不同貯藏溫度對火龍果紫紅龍可溶性蛋白質(zhì)含量和抗氧化酶活性的影響

袁啟鳳 李仕品 嚴(yán)佳文

摘要：通過了解紫紅龍在不同溫度條件下的生理特征，為延長其貯藏期限提供依據(jù)，以模擬常溫（25±0.5） ℃和低溫（5±0.5） ℃貯藏的紫紅龍為試驗材料，研究其采后在不同貯藏環(huán)境中可溶性蛋白質(zhì)含量、抗氧化酶[超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）]活性、丙二醛（MDA）含量和抗超氧陰離子（O-2·）活力等生理指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：低溫比常溫減緩了紫紅龍果實可溶性蛋白質(zhì)的分解，隨著貯藏時間的延長，低溫下SOD、CAT活性較常溫下的高;在貯藏0～20 d，低溫下的POD活性變化較常溫的穩(wěn)定，且從貯藏4 d開始，低溫下的POD活性較常溫條件下的高;MDA含量隨著時間的變化呈先上升后下降的趨勢，但在同一貯藏時間，低溫下的MDA含量較常溫的低?？梢?，低溫處理能提高紫紅龍SOD、CAT和POD活性，減輕MDA的積累，從而延緩紫紅龍的衰老，延長貯藏期限。

關(guān)鍵詞：火龍果;紫紅龍;貯藏溫度;采后生理;抗氧化酶活性

中圖分類號： S667.909+.3;TS255.3 ?文獻標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）02-0186-03

火龍果（Hylocereus undulatus Britt.）屬仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬植物，原產(chǎn)于巴西、墨西哥等中美洲至南美洲熱帶地區(qū)，目前在我國貴州、海南、廣西、廣東、福建等地區(qū)被大量發(fā)展種植。貴州省于1996年引進火龍果進行試種，并選育出紅皮紅肉的紫紅龍，紫紅龍果實外觀艷麗，呈紅色，鱗片較直立，果肉甜酸適度，口感脆，營養(yǎng)豐富，年產(chǎn)5～6批次果實（6月中下旬至12月上旬）。目前紫紅龍已成為貴州省精品水果產(chǎn)業(yè)“十二五”期間重點發(fā)展的樹種，已在貴州南部紅水河谷、南北盤江兩岸被大量發(fā)展種植[1]，截至2016年底，紫紅龍種植面積已達7 333.3 hm2，產(chǎn)量也在逐年增加。但由于各主產(chǎn)區(qū)氣候特點近似，因此產(chǎn)期相對集中，導(dǎo)致市場供過于求，再加上盛產(chǎn)期為夏季，正值高溫季節(jié)，此期常溫貯藏的果實容易腐爛。相關(guān)研究表明，傳統(tǒng)簡易常溫貯藏紫火龍，貯藏期只有10 d左右[2]。為了緩解產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的果品銷售問題，延長果品銷售期，減少采后果實在貯藏期間的損失，讓果農(nóng)獲得更好的經(jīng)濟效益，火龍果產(chǎn)區(qū)新建或擬建相應(yīng)的冷庫，可以緩解集中上市、高溫腐爛的問題。

低溫貯藏是目前最有效的保鮮手段之一，在多種果蔬上已獲得成功應(yīng)用，其原理是隨著溫度的下降，各種微生物生長繁殖減慢，水果新陳代謝放緩，腐爛減輕，在氣溫較高的季節(jié)通過低溫冷藏可延緩果實后熟衰老，并保證果實的長時間供應(yīng)。王俊寧等對白玉龍火龍果在常溫貯藏過程中抗氧化酶活性的研究表明，貯藏初期，總超氧化物歧化酶（T-SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性先下降，過氧化物酶（POD）活性緩慢上升，隨后均迅速升高，達到最高峰后又呈下降趨勢[3];王彬等的研究表明，對白肉火龍果晶紅龍采用1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）熏蒸結(jié)合低溫冷庫（10±0.5） ℃處理，發(fā)現(xiàn)貯藏前期可延緩果實衰老，后期則加速衰老[4];張綠萍等對火龍果晶紅龍和紫紅龍的采后貯藏活性氧代謝規(guī)律的研究表明，具有清除H2O2能力的POD和CAT活性均呈先上升后下降的變化趨勢[5];劉順枝等對紅皮白肉火龍果的貯藏研究表明，5 ℃貯藏較15 ℃延遲了果皮POD、SOD活性高峰，使CAT保持較高的活性，抑制了丙二醛（MDA）含量的增加，從而延緩衰老，延長貯藏期[6];玉新愛在常溫和低溫（10±1） ℃貯藏下采用復(fù)合涂膜處理火龍果的研究表明，復(fù)合涂膜結(jié)合低溫能有效降低貯藏期間果皮的MDA含量，提高POD活性，延緩果實的衰老和腐爛[7]。根據(jù)前人報道的火龍果貯藏保鮮結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對火龍果紫紅龍的低溫貯藏保鮮研究較少，為此，本試驗以火龍果紫紅龍為試驗材料，主要從生理層面來研究紫紅龍果實在常溫（25±0.5） ℃和低溫（5±0.5） ℃貯藏期間可溶性蛋白質(zhì)、MDA含量和抗氧化酶活性等相關(guān)指標(biāo)的變化，探討生理指標(biāo)變化與果實貯藏性的關(guān)系，為紫紅龍的貯藏保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)，也為進一步優(yōu)化低溫保鮮技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紫紅龍（Hylocereus undulatus ‘Zihonglong）果實采自貴州省果樹科學(xué)研究所鎮(zhèn)寧火龍果示范種植園。鮮果于2015年10月21日采收，采摘果實為九成熟，當(dāng)天運回貴州省果樹科學(xué)研究所果品貯藏與加工室驗室，常溫（15±3） ℃散熱，于24 h后挑選大小均勻、無病蟲害的果實用于試驗。

1.2 試驗設(shè)計

根據(jù)連龍浩等報道，5 ℃是火龍果的冷害臨界溫度和適宜的貯藏溫度[8-9]，綜合越南火龍果低溫冷藏溫度保持在 4～8 ℃、濕度保持在85%～95%的報道[10]，本試驗選擇貯藏溫度為常溫（25±0.5） ℃（空調(diào)房）和低溫（5±0.5） ℃（恒溫箱），環(huán)境的相對濕度為（80±5）%，自然裸放。常溫處理120個果實，低溫處理180個果實，從貯藏當(dāng)天開始，每隔1 d對果皮和果肉分別進行取樣，并用液氮速凍，用研磨機快速研磨后放置于-70 ℃超低溫冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測定項目與方法

本試驗所有酶活性測定均采用試劑盒（購自南京建成生物工程研究所）。

1.3.1 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定 參照曹建康等的考馬斯亮藍(lán)法測定[11]，稱取1 g樣品至4 mL pH值為7.0的磷酸緩沖液中，取樣液0.15 mL加入考馬斯亮藍(lán)混勻放置5 min后，測定波長為595 nm處的吸光度。

1.3.2 總超氧化物歧化酶活性的測定 按照試劑盒組織樣本質(zhì)量（g） ∶ 體積（mL）=1 ∶ 9的比例，冰浴條件下稱取 1.0 g 樣品至4 mL pH值為7.0的磷酸緩沖液中，制備成組織勻漿，4 ℃、3 000 r/min離心10 min，取上清液0.1 mL按照試劑盒方法進行比色測定，以1 mg組織蛋白在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達50%時所對應(yīng)的SOD量為1個SOD活性單位 （U/mg）。

1.3.3 丙二醛含量的測定 稱取0.5 g樣品至 4.5 mL 提取液（pH值為7.0的磷酸緩沖液）中，取0.03 mL樣液按照試劑盒方法進行比色測定（單位為nmol/mg）。

1.3.4 過氧化物酶活性的測定 按照試劑盒組織樣本質(zhì)量（g） ∶ 體積（mL）=1 ∶ 9的比例，冰浴條件下，稱取0.5 g樣品至4.5 mL提取液（pH 值為7.0的磷酸緩沖液）中，制備成組織勻漿，4 ℃、3 500 r/min離心10 min，取上清液0.1 mL按照試劑盒方法進行比色測定，以1 mg組織蛋白1 min內(nèi)催化 1 μg 底物的酶量為1個活性單位（U/mg）。

1.3.5 過氧化氫酶活性的測定 按照試劑盒組織樣本質(zhì)量（g） ∶ 體積（mL）=1 ∶ 9的比例，冰浴條件下，稱取0.5 g樣品至4.5 mL提取液（pH值為7.0的磷酸緩沖液）中，制備成組織勻漿，4 ℃、2 500 r/min離心10 min，取上清液0.05 mL按照試劑盒方法進行比色測定，以1 mg組織蛋白1 s分解 1 μmol H2O2的量為1個活性單位 （U/mg）。

1.3.6 超氧陰離子（O-2·）含量的測定 按照試劑盒組織樣本質(zhì)量（g） ∶ 體積（mL）=1 ∶ 9的比例，冰浴條件下，稱取0.5 g樣品用4.5 mL pH值為7.0的磷酸緩沖液制備成組織勻漿，4 ℃、8 000 r/min離心10 min，取上清0.05 mL按照試劑盒方法進行比色測定，以1 g組織蛋白在37 ℃反應(yīng)40 min所抑制的超氧陰離子自由基相當(dāng)于1 mg維生素C所抑制的超氧陰離子自由基的變化值為1個活性單位（U/g）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2003計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和制圖;方差分析用SPSS 17.0專業(yè)統(tǒng)計軟件，用鄧肯氏多重比較法檢驗其差異顯著性（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫紅龍果實采后貯藏期間可溶性蛋白質(zhì)含量的變化

由圖1可知，紫紅龍果實的可溶性蛋白質(zhì)含量在常溫 25 ℃ 和低溫5 ℃貯藏下的變化趨勢相反。其中，常溫25 ℃貯藏期間的可溶性蛋白質(zhì)含量與貯藏初期差異顯著，貯藏至6 d時可溶性蛋白質(zhì)含量達最大值，為2.12 mg/g，之后下降至貯藏結(jié)束;在低溫5 ℃貯藏條件下，貯藏的2～4 d可溶性蛋白質(zhì)含量下降，均顯著低于貯藏初期，從貯藏6 d開始至 24 d，可溶性蛋白質(zhì)含量整體呈上升趨勢，24 d時達最大值，為1.95 mg/g，隨后又呈下降趨勢直至貯藏結(jié)束。

2.2 紫紅龍果實采后貯藏期間SOD活性的變化

由圖2可知，紫紅龍果皮的SOD活性在不同貯藏方式下首先表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，其中在常溫25 ℃條件下，貯藏2 d時，SOD達到活性峰值，為143.10 U/mg，顯著高于貯藏初期，隨著貯藏時間的延長，SOD活性開始下降，貯藏 6 d 時，SOD活性下降至最低值，為97.57 U/mg，且顯著低于貯藏初期的SOD活性，之后貯藏至8 d時，SOD有小幅度上升，但仍顯著低于初期的SOD活性，隨后下降至果實腐爛;在低溫5 ℃貯藏條件下，貯藏4 d（156.68 U/mg）和10 d（158.88 U/mg）時，SOD活性有2次峰值，并且在貯藏至12 d后SOD活性才顯著低于貯藏初期，隨后仍在下降，自20 d到貯藏結(jié)束，SOD活性均顯著低于貯藏初期值，但貯藏后20～30 d的SOD活性變化不大。

2.3 紫紅龍果實采后貯藏期間MDA含量的變化

由圖3可知，在常溫25 ℃和低溫5 ℃貯藏環(huán)境下，紫紅龍果皮的MDA含量在一定范圍內(nèi)呈先上升后下降再上升的趨勢，其中常溫25 ℃貯藏2 d時已達最大值，為47.49 nmol/mg，顯著高于貯藏各個時期的MDA含量，之后隨貯藏時間的延長而迅速下降，至貯藏8 d時已降至最低值，為34.10 nmol/mg，但與初期的MDA含量差異不顯著，貯藏10 d時，MDA含量再次上升，為35.06 nmol/mg，高于貯藏初期;在低溫5 ℃條件下，貯藏2 d時MDA含量達最大值，為43.36 nmol/mg，同樣是顯著高于貯藏各時期的MDA含量，自2 d后開始下降，到 6 d 時已降至30.88 nmol/mg，顯著低于初期MDA含量，隨后MDA含量又呈上升—下降趨勢，16 d后至貯藏結(jié)束MDA含量均顯著低于貯藏初期，并維持在一定水平至腐爛。

2.4 紫紅龍果實采后貯藏期間POD活性的變化

由圖4可知，紫紅龍果皮的POD活性在常溫25 ℃下呈先上升后下降趨勢，貯藏2 d時POD活性上升至最高值，為154.57 U/mg，顯著高于初期的活性，之后活性開始逐漸下降，至10 d時降至83.08 U/mg，顯著低于初期的活性;在低溫5 ℃下整體上呈先下降后上升再下降的趨勢，貯藏2 d時POD活性降至相對較低值，為119.52 U/mg，之后呈上升趨勢，至12 d時（132.28 U/mg），POD活性又高于貯藏初期，但差異不顯著，至20 d時升至高峰，為138.59 U/mg，顯著高于初期，之后直至貯藏結(jié)束仍處于下降趨勢。

2.5 紫紅龍果實采后貯藏期間CAT活性的變化

由圖5可知，紫紅龍果皮的CAT活性在25 ℃常溫貯藏下，隨著貯藏時間的延長呈先上升后下降趨勢，貯藏6 d時達最大值，為0.186 U/mg，顯著高于初期，之后CAT活性下降至

貯藏結(jié)束，但仍顯著高于貯藏初期的活性;在5 ℃低溫下果皮CAT活性在一定范圍內(nèi)先升高后下降，貯藏至2～8 d時CAT活性一直呈升高趨勢，至8 d時達到最大值，為0.214 U/mg，之后隨貯藏時間的延長呈下降趨勢，但仍顯著高于初期的活性。

2.6 紫紅龍果實采后貯藏期間抗超氧陰離子活力的變化

由圖6可知，紫紅龍果皮中抗超氧陰離子活力在常溫 25 ℃ 和低溫5 ℃貯藏下，整體呈先上升后下降的趨勢，其中在常溫貯藏下，整個貯藏期的抗超氧陰離子活力均顯著高于貯藏初期，貯藏2～4 d時抗 O-2 · ?活力一直呈升高趨勢，至4 d時達最大值，為1 096.09 U/g，之后隨著貯藏時間的延長呈下降趨勢;在低溫貯藏下，貯藏至2～4 d時抗超氧陰離子活力也呈升高趨勢，至4 d達最大值，為1 028.40 U/g，至6 d時又呈下降趨勢，至8 d時降至695.93 U/g，隨后上升，至12 d時又上升至較大值，為994.50 U/g，之后整體呈下降趨勢至腐爛，均顯著低于貯藏初期的值。

3 討論與結(jié)論

果蔬在正常的生理情況下其體內(nèi)清除活性氧的保護酶如SOD、CAT和POD等會相互協(xié)調(diào)共同組成酶促防御系統(tǒng)，及時清除體內(nèi)不斷產(chǎn)生的活性氧，保持正常的生理代謝，從而處于動態(tài)平衡[12]。但隨著對果實進行不同的脅迫處理和果實的成熟衰老，體內(nèi)細(xì)胞會產(chǎn)生不同程度的變化，從而影響酶活性[13-15]。本試驗結(jié)果表明：在常溫和低溫5 ℃貯藏下，貯藏前期的紫紅龍果皮SOD活性、清除 O-2 · ?活力、MDA含量呈上升趨勢，說明貯藏前期紫紅龍果皮受到不同處理刺激激活了自身防御系統(tǒng)，促進次生代謝物的產(chǎn)生，從而提高了SOD和POD活性，但此時CAT活性受到刺激后還處于較低水平，直接清除 O-2 · ?的能力還較低，隨著貯藏時間的延長果實體內(nèi)又不斷產(chǎn)生有害物質(zhì)，從而導(dǎo)致MDA含量增加。在貯藏后期，紫紅龍果皮的SOD、CAT和POD活性開始降低，清除 O-2 · ?活力下降，MDA含量趨于平緩，說明貯藏后期紫紅龍果皮內(nèi)產(chǎn)生的抗氧化酶活性還能清除 O-2 · ?，故MDA含量相對較低?？梢?，低溫處理紫紅龍后，減輕了MDA的積累，可及時清除體內(nèi)產(chǎn)生的 O-2 · ?，從而延緩紫紅龍的衰老，延長貯藏期限。

溫度是影響果實代謝過程、品質(zhì)與貯藏壽命的重要因子。果蔬采摘后，由于其新陳代謝活動仍然存在，其體內(nèi)的代謝平衡就會受到不同環(huán)境條件的影響，從而影響果實內(nèi)含物，甚至失去經(jīng)濟價值。王生有用雙層薄膜包裹火龍果并在8、25 ℃貯藏的研究表明，可溶性蛋白質(zhì)含量在不同溫度下的變化趨勢相反[16]，與本試驗研究結(jié)果一致，說明低溫能夠有效地延緩可溶性蛋白質(zhì)的分解速度，至于貯藏后期可溶性蛋白質(zhì)含量升高，這是否與長期的貯藏導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化從而延長貯藏期有關(guān)還有待進一步研究。

以上結(jié)果表明：紫紅龍在低溫5 ℃下貯藏較常溫增加 20 d，并且貯藏期間其可溶性蛋白質(zhì)分解速度較常溫相對緩慢，其3種重要的抗氧化酶（SOD、POD、CAT）能有效地清除各種活性氧，從而防止活性氧對細(xì)胞膜系統(tǒng)的損壞，延緩果實衰老進程，從而延長貯藏期。但這種單一的保鮮技術(shù)也存在不足，今后還須協(xié)同如臭氧處理、套袋和涂漠等方式，實現(xiàn)更低成本，獲取更高效益，以應(yīng)對紫紅龍的貯藏保鮮。

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