青脆李采后貯藏過(guò)程糖含量及相關(guān)酶的變化規(guī)律

曾小峰 高倫江 曾順德 方波 曾志紅 刁源 刁倩 趙倩

摘 要 為探究青脆李在采后貯藏過(guò)程中糖含量和相關(guān)酶活性的變化規(guī)律，測(cè)定了青脆李可溶性糖含量和糖代謝酶活性，并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，青脆李采后蔗糖、果糖、葡萄糖含量均發(fā)生顯著變化（P<0.05），蔗糖磷酸合成酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì)，蔗糖合成酶活性基本維持微小的下降趨勢(shì)，無(wú)顯著變化（P>0.05），酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶活性均呈上升趨勢(shì)，貯藏結(jié)束時(shí)酶活性分別為貯藏初期的1.62倍、1.21倍。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性與蔗糖含量變化呈顯著正相關(guān)，與果糖含量呈顯著負(fù)相關(guān);酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶活性與蔗糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與果糖含量呈顯著正相關(guān)。青脆李果實(shí)的采后糖代謝中蔗糖主要分解為果糖，且果實(shí)的后熟甜味物質(zhì)主要是果糖。

關(guān)鍵詞 青脆李;貯藏;糖含量;糖代謝酶活性

中圖分類號(hào)：TS255.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.28.008

李風(fēng)味鮮美，酸甜可口，其果肉營(yíng)養(yǎng)豐富，與其他果實(shí)相比，李果實(shí)中的膳食纖維含量、多酚類物質(zhì)含量和抗氧化活性能力均相對(duì)較高[1-2]，同時(shí)，富含多種氨基酸、維生素及礦物質(zhì)，具有預(yù)防消化系統(tǒng)疾病、心血管疾病、增強(qiáng)免疫、美容等多種生理活性，有很高的商品價(jià)值。近年來(lái)，我國(guó)李產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，栽培面積和產(chǎn)量持續(xù)上升，種植遍布全國(guó)多個(gè)省市，僅重慶地區(qū)栽培面積就約5.33萬(wàn)公頃，成為重慶市第二大水果，主要集中在巫山、渝北、萬(wàn)州、酉陽(yáng)等地，具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

青脆李采收正值炎熱夏季，環(huán)境溫度高，果實(shí)代謝旺盛，常溫下3～5 d即失去原有質(zhì)地和風(fēng)味，即果實(shí)發(fā)生后熟軟化，而果實(shí)后熟軟化過(guò)程中，與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)的質(zhì)地、風(fēng)味、色澤、糖酸等物質(zhì)也發(fā)生了變化[3-4]。其中，糖類是果實(shí)的重要構(gòu)成物質(zhì)，并且糖代謝與果實(shí)的后熟軟化存在顯著的相關(guān)性[5]，糖類不僅為果實(shí)提供能量，達(dá)到增強(qiáng)果實(shí)抗逆性的作用，也直接關(guān)系果實(shí)品質(zhì)發(fā)育結(jié)果的優(yōu)劣[6]，作為影響果實(shí)風(fēng)味的重要物質(zhì)之一，其組分可直接影響果實(shí)的甜酸味。因此，果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)與商品價(jià)值很大一部分取決于果實(shí)內(nèi)糖類組分[7]。果實(shí)中糖積累和轉(zhuǎn)化又是由多種糖代謝酶共同調(diào)控，研究糖積累機(jī)制必然要先研究糖代謝相關(guān)酶的綜合作用[8-9]。相關(guān)研究表明李是蔗糖代謝型果實(shí)，其參與糖代謝酶主要有蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、轉(zhuǎn)化酶[10]。

劉碩等分析了57份具有代表性的李屬果實(shí)糖組分及含量，發(fā)現(xiàn)供試不同種/類型的成熟李果實(shí)中可溶性糖既有共性特征又有特異性，李果實(shí)中糖組分及其含量因品種而存在較大差異[11]。本文以重慶青脆李為研究對(duì)象，研究其在低溫貯藏過(guò)程中糖含量及相關(guān)糖代謝酶活性的變化規(guī)律，以期為青脆李的貯藏保鮮技術(shù)提供數(shù)據(jù)參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料與試劑

青脆李：將果園采摘下來(lái)的新鮮青脆李果實(shí)盡快放入溫度為（8±0.5） ℃、濕度為90%的冷庫(kù)中，并隨機(jī)取青脆李果實(shí)（約20個(gè)）凍入超低溫（-80 ℃）冰箱中待測(cè)。以后每5天取樣1次。在進(jìn)行完最后1次取樣時(shí)，對(duì)7次取樣進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。

乙腈、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、石油醚，均購(gòu)于成都市科龍化工試劑廠;葡萄糖、蔗糖、果糖，美國(guó)Sigma公司;蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性轉(zhuǎn)化酶、堿性轉(zhuǎn)化酶試劑盒，索萊寶科技有限公司。

1.2? 儀器與設(shè)備

高速臺(tái)式離心機(jī)3-18KS型，美國(guó)Sigma公司;高效液相色譜儀-蒸發(fā)光散射檢測(cè)器2695-2420型，美國(guó)Waters公司;冰箱BCD-649WADV，青島海爾股份有限公司;紫外可見分光光度計(jì)754E型，天津普瑞斯儀器有限公司;高速冷凍離心機(jī)GL-12A型，上海菲恰爾分析儀器有限公司;電子恒溫水浴鍋HH-4型，常州國(guó)華電器有限公司。

1.3? 方法

1.3.1? 蔗糖、果糖、葡萄糖含量測(cè)定

參照GB/5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》[12]。

樣品處理：稱取約1.5 g試樣，置于100 mL具塞三角瓶中，準(zhǔn)確加入10 mL萃取溶液（0.02 mol·L-1氫氧化鈉溶液），以180 r·min-1振蕩40 min，定性濾紙過(guò)濾，取2 mL濾液，經(jīng)0.45 ?m水相濾膜過(guò)濾后待分析。

1.3.2? 酶活性測(cè)定

蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性轉(zhuǎn)化酶、堿性轉(zhuǎn)化酶均按試劑盒方法測(cè)定。

樣品處理：稱取約0.1 g青脆李果肉，加入1 mL提取液，進(jìn)行冰浴勻漿，8 000 g 4 ℃離心10 min，取上清液，置冰箱中待測(cè)。

1.3.3? 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007處理數(shù)據(jù)，SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，Origin Pro 8.5進(jìn)行圖像處理;所有實(shí)驗(yàn)均做3次重復(fù)測(cè)定。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 葡萄糖、果糖、蔗糖含量的變化

采后果實(shí)中的糖主要由蔗糖、果糖和葡萄糖構(gòu)成，這三種糖具有不同的作用，李果實(shí)中糖組分及其含量因品種而存在較大差異[11]。由圖1可以看出，青脆李貯藏期，蔗糖含量維持在一個(gè)比較高的水平，且含量均高于果糖和葡萄糖含量，在整個(gè)貯藏過(guò)程，蔗糖呈現(xiàn)出先緩慢下降后快速下降最后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)，第10天到20天含量急速下降。青脆李采后果實(shí)中果糖、葡萄糖大部分都來(lái)源于蔗糖分解，所以蔗糖在維持生命消耗的同時(shí)，還有一部分要拿來(lái)分解為果糖、葡萄糖，因此，在貯藏期間蔗糖含量越來(lái)越低。果糖與葡萄糖的初始含量較蔗糖含量低，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果糖、葡萄糖在15 d前呈上升趨勢(shì)，而后總體呈下降的趨勢(shì)，這是由于在貯藏后期，可溶性糖成為呼吸作用主要消耗物質(zhì)，為維持果實(shí)的生命代謝，消耗了前期積累的果糖和葡萄糖。

2.2? 蔗糖磷酸合成酶活性的變化

蔗糖磷酸合成酶是存在于果實(shí)內(nèi)的可溶性酶，在整個(gè)糖代謝中有著極其重要的作用，在果實(shí)的貯藏期間，其對(duì)蔗糖的合成有很重要的影響，其催化合成蔗糖的過(guò)程不是可逆反應(yīng)。由圖2可以看出，在整個(gè)貯藏過(guò)程，蔗糖磷酸合成酶活性呈先上升后下降的趨勢(shì)，在貯藏第10天，酶活性達(dá)到最大值（308.61 μg·min-1·g-1，F(xiàn)W），比貯藏初始時(shí)提升了12.29%，貯藏10 d后，蔗糖磷酸合成酶活性不斷降低，當(dāng)貯藏結(jié)束時(shí)，青脆李果實(shí)中蔗糖磷酸合成酶活性為貯藏初期的0.87倍。

2.3? 蔗糖合成酶活性的變化

蔗糖合成酶既可以參與蔗糖的合成，還可以參與蔗糖的分解，因此，它是一種具有特殊性質(zhì)的可逆酶[13]，在蔗糖的合成與分解中具有特殊的地位。青脆李在貯藏過(guò)程中，蔗糖合成酶活性無(wú)明顯變化，其活性基本維持微小的下降趨勢(shì)，當(dāng)貯藏結(jié)束時(shí)，青脆李果實(shí)中蔗糖合成酶活性為貯藏初期的0.92倍（見圖2）。

2.4? 酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶活性的變化

蔗糖轉(zhuǎn)化酶是蔗糖代謝的關(guān)鍵酶之一，它不僅可以催化蔗糖不可逆地分解為己糖，還參與組織蔗糖輸入速率的調(diào)節(jié)及同化物的分配，對(duì)果實(shí)獲得作為能量和碳源的果糖、葡萄糖具有重要影響，它又被分為酸性轉(zhuǎn)化酶和中性轉(zhuǎn)化酶兩種。由圖3可以看出，青脆李在貯藏前期（0～15 d），酸性轉(zhuǎn)化酶活性不斷升高，在15 d時(shí)達(dá)到最大值（50.40 μg·min-1·g-1，F(xiàn)W），比貯藏初始時(shí)提高了50.58%，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酸性轉(zhuǎn)化酶活性呈下降趨勢(shì)，當(dāng)貯藏結(jié)束時(shí)，青脆李果實(shí)中酸性轉(zhuǎn)化酶活性為貯藏初期的1.62倍，在整個(gè)貯藏過(guò)程。青脆李在貯藏期，中性轉(zhuǎn)化酶活性呈逐漸上升趨勢(shì)，貯藏25 d后，呈下降趨勢(shì)，當(dāng)貯藏結(jié)束時(shí)，中性轉(zhuǎn)化酶活性為貯藏初始的1.21倍。

2.5? 青脆李糖含量與糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性分析

由表1可以看出，青脆李在整個(gè)貯藏過(guò)程中，果實(shí)可溶性糖含量與糖代謝相關(guān)酶活性具有相關(guān)性。其中，果實(shí)中的蔗糖磷酸合成酶活性、蔗糖合成酶活性與蔗糖含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.836*、0.941**，而兩種酶活性與果糖、葡萄糖含量的變化均呈負(fù)相關(guān)，與果糖含量具有顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.809*、-0.914**，該研究結(jié)果與王君對(duì)采后皇冠梨糖代謝的研究結(jié)果[14]一致。本文結(jié)果蔗糖合成酶與蔗糖的合成相關(guān)性更高，這與已有的文獻(xiàn)報(bào)道略有不同，需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

與前兩種酶相比，果實(shí)中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性、中性轉(zhuǎn)化酶活性變化與蔗糖、果糖、葡萄糖相關(guān)性相反，酸性轉(zhuǎn)化酶活性、中性轉(zhuǎn)化酶活性與蔗糖含量呈顯著的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.771*，-0.905**，與果糖、葡萄糖含量的變化均呈正相關(guān)性，與果糖含量具有顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.963**、0.966*，該研究結(jié)果與戚雯燁等對(duì)毛花獼猴桃‘華特 的研究結(jié)果[15]一致。酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶都可以促進(jìn)果糖、葡萄糖含量的增加，貯藏15 d后，果糖含量一直大于葡萄糖含量，這說(shuō)明在青脆李果實(shí)的采后糖代謝中蔗糖主要分解為果糖，并且青脆李果實(shí)后熟作用的甜味物質(zhì)主要是由果糖來(lái)承擔(dān)的。

3? 討論

大量實(shí)驗(yàn)證明，蔗糖代謝和相關(guān)代謝酶之間有著密切的聯(lián)系，蔗糖磷酸合成酶可催化合成蔗糖，酸性轉(zhuǎn)化酶可將蔗糖催化分解為葡萄糖和果糖，在獼猴桃、香蕉等水果中得到了證實(shí)。

青脆李果實(shí)在整個(gè)貯藏期，酸性轉(zhuǎn)化酶和中性轉(zhuǎn)化酶活性呈不斷上升趨勢(shì)，貯藏后期有所下降，且酸性轉(zhuǎn)化酶活性強(qiáng)于中性轉(zhuǎn)化酶活性，這與袁揚(yáng)靜等對(duì)香蕉果實(shí)研究的中性轉(zhuǎn)化酶活性高于酸性轉(zhuǎn)化酶活性結(jié)果[16]不一致，與王君等對(duì)皇冠梨的研究結(jié)果[17]一致。蔗糖合成酶在果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程可水解蔗糖，為淀粉合成提供底物，在青脆李的采后貯藏中發(fā)現(xiàn)蔗糖合成酶活性無(wú)顯著性變化，說(shuō)明在采后貯藏過(guò)程，蔗糖合成酶的作用較小。有關(guān)蔗糖合成酶在青脆李果實(shí)采后貯藏過(guò)程中的作用需要進(jìn)一步印證。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）