本實(shí)驗(yàn)中，CK果實(shí)Cx活力高峰分別出現(xiàn)于第45天和第90天，峰值為345、440 μg/（h·g）；0.5 μL/L 1-MCP處理組延緩了第一次活力高峰的出現(xiàn)，峰值分別為338、398 μg/（h·g）；1.0 μL/L 和2.0 μL/L 1-MCP處理組延緩了2 次Cx高峰的出現(xiàn)，峰值分別為280、340 μg/（h·g）和211、176 μg/（h·g）。

β-葡萄糖苷酶是一類細(xì)胞壁多糖水解酶，對維持細(xì)胞壁的穩(wěn)定性有重要作用[19]。從圖5D可以看出，在冷藏期間，“岳帥”蘋果β-葡萄糖苷酶活力變化呈現(xiàn)上升-下降-上升的變化趨勢。其活力上升導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)破壞，活力升至最高時(shí)，果實(shí)硬度開始迅速下降，后期其活力再次升高可能導(dǎo)致果實(shí)硬度快速降低、品質(zhì)急劇劣變。采摘時(shí)，“岳帥”蘋果β-葡萄糖苷酶活力為850 μg/（h·g）；CK、0.5 μL/L 1-MCP處理組果實(shí)在第45天時(shí)活力升至最高，為1 800、1 600 μg/（h·g）；1.0、2.0 μL/L 1-MCP處理果實(shí)在第60天時(shí)活力升至最高，分別為1 630、1 150 μg/（h·g）。1-MCP處理可降低果實(shí)β-葡萄糖苷酶活力，延緩活力的升高，濃度越高效果越明顯，貯藏結(jié)束時(shí)各處理β-葡萄糖苷酶活力均呈顯著性差異（P＜0.05）。

3 討 論

近年來，雖對“岳帥”蘋果采后品質(zhì)生理的研究已有相關(guān)報(bào)道，但多集中在果實(shí)品質(zhì)變化方面。張景娥等[20]認(rèn)為，盛花期后153～156 d采收的果實(shí)貯藏品質(zhì)較優(yōu)。箱式氣調(diào)箱和1-MCP保鮮處理均能延緩“岳帥”蘋果貯藏品質(zhì)下降，使果實(shí)保持較高的硬度和內(nèi)容物含量[8,21]。李宏建等[8]認(rèn)為，在貯藏期間，“岳帥”蘋果的Cx、PG、脂氧合酶活性變化與果實(shí)纖維素、果膠、可溶性固形物和總糖含量密切相關(guān)并影響果實(shí)軟化。以上研究結(jié)果表明細(xì)胞壁降解酶活性與“岳帥”蘋果軟化生理具有相關(guān)性，且1-MCP處理可延緩“岳帥”蘋果軟化進(jìn)程，但其對“岳帥”蘋果軟化相關(guān)酶的影響研究還不夠深入，也沒有進(jìn)行呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量等指標(biāo)與果實(shí)軟化相關(guān)性的研究，細(xì)胞壁降解酶變化和細(xì)胞壁組成成分降解抑制的作用機(jī)制也尚不清楚。因此，有必要將1-MCP處理技術(shù)對“岳帥”蘋果貯藏期間軟化及抑制機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究。

3.1 “岳帥”蘋果果實(shí)貯藏期軟化相關(guān)物質(zhì)和酶活性的變化規(guī)律

軟化是果實(shí)成熟與衰老的典型特征，是限制果實(shí)長期貯藏的關(guān)鍵因素。軟化是一個(gè)極其復(fù)雜的生理過程，主要是在PG、PEX、Cx等的作用下，構(gòu)成細(xì)胞壁的果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素和糖蛋白等物質(zhì)的水解引起細(xì)胞壁組成成分結(jié)構(gòu)的破壞和細(xì)胞間連接減少，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生分離[22-23]。同時(shí)，果實(shí)的軟化又受到果實(shí)呼吸作用和乙烯的影響[24]。硬度是果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要衡量指標(biāo)之一，直接反應(yīng)果實(shí)軟化程度。本實(shí)驗(yàn)中，“岳帥”蘋果冷藏中期（貯藏30～90 d）果實(shí)硬度下降，果實(shí)呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放量、各類細(xì)胞壁降解酶活力均達(dá)到峰值。其中，果實(shí)采后呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量均于第30天時(shí)出現(xiàn)峰值，而各細(xì)胞壁降解酶活力迅速升高并達(dá)到峰值，PG活力在第30天出現(xiàn)峰值，PME、Cx、β-葡萄糖苷酶活力第45天達(dá)到峰值，同時(shí)，果實(shí)可溶性果膠含量迅速上升，原果膠、纖維素含量快速下降，這些變化互為因果，導(dǎo)致果實(shí)硬度迅速下降。除PG外，各細(xì)胞壁降解酶活力高峰均出現(xiàn)在果實(shí)硬度快速降低期及呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的峰值出現(xiàn)之后，PG、呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量高峰出現(xiàn)伴隨著果實(shí)硬度迅速下降，說明呼吸作用和乙烯可能是“岳帥”蘋果軟化啟動(dòng)因子，影響和調(diào)控果實(shí)軟化，PG也是影響“岳帥”蘋果貯藏期軟化的關(guān)鍵細(xì)胞壁降解酶。乙烯可促進(jìn)蘋果等呼吸躍變型果實(shí)成熟已被公認(rèn)，本實(shí)驗(yàn)中乙烯釋放量高峰出現(xiàn)先于細(xì)胞壁降解酶高峰，說明乙烯可誘導(dǎo)果實(shí)軟化衰老。這與劉超超等[25]的研究結(jié)論類似，乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)可能是導(dǎo)致“泰山早霞”PG活力上升并出現(xiàn)活性高峰及硬度快速下降的關(guān)鍵原因。

3.2 1-MCP處理對“岳帥”蘋果果實(shí)軟化的調(diào)控機(jī)制

乙烯作為一種成熟激素，是啟動(dòng)和促進(jìn)成熟基因表達(dá)的主要因子，也是呼吸強(qiáng)度高峰產(chǎn)生及果實(shí)衰老軟化的關(guān)鍵物質(zhì)，它可引起果實(shí)呼吸強(qiáng)度的變化，導(dǎo)致果實(shí)中PG、淀粉酶、果膠酶等的活力上升，水解酶類活性增強(qiáng)，破壞維持果實(shí)硬度的細(xì)胞物質(zhì)，從而使果實(shí)硬度發(fā)生改變，失去貯藏性[26-27]。1-MCP作為乙烯作用抑制劑，通過與乙烯競爭受體，阻斷乙烯反饋調(diào)節(jié)的生物合成，推遲果實(shí)呼吸強(qiáng)度高峰和乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)，減少呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量，抑制水解酶類活性，延緩乙烯引起的衰老作用，進(jìn)而推遲或抑制果實(shí)軟化[28]。隨著果實(shí)軟化及調(diào)控生理研究的深入和1-MCP抑制果實(shí)后熟軟化生理研究的不斷開展，1-MCP抑制不同果實(shí)軟化生理機(jī)制逐步明確，1-MCP對果實(shí)軟化相關(guān)酶活性的影響有顯著區(qū)別[29-30]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1-MCP處理對“岳帥”蘋果軟化有明顯的抑制作用，顯著延緩果實(shí)硬度降低（P＜0.05），隨著1-MCP含量的增加，抑制作用加強(qiáng)。其中，0.5 μL/L 1-MCP可顯著延緩果實(shí)貯藏期間（30～105 d）硬度的降低（P＜0.05），但冷藏結(jié)束時(shí)與CK果實(shí)的硬度差異不顯著（P0.05），將呼吸強(qiáng)度高峰和乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)推遲了15 d，降低細(xì)胞壁降解酶活力并推遲PG、Cx活力高峰的出現(xiàn)，顯著抑制原果膠的分解和可溶性果膠的生成（P＜0.05）；1.0 μL/L和2.0 μL/L 1-MCP均顯著延緩果實(shí)硬度的降低（P＜0.05），其中2.0 μL/L 1-MCP組果實(shí)在貯藏期間，硬度一直顯著高于其他處理組（P＜0.05），1.0 μL/L 1-MCP組果實(shí)在第45天后，硬度也顯著高于其他處理組（P＜0.05），二者均將果實(shí)呼吸強(qiáng)度高峰和乙烯釋放量高峰推遲了30天，也推遲了PG、PME、Cx、β-葡萄糖苷酶活力高峰出現(xiàn)并顯著降低了活性（P＜0.05），顯著抑制原果膠的分解、可溶性果膠的生成及纖維素含量的降低（P＜0.05），并與0.5 μL/L 1-MCP處理組也呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。張鋒等[6]、劉美艷等[31]研究發(fā)現(xiàn)1-MCP能抑制“新紅星”、“泰山早霞”蘋果乙烯釋放速率、延緩果實(shí)軟化；吳小華等[32]認(rèn)為1.0 μL/L 1-MCP對降低“富士”蘋果冷藏期間乙烯釋放量和呼吸強(qiáng)度、保持果實(shí)硬度等效果要顯著好于0.5 μL/L 1-MCP處理結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)中隨著劑量的增加，1-MCP抑制果實(shí)軟化作用加強(qiáng)，說明1-MCP競爭乙烯受體作用增強(qiáng)，使能促進(jìn)果實(shí)軟化衰老的乙烯減少。大量研究表明，1-MCP作用效果與處理濃度、處理時(shí)間、處理溫度密切相關(guān)，對于大部分蘋果，1-MCP適宜處理含量為1.0 μL/L，過高的含量反而會(huì)加劇果實(shí)病害[33]。本實(shí)驗(yàn)中，可能由于果實(shí)采后處理時(shí)室溫較低而導(dǎo)致1-MCP含量增加，今后應(yīng)設(shè)定果實(shí)處理的溫度條件，確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定。

另外，許多研究表明，冷藏、氣調(diào)貯藏、防腐保鮮處理、涂膜處理、輻射、電磁處理、熱處理等技術(shù)均可使果實(shí)細(xì)胞壁降解酶活性、呼吸強(qiáng)度等得到有效抑制，起到調(diào)控果實(shí)軟化的作用[34-35]。今后，可將這些技術(shù)與1-MCP處理聯(lián)合使用，以期達(dá)到更好地保持“岳帥”蘋果果實(shí)質(zhì)地和品質(zhì)、延長果實(shí)貯藏期、降低1-MCP使用量的目的。

4 結(jié) 論

在冷藏期間，“岳帥”蘋果原果膠、纖維素不斷分解，可溶性果膠不斷生成，果實(shí)硬度下降迅速，出現(xiàn)明顯的呼吸高峰和乙烯釋放量高峰。除PG外，各細(xì)胞壁降解酶活力高峰均出現(xiàn)在呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量高峰之后，呼吸強(qiáng)度和乙烯可能是“岳帥”蘋果軟化的啟動(dòng)因子，是果實(shí)軟化調(diào)控的關(guān)鍵步驟。PG也是“岳帥”蘋果貯期軟化的關(guān)鍵細(xì)胞壁降解酶。

1-MCP處理能夠降低“岳帥”蘋果的呼吸強(qiáng)度和減少乙烯釋放量，推遲了果實(shí)細(xì)胞壁降解酶活力高峰的出現(xiàn)，延緩果實(shí)硬度降低，從而對果實(shí)軟化起到了明顯的抑制作用。其中，1.0 μL/L和2.0 μL/L的1-MCP處理效果更為顯著。

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Effect of 1-MCP Treatment on Softening and Related Physiological Indices in Yueshuai Apples during Cold Storage

GUO Dan, HAN Yingqun, WEI Xin, WEI Xiao, WANG Baisong, HAO Yi* (Liaoning Institute of Pomology, Yingkou 115009, China)

The effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment on softening-related compound contents and enzyme activities in Yueshuai apples during cold storage was investigated, and the regulatory mechanism of 1-MCP treatment on the softening of Yueshuai apples was also explored for the purpose of providing the theoretical basis for the preservation of Yueshuai apples. The apples were stored at (0.0 ± 0.5) ℃ and relative humidity of 90%–95% after pretreatment with 0.0, 0.5, 1.0 and 2.0 μL/L 1-MCP. The fruit fi rmness, respiration intensity, ethylene production rate, cell wall components and related enzyme activities of Yueshuai apples were determined at regular intervals during storage. The peaks of respiration and ethylene production rate appeared after cold storage for 30 days; at the same time, polygalacturonase activity reached its peak. The peaks of pectin methyl esterase, cellulose and β-glucosidase appeared after cold storage for 45 days; the water-soluble pectin content was increased rapidly and protopectin and cellulose content were decreased constantly during the 45 days of storage. Treatment with 0.5 μL/L 1-MCP delayed the peaks of respiration intensity, ethylene production rate, and polygalacturonase (PG) and cellulose (Cx) activity. It signifi cantly inhibited the decline in protopectin and water-soluble pectin contents rather than the decline in fruit fi rmness at the end of cold storage (P ＜ 0.05). In addition, 1.0 and 2.0 μL/L 1-MCP treatment could significantly inhibit respiration intensity, ethylene production rate, the activities of cell wall-degrading enzymes, the contents of pectin and cellulose, and the decline of fruit firmness (P ＜ 0.05). During cold storage, protopectin and cellulose were decomposed continuously, leading to continuous generation of water-soluble pectin and a rapid decline of fruit fi rmness. The activity peak of all cell wall-degrading enzymes expect PG appeared after the peaksof respiration and ethylene production rate. Respiration intensity and ethylene production rate could control the softening of Yueshuai apples. In conclusion, 1-MCP treatment can delay the degradation of cell wall components and suppress the softening of Yueshuai apples by inhibiting respiration intensity, ethylene production rate and fruit softening-related enzyme activities. Meanwhile, the effect of 1.0 and 2.0 μL/L treatment is more signifi cant.

1-methylcyclopropene treatment; Yueshuai apple; cold storage; softening; physiology

10.7506/spkx1002-6630-201717043

TS255.3

A

1002-6630（2017）17-0266-07引文格式：

2016-08-19

遼寧省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2015020808）；遼寧省果樹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（LNGSCYTX-13/14-9）

郭丹（1984—），女，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)楣焚A藏保鮮。E-mail：guodan0407@163.com *通信作者：郝義（1969—），男，研究員，碩士，研究方向?yàn)楣焚A藏保鮮。E-mail：lnhy7849023@163.com