殼寡糖對早熟溫州蜜柑果實品質(zhì)的影響

金國強 李永杰 高恒錦 朱瀟婷

（1.浙江省臨海市柑橘產(chǎn)業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心臺州 317000；2.浙江省臨海市特產(chǎn)技術推廣總站）

殼寡糖（chito-oligosaccharide，COS）是殼聚糖的降解產(chǎn)物，是指由2～10個氨基葡糖通過β-(1，4)糖苷鍵連接而成的直鏈或支鏈的低度聚合物。殼聚糖廣泛存在于蝦蟹殼、真菌動物及某些植物的細胞壁中，是自然界唯一大量存在的堿性氨基多糖，因此，如何開發(fā)利用這類豐富的資源已成為研究者們面對的熱門課題[1，2]。近年來國內(nèi)外多次報道有關殼寡糖的生理功能和應用前景的研究內(nèi)容，為本研究提供了參考。殼寡糖溶解度高、活性強、容易被植物吸收利用，特別是分子量低于10000，更具獨特的生理活性和功能性質(zhì)，具有無毒害、不污染環(huán)境、兼有調(diào)控動植物生理特性的特點[3～5]，在植物上，殼寡糖可誘導產(chǎn)生免疫系統(tǒng)，提高作物的抗逆性，調(diào)節(jié)植物生長等功能[6]。石瑛等人發(fā)現(xiàn)植物細胞能夠識別殼寡糖信號分子，進而誘發(fā)過敏反應和系統(tǒng)獲得性抗性等多種防御反應[7]。陳奕兆等人用2g/100ml的COS涂膜水蜜桃，有效減緩了果實中的糖類物質(zhì)分解，并且該處理對果實中丙二醛（MDA）及多酚氧化酶（PPO）的產(chǎn)生均具有較好地抑制作用[8]。劉弘等人利用5%殼寡糖1000倍噴布于晚熟甜橙塔羅科血橙葉面，單株產(chǎn)量提高13.9%，可溶性固形物含量增加0.5個百分點，明顯增強樹勢，提高抗旱、抗寒能力，促進生長，提高著果率，減少裂果和落果，對提高產(chǎn)量和改善果實品質(zhì)效果明顯[9]。殼寡糖還可以作為一種新型生物農(nóng)藥，拮抗土壤中多類真菌、細菌和病毒，增殖土壤中的有益菌數(shù)量和種類，具有刺激植物生長，使農(nóng)作物增產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的特點[10]。因此，殼寡糖作為一種新型多功能生物試劑，在調(diào)節(jié)植物生長及誘導植物抗逆性、抗病性等方面具有極大的應用潛力。

臨海是中國無核蜜橘之鄉(xiāng)，現(xiàn)有柑橘面積 1.28×104hm2，年產(chǎn)量30余萬 t，而溫州蜜柑作為栽培面積超過99%的主栽品種，在多年的研究指導和實踐應用中，已逐漸形成一條弱勢、完熟采摘的管理模式。其生產(chǎn)的柑橘果品皮薄、極化渣和高固酸比在柑橘市場獲得良好的效益和口碑。然而，一些土質(zhì)不良、氣候逆境、病害嚴重或樹勢強盛的果園其果實品質(zhì)較差，可溶性固形物和酸度均難以達到精品果生產(chǎn)的標準。因此，本文選擇一個種植環(huán)境不佳的試驗區(qū)塊，探討了不同濃度、分子量及使用方式的殼寡糖處理膨大期的果實，研究其對成熟期果實品質(zhì)的影響，以期為殼寡糖在溫州蜜柑上的應用提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地點與材料

浙江省臨海市涌泉柑橘專業(yè)合作社基地，品種為宮川溫州蜜柑，砧木為枳，樹齡15年。果園土壤為紅黃壤，土壤有機質(zhì)含量17.39g/kg，pH值 4.5。

1.2 試驗儀器與試劑

噴藥器： 3WD-S20A- 1背負式電動噴霧器。試驗藥劑：殼寡糖粉劑，相對分子量（Mr）分別為1500、2500和6000Da。

1.3 試驗方法

于當年的 7月16日和10月 9日，對宮川溫州蜜柑進行樹冠葉面噴霧和灌根處理，每個處理一個區(qū)組，每個區(qū)組 5株樹。試驗共設13個處理（表 1）。處理13為設置的對照（CK），不做任何處理。果實成熟期的11月12日，于每小區(qū)隨機選擇 2株樹，按東、西、南、北、中 5個方位采集10果實，共20個果實。

表1

1.4 分析儀器

可溶性固形物（total soluble sol-ids，TSS）含量使用PAL- 1手持糖酸速測儀測定。用NaOH(0.1N)滴定法測定果汁可滴定酸（titratable acidity，TA）含量。

2 結果與分析

2.1 殼寡糖處理對溫州蜜柑果實TSS的影響

從圖 1可以看出，葉面噴霧殼寡糖后各處理的TSS均有不同程度的提高。其中1500Da處理效果最好，其次是2500Da。最優(yōu)的結果來自L-L1000處理，其TSS值為11.9，比L-L500（11.8）和CK（10.3）分別提高了 0.8和15.5%。同樣的，1000倍2500Da處理結果也更優(yōu)于500倍濃度處理。但是6000Da各處理間差異不明顯。

對于根部澆灌殼寡糖，僅2500Da處理后果實TSS有明顯提高，M-R200和M-R500的TSS為10.9和11.0分別比CK提高了 5.8和6.7%。而1500和6000Da的處理結果與CK非常接近?？偟膩碚f，殼寡糖葉面噴霧比根部澆灌更有利于調(diào)控溫州蜜柑果實的可溶性固形物含量。

圖1 不同分子量的殼寡糖處理對溫州蜜柑果實TSS的影響

2.2 根部澆灌殼寡糖對溫州蜜柑果實TA的影響

圖 2顯示了與CK相比，除H-L1000處理外，殼寡糖各處理的果實可滴定酸（TA）濃度均有不同程度的下降，葉面噴霧處理中，M-L1000和H-L500處理的TA為 0.552和0.597，優(yōu)于其它處理，分別比CK（0.651）下降了0.099和0.054。根部澆灌處理中，500倍1500和2500Da處理后的果實TA最低，均為0.569%，低于CK處理0.082個百分點?？偟膩碚f，葉面噴布與根部澆灌殼寡糖對TA影響差異不大，但效果最好的來自1000倍2500 Da葉面噴施處理后的果實。

綜合圖1和圖2，進一步比較了用來評價柑橘風味的一個重要指標，固酸比（TSS/TA），經(jīng)過計算，CK的固酸比為15.8，而殼寡糖 處 理 后 ，M-L1000、L-L1000、M-R500和H-L500固酸比均超過19，分別為20.8、19.6、19.3和19.1。因此，葉面噴布Mr為1500和2500 Da殼寡糖1000倍液有利于改善溫州蜜柑果實品質(zhì)。

3 討論

殼聚糖最為一種新型生物制劑，近年來研究發(fā)現(xiàn)它可有效地誘導植物產(chǎn)生防御反應，激活植物的免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)植物應激反應、刺激植物生長[7]。然而，殼寡糖的結構多樣，特性復雜，其在應用范圍上的設定，如使用方式、應用濃度、測定指標等均存在諸多未知的參數(shù)[10]，因此，收集準確的殼寡糖試驗參數(shù)為其在柑橘上的推廣應用提供了重要參考。本研究發(fā)現(xiàn)，使用分子量為1500和2500 Da殼寡糖葉面噴施或灌根溫州蜜柑的處理，有利于提高果實品質(zhì)，并且葉面處理能夠獲得較高的果實TSS和固酸比，均優(yōu)于對應的灌根處理。這與朱瀟婷等[11]在巨峰葡萄上的應用結果相似，噴施或灌根均有利于提高葡萄果實可溶性固形物含量，并且在施用方式上葉面噴霧要好于灌溉處理。聶青玉和侯大軍的研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖處理能較好地保持貯藏紅橘果實的感官品質(zhì)、風味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，1%濃度的處理效果優(yōu)于 2.0%和 3.0%的處理[12]。而本研究也表明，葉面噴施Mr1500和2500Da殼寡糖1000倍的TSS和固酸比均優(yōu)于500倍處理。

值得注意的是，6000Da殼寡糖噴霧或灌根處理的綜合表現(xiàn)不如1500和2500Da的結果，特別是灌根處理，其結果（TSS和TA）與對照組均無顯著變化。這可能與殼寡糖的相對分子質(zhì)量大?。ㄖ谱鞴に嚰靶再|(zhì)）有關。因為相對分子質(zhì)量小，溶解度較好，且寡糖聚合度分布較均勻，活性應用上可能更加廣泛；而相對分子質(zhì)量較大，溶解性能較差，可能會造成植物吸收的障礙[13]。此外，根部澆灌處理的結果一致性較差，這可能與土壤的復雜壞境對外部的刺激有著較強的緩沖作用有關，需要進一步的試驗進行觀察和驗證。