采前水楊酸結合采后1-MCP處理對李果實貯藏期品質及抗氧化能力的影響

羅冬蘭，瞿光凡，曹 森，朱 婷，陳仁菊，肖 倩，張 迪，巴良杰,

（1.貴陽學院生物與環(huán)境工程學院，貴州 貴陽 550005；2.貴陽學院食品與制藥工程學院，貴州 貴陽 550005）

李子（Prunus salicinaLindl.），屬于薔薇科、李屬植物，因其果肉富含多種營養(yǎng)物質，如蛋白質、維生素C、有機酸、鈣及多種微量元素，且價格低廉，深受消費者歡迎[1]。貴州李子果實一般于高溫多雨的夏季采收，果實采收后呼吸作用較強，且貴州山區(qū)交通不便，運輸過程中極易造成果皮機械傷，從而促進病害侵染果實，這些都加速了李子果實的衰老速度[2?3]。因此，研究李子采后高效、簡便、成本低的貯藏保鮮技術是李子產業(yè)發(fā)展面臨的重大問題之一。

1-MCP（1-methylcyclopropene，1-MCP）是乙烯合成的抑制劑，可特異性地抑制乙烯與受體蛋白的結合，從而抑制果實體內乙烯的作用[4]，延緩果實采后的衰老進程，其已經廣泛應用于藍莓[5]、獼猴桃[6]、李子[7]、百香果[8]、梨[9]等果實的貯藏保鮮。水楊酸（Salicylic acid，SA）是植物體內的激素，參與植物的抗逆反應，對植物的生長發(fā)育、成熟衰老等都有調控作用[4]，研究表明SA處理可以有效延緩桃[10]、梨[11]、杏[12]、甜瓜[13]等果實采后衰老過程，延長貯藏期。對杏果[14]、芒果[15]、哈密瓜[16]等果實進行采前噴施SA處理均可有效地延緩果實衰老過程，保持較好地貯藏品質。但是，關于采前SA是否延緩李子采后衰老過程的報道較少，且采前SA結合采后1-MCP處理是否影響李子果實活性氧代謝及衰老過程，目前尚不清晰。

本研究擬通過以李子為試材，研究采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期間腐爛率、失重率、硬度、丙二醛、可溶性固形物、可滴定酸、VC含量、H2O2含量、O2?·產生速率以及活性氧代謝相關的過氧化物酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性等品質指標的影響，探究不同處理方式對李子貯藏期果實品質的影響，以期為李子采后貯藏保鮮提供新的理論依據和新的研究思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試李子 品種為“青脆李”，八成熟，采收于貴州省貴陽市李子種植基地；1-MCP 美國陶氏益農公司；PE保鮮膜（0.02 mm） 國家農產品保鮮工程技術研究中心；水楊酸 天津市光復精細化工研究所。

保鮮冷庫（±0.5 ℃） 國家農產品保鮮工程技術研究中心；TAXT Plus質構儀 英國SMS公司；UV-2550紫外分光光度計 日本島津公司；PAL-1型迷你數顯折射計 日本ATAGO公司；pH S-25型數顯酸度計 上海虹益儀器儀表有限公司；TGL-16A型臺式高速冷凍離心機 長沙平凡儀器儀表有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品前處理 李實驗在貴陽市李子種植基地進行，在李果實坐果期、膨大期、采收前2 d采用1.0 mmol/L水楊酸（通過預實驗篩選）進行噴施，以李子表面均著藥液、開始滴液即可，以噴施清水處理作為對照（CK），總共處理約300 kg李子。李子采后立刻運至貴陽學院農產品貯藏保鮮實驗室，挑選大小一致、無機械傷、無病蟲害、顏色一致的李子用于貯藏實驗。

本研究分為四個處理組：CK，采前清水噴施，采后22 ℃條件下0 μL/L的1-MCP熏蒸20 h；SA，采前1.0 mmol/L的水楊酸噴施，采后22 ℃條件下0 μL/L的1-MCP熏蒸20 h；1-MCP，采前清水噴施，采后22 ℃條件下1 μL/L（通過預實驗篩選出最佳濃度）的1-MCP熏蒸20 h；SA+1-MCP，采前1.0 mmol/L的水楊酸噴施，采后22 ℃條件下1 μL/L的1-MCP熏蒸20 h。將處理完的李子果實于0 ℃條件下貯藏60 d，果實貯藏期每隔15 d對四個處理組李子樣品進行觀察、取樣和指標測定。

1.2.2 腐爛率的測定 選取100個果實，采用計數法測定李果實的腐爛率（以果實表面有果皮破裂、凹陷、流水和長霉為標準判定為腐爛果），計算公式為：

1.2.3 失重率的測定 選取100個果實，采用稱重法[2]，單位以%計。

1.2.4 硬度的測定 在李果實中部對稱的兩面，用TA.XT.Plus質構儀打孔測定果肉硬度，每個果子測兩次，取平均值，計為去皮硬度，單位以kg·cm?2計。

1.2.5 丙二醛 參照曹建康等[17]的方法并稍作修改，以硫代巴比妥酸法測定李果實的丙二醛含量，單位以nmol/g計。

1.2.6 可溶性固形物 參照曹建康等[17]用迷你數顯折射計測定李果實的可溶性固形物含量，單位以%計。

1.2.7 可滴定酸 參照曹建康等[17]用數顯酸度計測定李果實的可滴定酸含量，單位以%計。

1.2.8 VC含量 參照曹建康等[17]用2,6-二氯酚靛酚法測定李果實的VC含量，單位以mg/100 g計。

1.2.9 SOD、CAT和POD活性的測定 參照司敏等[18]用紫外分光光度計法測定測定李果實的抗氧化酶活性，單位以U/mg計。

1.2.10 超氧陰離子（O2?·）產生速率和過氧化氫含量的測定 參照HUAN等[19]的方法進行測定，單位分別以nmol/（min·g）和nmol/g計。

1.3 數據處理

各指標測定設3次重復，結果以平均值±標準偏差表示。數據結果采用Excel 2016軟件進行統(tǒng)計處理，差異顯著分析采用SPSS 22.0軟件，在0.05水平上進行顯著檢驗（P<0.05）。采用Excel 2016進行作圖。

2 結果與分析

2.1 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏品質的影響

2.1.1 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期腐爛率、失重率和硬度的影響 腐爛率通常是衡量果實貯藏品質的重要指標。如圖1所示，在貯藏期0～15 d，四個處理組的李果實未發(fā)生腐爛現象。在貯藏末期60 d時，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四個處理組的腐爛率分別為11.6%、7.7%、9.1%和5.3%，四個處理組差異顯著（P<0.05）。由上可知，SA和1-MCP處理可以有效抑制李子貯藏期腐爛率的增加，其中，SA+1-MCP復合處理效果最好，這與SA結合1-MCP處理在葡萄上的結果相一致，進一步證實了SA和1-MCP處理可以有效抑制果實采后貯藏期腐爛率的發(fā)生[20]。

圖1 采前SA結合采后1-MCP處理對李子腐爛率的影響Fig.1 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on rot ratio of plum fruits

果實貯藏過程由于呼吸、蒸騰等代謝活動會消耗果實自身的有機物，造成質量減少，失重率增加[17]。如果貯藏過程中，失重率過大，會影響果實的銷售效益，因此，需要在貯藏過程中要抑制果實失重率的增加。如圖2所示，李子果實的失重率隨著貯藏期的延長而不斷增加。在貯藏末期60 d，CK處理組的失重率為6.1%，而SA、1-MCP、SA+1-MCP三個處理組的失重率比CK處理組降低了32.6%、29.9%、46.2%，三個處理組顯著減緩了果實貯藏期失重率的增加（P<0.05），且SA+1-MCP復合處理效果最佳。由上表明，SA結合1-MCP處理可以有效降低李子貯藏期失重率的增加，較好地保持貯藏期果實的銷售品質。

圖2 采前SA結合采后1-MCP處理對李子失重率的影響Fig.2 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on water loss of plum fruits

隨著李子果實衰老程度的增加，果實硬度逐漸下降[2]。通過測量果實硬度大小，可以有效衡量果實的衰老程度。如圖3所示，隨著李子貯藏期的延長，果實硬度呈總體下降趨勢。在貯藏期0～15 d，果實硬度大小呈緩慢下降趨勢；而在貯藏期15～60 d，果實硬度迅速降低。在貯藏末期60 d，CK、SA、1-MCP和SA+1-MCP處理組果實的硬度大小分別為：2.5、3.1、3.4、3.8 kg/cm2，處理組的硬度顯著高于CK對照組（P<0.05），尤其是SA+1-MCP處理組比CK組硬度提高了52.0%。綜上，SA結合1-MCP處理可以有效保持貯藏期果實的硬度，保持較好地貯藏品質。在細胞壁相關酶的作用，果實中果膠質和纖維素逐漸被降解，導致硬度逐漸降低，研究表明水楊酸處理可以通過抑制細胞壁相關酶活性，從而延緩果實硬度下降[20?21]。

圖3 采前SA結合采后1-MCP處理對李子硬度的影響Fig.3 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on firmness of plum fruits

2.1.2 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期丙二醛的影響 果實采后貯藏過程中，遭受外界脅迫傷害時，果實細胞會應激產生一定的羥基自由基和超氧陰離子，進而誘發(fā)膜脂中不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化反應，產生脂質自由基；當細胞內脂質自由基的不斷積累會引發(fā)膜脂的過氧化作用，從而導致細胞膜透性程度增加，加速細胞死亡[22]。通過測定果實丙二醛含量的大小，可以衡量膜脂的過氧化程度。如圖4所示，果實中丙二醛的含量隨著貯藏期的延長不斷增加。在貯藏末期60 d，CK處理的丙二醛含量要顯著高于三個處理組（P<0.05），且SA+1-MCP復合處理的丙二醛含量最低。SA結合1-MCP處理可以有效抑制果實貯藏期丙二醛含量的增加，延緩果實衰老進程。果實組織內活性氧累積后可與不飽和脂肪酸反應導致細胞組織滲漏，MDA是膜脂過氧化反應過程中最重要的產物之一，SA和1-MCP處理處理可以有效提高體內活性代謝酶活性，降低活性氧和MDA的累積[23?26]。

圖4 采前SA結合采后1-MCP處理對李子丙二醛含量的影響Fig.4 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on malondialdehyde content of plum fruits

2.1.3 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期可滴定酸含量、可溶性固形物含量和VC含量的影響果實可滴定酸含量的大小直接影響果實的口感風味[27]。從圖5可以得出，李子果實的可滴定酸含量隨著貯藏期的延長而不斷降低。在貯藏末期60 d，四個處理組的可滴定酸含量下降到最低值，CK組為0.44%，SA、1-MCP、SA+1-MCP三個處理組分別比CK組提高了29.3%、16.5%、42.9%，顯著性高于CK組（P<0.05）。由此可以說明，SA和1-MCP處理可以較好地保持果實貯藏期果實的可滴定酸含量，保持較好地風味品質，其中，SA+1-MCP處理組效果最好。果實可溶性固形物含量大小可以衡量果實的采收期和耐貯性[27]。如圖6所示，在貯藏期0～15 d，四個處理組的可溶性固形物含量呈緩慢上升趨勢，可能是果實采后貯藏期后熟現象。在貯藏期15～60 d，果實從完全成熟轉向衰老過程，由于自身生命代謝的逐漸消耗，可溶性固形物含量逐漸降低。在貯藏末期60 d，SA、1-MCP、SA+1-MCP三個處理組的可溶性固形物含量顯著高于CK對照組（P<0.05），但三個處理組之間差異不顯著（P>0.05）。由此可知，SA和1-MCP處理可以較好地保持果實貯藏期果實的可溶性固形物含量。水楊酸和1-MCP處理可以有效延緩果實呼吸作用，進而減少體內糖、酸等底物的代謝消耗，從而保持較好地營養(yǎng)貯藏品質[13,28]。

圖5 采前SA結合采后1-MCP處理對李子可滴定酸含量的影響Fig.5 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on titratable acid content of plum fruits

圖6 采前SA結合采后1-MCP處理對李子可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on total soluble solids content of plum fruits

果蔬貯藏期的VC含量，可以作為果蔬貯藏品質的重要的評價指標之一[27]。如圖7所示，隨著果實貯藏期的延長，果實VC含量逐漸降低。在貯藏第60 d，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四個處理組的VC含量與初始值相比，分別降低了38.8%、27.4%、32.5%、20.8%，四個處理組的李子VC含量保持效果依次為：CK<1-MCP

圖7 采前SA結合采后1-MCP處理對李子VC含量的影響Fig.7 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on VC content of plum fruits

2.2 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期活性氧及清除系統(tǒng)的影響

2.2.1 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期活性氧相關酶活性的影響 隨著果實貯藏期的延長，果實衰老程度逐漸增加，組織細胞內活性氧代謝失去平衡，造成組織體內自由基過量累積，進而加劇脂質過氧化作用，引起細胞質膜系統(tǒng)的損傷[17]。POD、SOD和CAT是活性氧代謝的主要酶，在體內活性氧代謝平衡過程中有著重要作用，這些酶相互協(xié)調及時清除體內過多的自由基，減少活性氧對細胞的毒害作用[29]。如圖8～圖10所示，隨著李子貯藏期的延長，活性氧代謝的相關酶POD、SOD和CAT的活性都呈現先增加后降低的趨勢。四個處理組的POD酶活性在貯藏期45 d時達到最大值，且SA、1-MCP、SA+1-MCP三個處理組的酶活性分別比CK組提高了32.7%、28.6%、37.8%（圖8），三個處理組的POD酶活性顯著性高于CK組（P<0.05）。與POD酶活性變化相似，SOD酶活性隨著貯藏期的延長也逐漸增加，且在貯藏期45 d達到最大值（圖9），與CK組相比，SA、1-MCP、SA+1-MCP三個處理組SOD酶活性顯著性提高了17.0%、17.4%、20.0%（P<0.05）。CAT酶活性在貯藏期0～15 d呈上升趨勢，在貯藏期15～60 d呈下降趨勢，貯藏期15 d時酶活性達到最大值（圖10）。在貯藏期15 d，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四個處理組CAT酶活性大小依次為：CK<1-MCP

圖8 采前SA結合采后1-MCP處理對李子POD活性的影響Fig.8 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on POD activity of plum fruits

圖9 采前SA結合采后1-MCP處理對李子SOD活性的影響Fig.9 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on SOD activity of plum fruits

圖10 采前SA結合采后1-MCP處理對李子CAT活性的影響Fig.10 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on CAT activity of plum fruits

2.2.2 采前SA結合采后1-MCP處理對李子貯藏期O2?·產生速率和H2O2含量的影響 隨著果實衰老程度增加，果實體內活性氧代謝平衡機制遭到破壞，體內O2?·和H2O2含量的累積，加速果實衰老。如圖11～圖12所示，隨著貯藏期延長，李子果實體內O2?·產生速率和H2O2含量逐漸增加，而SA和1-MCP處理顯著抑制了O2?·的產生速率和H2O2含量的累積（P<0.05）。在貯藏末期60 d，CK組的O2?·產生速率增加至1.11 nmol/（min·g），而SA、1-MCP、SA+1-MCP處理組分別有效降低了17.8%、17.2%、33.1%（圖11），且三個處理顯著性低于CK對照組（P<0.05）。CK、SA、1-MCP和SA+1-MCP處理組的H2O2含量在貯藏期60 d時均達到最大值，依次為：45.5、36.5、40.7、32.7 nmol/g，且四個處理組差異顯著（P<0.05）。由上可知，SA和1-MCP處理顯著降低了李果實貯藏期O2?·產生速率和H2O2含量的累積，延緩果實的衰老進程，其中SA+1-MCP處理效果最佳。SOD、CAT和POD是活性氧代謝相關的重要酶，SOD能催化體內的歧化反應，使超氧陰離子自由基轉化為H2O2和O2，H2O2再被CAT和POD清除，SA+1-MCP處理通過顯著提高果實中的SOD、CAT和POD酶活性，進而降低O2?·產生速率和H2O2含量[31?32]。

圖11 采前SA結合采后1-MCP處理對李子O2?·產生速率的影響Fig.11 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on the production rate of O2?· of plum fruits

圖12 采前SA結合采后1-MCP處理對李子H2O2含量的影響Fig.12 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on H2O2 content of plum fruits

3 結論

李子采后1-MCP處理可以有效降低果實的呼吸作用，延緩TSS含量的降低，保持較好的貯藏品質[7]。SA處理可以有效提高貯藏期果實的活性氧代謝酶活性，降低果實體內O2?·產生速率和H2O2含量，延緩果實的衰老[30,32]，但SA在李子采后貯藏上的研究機制還不是很明確。因此，本研究對李子進行采前SA處理并結合采后1-MCP處理，研究表明：采前SA結合采后1-MCP處理能夠有效抑制李子果實貯藏期腐爛率、失重率的發(fā)生，保持較好的果實硬度、可溶性固形物、可滴定酸和VC含量，抑制丙二醛和H2O2含量的累積，提高CAT、POD和SOD酶的活性，降低O2?·產生速率，保持較好的貯藏品質，為李子采后貯藏保鮮技術的應用研究提供理論依據。但是，SA結合采后1-MCP處理延緩李子果實衰老過程可能還涉及抗病性和苯丙烷代謝等機理，還需要進一步深入研究。