UV-C處理對(duì)采后香蕉貯藏防御性成分和品質(zhì)的影響

陳銘中　鐘旭美　林海生　秦小明

摘要：為了提高香蕉的貯藏品質(zhì)，研究短波紫外線（UV-C）對(duì)香蕉貯藏過程中主要酶活性和抗氧化性的影響，用0.02 kJ/m2劑量的UV-C處理香蕉后，于25 ℃貯藏18 d，研究UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)腐爛率、失質(zhì)量率、總?cè)~綠素含量、總酚（TP）含量、總黃酮（TF）含量、纖維素酶（CL）活性、2，2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除率、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率、鐵離子抗氧化能力（FRAP值）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性的影響。結(jié)果表明，UV-C處理顯著降低了香蕉果實(shí)的腐爛率，減少了失質(zhì)量，同時(shí)顯著減緩了香蕉皮中葉綠素的降解，抑制了纖維素酶活性，激活了PAL、SOD和POD的活性，提高了多酚、總黃酮含量。通過對(duì)12個(gè)指標(biāo)的相關(guān)性和聚類分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)UV-C處理后，PAL的激活，對(duì)誘導(dǎo)增加防御性成分TF、TP、SOD和POD有顯著影響，有利于維持香蕉果實(shí)在貯藏過程中的品質(zhì)。由此可見，0.02 kJ/m2劑量UV-C處理可以提高香蕉果實(shí)抗病相關(guān)酶活性和抗氧化能力，延緩香蕉成熟，增強(qiáng)香蕉的抗病性，提升香蕉在貯藏期間的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：香蕉;短波紫外線（UV-C）照射;抗病相關(guān)酶;抗氧化能力

中圖分類號(hào)：TS255.3;S668.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2022）02-0528-11

Effects of UV-C treatment on defensive components and quality of postharvest banana during storage

CHEN Ming-zhong ZHONG Xu-mei LIN Hai-sheng QIN Xiao-ming

Abstract：In order to improve the storage quality of banana， the effects of short wave ultraviolet （UV-C） on the main enzyme activity and antioxidant activity of banana during storage were studied. Bananas were stored at 25 ℃ for 18 days after being treated with 0.02 kJ/m2 UV-C. The effects of UV-C treatment on decay rate， weight loss rate， total chlorophyll content， total phenol （TP） content， total flavonoids （TF） content， cellulase （CL） activity， 2，2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid （ABTS） radical scavenging rate， 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl （DPPH） radical scavenging rate，ferric reducing antioxidant power （FRAP） value， phenylalanine ammonia lyase （PAL） activity， superoxide dismutase （SOD） activity， peroxidase （POD） activity in banana fruits were investigated. The results showed that UV-C treatment significantly reduced the decay rate and the weight loss rate， slowed down the degradation of chlorophyll significantly， inhibited the cellulase activity， promoted the activities of PAL， SOD， POD， and improved the contents of total polyphenols and flavonoids. The correlation and cluster analysis of 12 indices showed that the activation of PAL after UV-C treatment had a significant effect on the induction of the increase of defensive components TF， TP， SOD and POD， which was beneficial to the quality maintenance of banana fruit during storage. In conclusion， 0.02 kJ/m2 UV-C treatment can improve the activity of disease resistant-related enzymes and antioxidant capacity of banana fruit， delay the ripening， enhance the disease resistance， improve the quality of banana during storage.

Key words：banana;short wave ultravidet （UV-C） irradiation;disease resistant-related enzymes;antioxidant capacity

江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2022年第38卷第2期

陳銘中等：UV-C處理對(duì)采后香蕉貯藏防御性成分和品質(zhì)的影響

香蕉是一種深受消費(fèi)者喜愛的水果，其產(chǎn)量在世界水果產(chǎn)量中排第3[1]，在中國水果產(chǎn)量中排第5（國家統(tǒng)計(jì)局2020年的數(shù)據(jù)），國內(nèi)香蕉主產(chǎn)區(qū)在廣東、廣西和海南等地[2]。香蕉的生長周期較長，營養(yǎng)價(jià)值高，含有多種生物活性化合物，如類胡蘿卜素、酚類、生物胺和植物甾醇等[3-4]，屬于呼吸躍變型水果，收獲后會(huì)快速軟化，并發(fā)生氧化損傷，出現(xiàn)皮斑和真菌腐爛等，在常溫下的保質(zhì)期相對(duì)較短，而低溫貯藏會(huì)造成冷害[5-7]。常規(guī)的水果蔬菜保鮮方法有化學(xué)方法（如1-甲基環(huán)丙烯處理法[8]）、生物方法（如殼聚糖涂膜法[9]）和物理方法（如低溫法）等，早期的保鮮方法主要是應(yīng)用化學(xué)方法貯藏，但是隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品質(zhì)量安全的意識(shí)逐漸增強(qiáng)，無殘留、綠色的保鮮方法逐漸開始代替化學(xué)保鮮方法。

短波紫外線（Ultra-violet，UV-C）處理是一種安全、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)型的無化學(xué)殘留的物理方法[10]。相關(guān)研究結(jié)果表明，合適劑量的UV-C處理對(duì)采后西紅柿[11]、草莓[12]、桃子[13]、葡萄[14]等水果有抑制軟化、延緩成熟和誘導(dǎo)有益次生代謝物產(chǎn)生、增強(qiáng)抗病性等作用，能夠較好地保持采后果蔬的品質(zhì)[15]。本研究主要分析UV-C處理香蕉的合適劑量，對(duì)比處理前后的香蕉果實(shí)品質(zhì)和抗氧化能力，旨在為將UV-C技術(shù)應(yīng)用于香蕉乃至其他水果保鮮中提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1試驗(yàn)原料本試驗(yàn)香蕉采摘自廣東省陽江市陽春市果園，于采摘當(dāng)天運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室處理備用。

1.1.2試驗(yàn)試劑甲醇、硝酸鋁、無水碳酸鈉、沒食子酸、無水乙酸鈉，購自天津市大茂化學(xué)試劑廠;乙醇、冰乙酸，購自天津市富宇精細(xì)化工有限公司;亞硝酸鈉、氫氧化鈉，購自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;福林酚、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl， DPPH）、2，2-聯(lián)氮基-雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二氨鹽[2，2’-Azino-bis（3-ethylbenzthiazoline-6- sulphonate）， ABTS]、2，4，6-三吡啶基三嗪[2，4，6-Tri（2-pyridinyl）-1，3，5-triazine，TPTZ]，購自北京歐卡技術(shù)有限公司;蕓香苷，購自上海源葉生物科技有限公司;過硫酸鉀，購自山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司。

1.1.3主要儀器與設(shè)備TGL-18臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，購自上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;KQ-250E超聲清洗器，購自昆明超聲儀器有限公司;FA224電子天平，購自上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;UV-2600紫外-可見分光光度計(jì)，購自島津中國有限公司;DK-S24恒溫水溶鍋，購自上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;A11分析研磨機(jī)，購自德國IKA公司;超低溫冰箱，購自中科美菱公司;TN-2254型紫外輻射照度計(jì)，購自廣州泰納電子科技有限公司。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1合適劑量的UV-C處理香蕉綠熟香蕉采摘于廣東省陽春市果園，挑選八成熟、大小一致、無病害、無損傷的香蕉，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，將香蕉去柄分開后，用自來水緩慢清洗香蕉果實(shí)表面的物理雜質(zhì)，再用蒸餾水潤洗3遍，用風(fēng)扇吹干后，隨機(jī)分為對(duì)照組和處理組。在前期試驗(yàn)中，用0.01 kJ/m2、0.02 kJ/m2、0.03 kJ/m2、0.04 kJ/m2、0.06 kJ/m2、0.08 kJ/m26種不同劑量的UV-C處理香蕉，觀察其外觀和貯藏效果，發(fā)現(xiàn)在常溫（25 ℃）下貯藏5 d后，與對(duì)照相比，0.06 kJ/m2、0.08 kJ/m2劑量UV-C處理的香蕉果實(shí)發(fā)生了明顯褐變，0.03 kJ/m2、0.04 kJ/m2劑量UV-C處理的香蕉果實(shí)在貯藏7 d時(shí)出現(xiàn)褐變，與Ding等[16]的報(bào)道類似，而0.01 kJ/m2、0.02 kJ/m2 劑量UV-C處理的香蕉則無褐變。結(jié)合貯藏效果發(fā)現(xiàn)，0.02 kJ/m2劑量UV-C處理效果最佳，因此確定本試驗(yàn)的UV-C照射劑量為0.02 kJ/m2，這與Pongprasert等[17]報(bào)道的劑量（0.03 kJ/m2）不同，可能是香蕉品種不一致造成的。先將UV-C燈（飛利浦，20 W）打開，待能量穩(wěn)定后，用0.02 kJ/m2劑量的紫外線照射香蕉，對(duì)照不照射紫外線。將對(duì)照組、處理組香蕉放置于恒溫恒濕箱（溫度為25 ℃，濕度為85%）中避光貯藏[18]，分別于貯藏起始階段與貯藏4 d、8 d、12 d、15 d、18 d采集對(duì)照組和處理組樣品，將香蕉皮快速切碎，用液氮預(yù)冷后放入超低溫冰箱（-86 ℃）中保存，用于各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.2.2腐爛率（DR）和失質(zhì)量率（MLR）的測(cè)定本試驗(yàn)用果實(shí)的腐爛率和失質(zhì)量率來評(píng)價(jià)貯藏效果，分別按照公式（1）、公式（2）計(jì)算，當(dāng)貯藏的香蕉果實(shí)出現(xiàn)可見的腐爛斑點(diǎn)即視為腐爛。

DR=（腐爛果實(shí)數(shù)量/試驗(yàn)果實(shí)總數(shù)量）×100%（1）

MLR=（貯藏前質(zhì)量-貯藏后質(zhì)量）/貯藏前質(zhì)量×100%（2）

1.2.3總?cè)~綠素（TChl.）含量的測(cè)定葉綠素含量的測(cè)定采用曹建康等[19]的方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱取0.50 g香蕉果實(shí)粉末，加入1 ml 80%丙酮，在弱光條件下充分研磨，定容至10 ml后于黑暗條件下浸提，每隔3 h振搖1次，浸提至樣品殘?jiān)伾優(yōu)榘咨?。采用分光光度法測(cè)定663 nm、645 nm處的吸光度，分別記為A663、A645，按照公式（3）計(jì)算CTChl.（mg/g，鮮質(zhì)量含量）：

CTChl.=（20.29A645+8.05A663）×V×F/m/1 000（3）

式中，A663、A645分別為樣品測(cè)定液在663 nm、645 nm處的吸光度;V為提取液體積，10 ml;F為稀釋倍數(shù);m為樣品質(zhì)量，g。

1.2.4纖維素酶（CL）活性的測(cè)定CL活性的測(cè)定參照曹建康等[19]的方法并稍作修改，準(zhǔn)確稱取1.00 g香蕉果實(shí)粉末，置于離心管中，用乙醇溶液提取法提取，于540 nm處測(cè)定吸光度，計(jì)算樣品（鮮質(zhì)量）的CL活性[單位：μg/（h·g）]。

1.2.5苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的測(cè)定準(zhǔn)確稱取0.10 g香蕉果實(shí)粉末，加入0.5 ml 0.1 mol/L pH值為8.8的硼酸緩沖液[含40 g/L聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、2 mmol/L乙二胺四乙酸（EDTA）和5 mmol/L β-巰基乙醇]，冰浴下研磨成勻漿，于4 ℃、10 000 r/min離心15 min，收集上清液，即為粗酶提取液[19]。根據(jù)苯丙氨酸解氨酶試劑盒說明書，按照公式（4）計(jì)算PAL活性（U/g，以鮮質(zhì)量計(jì)）：

PAL活性=16.6×（As-Ab）/Ab（4）

式中，As表示樣品測(cè)定管在290 nm處的吸光度;Ab表示空白對(duì)照管在290 nm處的吸光度。

1.2.6超氧化物歧化酶（SOD）活性的測(cè)定準(zhǔn)確稱取0.10 g香蕉果實(shí)粉末，加入0.4 ml提取液（0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液，pH值為7.0～7.4），冰浴下研磨成均漿，于4 ℃、8 000 r/min離心10 min，收集上清液，即為粗酶提取液。參照超氧化物歧化酶試劑盒說明書，按照公式（5）計(jì)算SOD活性（U/g，以鮮質(zhì)量計(jì)）：

SOD活性=11.4×抑制百分率/（1-抑制百分率）/m×F（5）

式中，m為樣品質(zhì)量，g;F為稀釋倍數(shù)。

1.2.7過氧化物酶（POD）活性的測(cè)定準(zhǔn)確稱取0.10 g香蕉果實(shí)粉末，加入0.4 ml生理鹽水，冰浴下研磨成均漿，4 ℃、8 000 r/min離心10 min，收集上清液即為粗酶提取液。根據(jù)過氧化物酶試劑盒說明書，按公式（6）計(jì)算POD活性（U/mg，以鮮質(zhì)量計(jì)）：

POD活性 =（As-Ac）×（V1/V2）/360/Cprot×1 000（6）

式中，As、Ac分別表示樣品測(cè)定管、對(duì)照管在420 nm處的吸光度;V1為反應(yīng)液總體積，ml;V2為取樣量，ml;Cprot為勻漿蛋白濃度，mg/ml。

1.2.8甲醇提取液的制備參考Silva等[20]的甲醇提取法并略作修改。準(zhǔn)確稱取0.50 g香蕉果實(shí)粉末，加入2 ml 80%甲醇，在水浴振蕩器中于60 ℃、50 r/min振蕩25 min，然后于5 000 r/min離心10 min，收集上清液，重復(fù)以上步驟提取2次。收集、合并上清液，用80%甲醇定容至10 ml，于-20 ℃保存?zhèn)溆?，測(cè)定總酚（Total phenolic content，TP）含量、總黃酮（Total flavonoid content， TF）含量、DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和鐵離子還原能力（Ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）。上清液在所有環(huán)節(jié)均用鋁箔覆蓋，避免提取物受到光破壞。

1.2.9總酚含量的測(cè)定取0.50 ml按方法1.2.8制備的甲醇提取液，加入0.5 ml 福林酚溶液（甲醇溶液、95%福林酚的體積比為1∶10）手動(dòng)搖晃15 s，加入1 ml 7.5%碳酸鈉溶液和1 ml蒸餾水，在室溫黑暗處放置1 h，于725 nm處測(cè)吸光度。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)方程：Y=0.188 5x+0.026 5，R2=0.999 0。將于725 nm處測(cè)定的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算香蕉果實(shí)的總酚含量[21]。

1.2.10總黃酮含量的測(cè)定取2.00 ml按方法1.2.8制備的甲醇提取液置于10 ml比色管中，加入0.4 ml 5%亞硝酸鈉溶液，搖勻后靜置5 min;加入0.4 ml 10%硝酸鋁溶液，搖勻后靜置5 min，加入4 ml 4%氫氧化鈉溶液，用60%乙醇定容至10 ml;靜置顯色10 min后于510 nm處測(cè)吸光度。以蕓香苷為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)方程：Y=0.157 0x+0.153 4，R2=0.999 9。將于510 nm處測(cè)定的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算香蕉果實(shí)的總黃酮含量[22]。

1.2.11對(duì)DPPH自由基清除能力的測(cè)定取0.10 ml按方法1.2.8制備的甲醇提取液，加入3.90 ml 0.063 mmol/L DPPH甲醇溶液中混合均勻，在室溫下放置20 min，在波長515 nm處測(cè)定吸光度[21]。根據(jù)公式（7）計(jì)算香蕉果實(shí)樣品提取液對(duì)DPPH自由基的清除能力：

DPPH自由基清除率=（Ab-As） /Ab×100%（7）

式中，Ab表示空白對(duì)照管的吸光度;As表示樣品測(cè)定管的吸光度。

1.2.12FRAP值的測(cè)定FRAP工作液：20 mmol/L TPTZ溶液（用40 mmol/L HCl溶液配制）、20 mmol/L FeCl3·6H2O溶液、0.3 mol/L pH值為3.6的乙酸鈉緩沖液，按10∶1∶1的體積比混合配制（現(xiàn)配現(xiàn)用）[23]。

取90 μl樣品提取液，加入900 μl FRAP工作液，定容至10 ml并混勻后，于37 ℃水浴反應(yīng)30 min，在593 nm處測(cè)定吸光度。以FeSO4為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)方程：Y=0.191 4x+0.031 6，R2=0.999 8，將于593 nm處測(cè)定的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算香蕉果實(shí)的FRAP值。

1.2.13對(duì)ABTS自由基清除能力的測(cè)定ABTS+儲(chǔ)備液的配制：配制2.45 mmol/L過硫酸鉀，用其溶解ABTS+，配成7 mmol/L ABTS+儲(chǔ)備液[24]，在室溫、避光條件下靜置12～16 h，這種儲(chǔ)備液可穩(wěn)定3～4 d。ABTS+測(cè)定液的配制：將ABTS+儲(chǔ)備液用磷酸鹽緩沖液（10 mmol/L，pH值為7.4）稀釋，使其在734 nm處的吸光度達(dá)到0.700±0.020。

香蕉果實(shí)樣品待測(cè)液對(duì)ABTS自由基清除能力的測(cè)定：取4.00 ml ABTS+測(cè)定液，加入40 μl樣品待測(cè)液，振蕩30 s，反應(yīng)一定時(shí)間后于734 nm處測(cè)定吸光度。根據(jù)公式（8）計(jì)算香蕉果實(shí)樣品待測(cè)液對(duì)ABTS自由基的清除能力：

ABTS自由基清除率=（1-As/0.700） ×100%（8）

式中，As表示樣品在734 nm處的吸光度。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

本試驗(yàn)平行測(cè)定3次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，用OriginPro 2019b軟件繪圖，用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，用R語言進(jìn)行相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2.1UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)腐爛率、失質(zhì)量率的影響

在25 ℃貯藏18 d后，UV-C處理香蕉的色澤青黃、外形飽滿、有光澤，個(gè)別香蕉果實(shí)出現(xiàn)很少的黑點(diǎn)，而對(duì)照組香蕉色澤淡黃，已經(jīng)出現(xiàn)大量黑點(diǎn)，同時(shí)部分香蕉果實(shí)開始出現(xiàn)腐爛斑塊，表明經(jīng)過合適劑量UV-C處理后，香蕉能夠保持良好的外觀狀態(tài)。UV-C處理后常溫貯藏18 d的香蕉外觀狀況見圖1。

由圖2A可以看出，在常溫條件下貯藏0～8 d，UV-C處理和對(duì)照的樣品均未腐爛;貯藏12～18 d，UV-C處理和對(duì)照的樣品腐爛率均呈上升趨勢(shì)，并且對(duì)照的樣品腐爛率一直極顯著高于UV-C處理（P<0.01），表明UV-C處理可以顯著降低貯藏周期中香蕉果實(shí)的腐爛率。由圖2B可以看出，在貯藏周期內(nèi)，對(duì)照、UV-C處理的失質(zhì)量率均呈上升趨勢(shì)，但對(duì)照的失質(zhì)量率始終高于UV-C處理，并且它們之間的差異極顯著（P<0.01），說明UV-C處理可較好地抑制香蕉果實(shí)水分流失，降低香蕉果實(shí)的失質(zhì)量率，避免采后香蕉果實(shí)因失水而形成皺褶，維持香蕉果實(shí)的感官品質(zhì)，有利于香蕉果實(shí)的采后貯藏。

2.2UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)TChl.含量的影響

葉綠素含量是水果品質(zhì)的重要指標(biāo)，在香蕉等果蔬果實(shí)的貯藏過程中，隨著果實(shí)的成熟、衰老，其葉綠素含量不斷下降。由圖3可以看出，在香蕉果實(shí)貯藏期間，UV-C處理的TChl.含量始終高于對(duì)照，并且在貯藏12～18 d，相同采樣時(shí)間的UV-C處理的TChl.含量均極顯著高于對(duì)照（P<0.01），對(duì)照的TChl.含量在貯藏12 d時(shí)出現(xiàn)最大幅度的下降，UV-C處理的TChl.含量在貯藏15 d時(shí)才出現(xiàn)較大幅度的下降，其最大降幅出現(xiàn)的時(shí)間相對(duì)于對(duì)照所有延遲，表明UV-C處理延緩了采后香蕉果實(shí)TChl.的分解，延遲了其在貯藏期顏色的變黃。

2.3UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)纖維素酶活性的影響

纖維素酶是催化分解果蔬細(xì)胞壁中纖維素的一種酶，其活性影響了果蔬的硬度和品質(zhì)[25-26]。本研究用合適劑量的UV-C處理香蕉后，測(cè)定香蕉果實(shí)中的纖維素酶活性。由圖4可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，香蕉果實(shí)逐漸成熟，纖維素酶活性逐漸增大，UV-C處理的纖維素酶活性在貯藏前8 d變化不顯著，對(duì)照的纖維素酶活性在貯藏8 d時(shí)就表現(xiàn)出極顯著變化（P<0.01），貯藏8 d至采樣結(jié)束期間，相同采樣時(shí)間的2個(gè)處理的纖維素酶活性相比，UV-C處理均極顯著（P<0.01）或顯著（P<0.05）低于對(duì)照，表明UV-C處理可以抑制采后香蕉果實(shí)的纖維素酶活性，有利于保持香蕉果實(shí)在采后貯藏期的硬度和品質(zhì)。

2.4UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)TP、TF含量的影響

香蕉果實(shí)中富含酚類化合物，如兒茶素、表兒茶素和單寧，對(duì)維持香蕉品質(zhì)十分重要[27-28]。由圖5可以看出，香蕉果實(shí)中的總酚含量隨著香蕉成熟度的增加而不斷升高，UV-C處理與對(duì)照的總酚含量在貯藏4～12 d時(shí)差異極顯著（P<0.01），在貯藏15～18 d時(shí)差異顯著（P<0.05），可能由于貯藏前期（4～12 d）在短波紫外線的誘導(dǎo)下，有利于果實(shí)中總酚的生物合成，而在貯藏后期（15～18 d），短波紫外線的誘導(dǎo)增長作用沒有前期那么明顯。UV-C處理下，香蕉果實(shí)中的總酚含量均高于對(duì)照組，與番茄[29]、鮮切草莓[30]短波紫外線保鮮的研究結(jié)果一致。之所以出現(xiàn)上述現(xiàn)象，可能由于黃酮類化合物是天然的植物抗氧化劑，具有螯合金屬離子和清除自由基的特性，也被報(bào)道有延緩許多慢性疾病發(fā)展和抑制脂質(zhì)過氧化等作用[31]。

由圖6可以看出，香蕉果實(shí)中的總黃酮含量隨著貯藏時(shí)間的延長而增加，在UV-C處理下，香蕉果實(shí)中的總黃酮含量在貯藏12 d時(shí)與對(duì)照間的差異不顯著，在其他時(shí)間則與對(duì)照間差異顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01），并且在同一時(shí)期始終高于對(duì)照，與焦中高等[32]采用UV-C處理采后甜櫻桃總黃酮含量的變化相似。本研究結(jié)果表明，用UV-C處理采后香蕉，能夠誘導(dǎo)香蕉在貯藏期抑菌成分（總酚和總黃酮）含量的增長，有利于增強(qiáng)采后香蕉的抗病性，降低其腐敗率。

2.5UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)PAL活性的影響

PAL是植物響應(yīng)低溫、干旱和紫外線等逆性脅迫的一種重要酶，同時(shí)也是苯丙烷類代謝生物合成途徑的關(guān)鍵酶[33]。由圖7可以看出，在整個(gè)貯藏期間，香蕉果實(shí)的PAL活性隨貯藏時(shí)間的延長而增加，UV-C處理的PAL活性一直高于對(duì)照，在貯藏4 d、18 d，兩者之間的差異顯著（P<0.05），在貯藏8～16 d，兩者之間的差異極顯著（P<0.01），其中貯藏8 d時(shí)的差異最大，UV-C處理的PAL活性是對(duì)照的1.34倍，這與Huyskens-Keil等[34]報(bào)道的經(jīng)UV-C處理后，白蘆筍PAL活性增強(qiáng)的研究結(jié)果一致。

2.6UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)SOD、POD活性的影響

POD、SOD是采后果蔬抗氧化、抗衰老系統(tǒng)中不可缺少的酶，SOD通過催化超氧陰離子自由基歧化反應(yīng)生成O2和H2O2，POD進(jìn)一步將H2O2分解為H2O等無害物質(zhì)[35]。由圖8A可以看出，香蕉果實(shí)的SOD活性在貯藏前期均出現(xiàn)短暫的下降，隨后出現(xiàn)較大幅度的升高。在貯藏期間，UV-C處理的SOD活性始終高于對(duì)照，并且差異極顯著（P<0.01），貯藏8 d時(shí)的差異最大，UV-C處理的SOD活性是對(duì)照的4.75倍，在貯藏18 d時(shí)，UV-C處理的SOD活性比對(duì)照高25%。結(jié)果表明，UV-C處理能夠有效誘導(dǎo)香蕉果實(shí)中SOD活性的增強(qiáng)，有利于香蕉果實(shí)清除貯藏期間因成熟、衰老而產(chǎn)生的氧自由基，保護(hù)細(xì)胞膜的完整性，提高采后香蕉的貯藏品質(zhì)。

POD能夠清除細(xì)胞中多余的H2O2，是植物抗氧化系統(tǒng)中的關(guān)鍵酶，能夠維持植物體內(nèi)活性氧代謝的動(dòng)態(tài)平衡[36]。由圖8B可以看出，香蕉果實(shí)的POD活性在貯藏前8 d的變化不大，UV-C處理的POD活性高于對(duì)照組，但兩者間沒有顯著差異，UV-C處理的POD活性在貯藏4 d時(shí)與貯藏起始階段間的差異顯著（P<0.05），與貯藏8 d時(shí)的差異不顯著，對(duì)照的POD活性在貯藏起始階段與貯藏4 d、8 d時(shí)的差異不顯著;在貯藏8～15 d，對(duì)照、UV-C處理的POD活性大幅度增強(qiáng)，同期UV-C處理的香蕉果實(shí)POD活性顯著高于對(duì)照（P<0.05）;在貯藏18 d時(shí)，對(duì)照、UV-C處理的POD活性有所下降，但UV-C處理仍高于對(duì)照且二者間差異顯著（P<0.05）。結(jié)果表明，用UV-C處理采后香蕉果實(shí)，能夠誘導(dǎo)其在貯藏期POD活性的增強(qiáng)。

2.7UV-C處理對(duì)香蕉果實(shí)中ABTS、DPPH自由基清除率和FRAP值的影響

本試驗(yàn)采用ABTS、DPPH自由基清除率和FRAP值3個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)UV-C處理前后香蕉果實(shí)的抗氧化能力。由圖9A可以看出，對(duì)照、UV-C處理香蕉的ABTS自由基清除率在貯藏期間不斷升高，UV-C處理的ABTS自由基清除率始終高于對(duì)照，且二者在貯藏4 d時(shí)的差異顯著（P<0.05），在貯藏8 d、12 d、15 d、18 d時(shí)差異極顯著（P<0.01）。由圖9B可以看出，香蕉的DPPH自由基清除率在貯藏期間不斷升高，UV-C處理的DPPH自由基清除率始終高于對(duì)照，二者在貯藏4 d時(shí)差異顯著（P<0.05），在貯藏8 d、12 d、15 d、18 d時(shí)差異極顯著（P<0.01）。由圖9C可以看出，對(duì)照、UV-C處理香蕉的FRAP值在貯藏期間不斷上升，并且UV-C處理的FRAP值始終高于對(duì)照，二者間的差異在貯藏4 d內(nèi)不顯著，在貯藏8 d、12 d、15 d、18 d時(shí)差異極顯著（P<0.01）。由此可見，與對(duì)照相比，經(jīng)UV-C處理的采后香蕉在貯藏期的抗氧化能力顯著提高。

2.8香蕉果實(shí)不同指標(biāo)間的相關(guān)性

為了明確不同指標(biāo)之間的相關(guān)性，對(duì)測(cè)得的香蕉果實(shí)的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由圖10可以看出，香蕉果實(shí)的腐爛率與失質(zhì)量率、總?cè)~綠素含量、纖維素酶活性、總黃酮含量、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、ABTS自由基清除率和FRAP值呈極顯著相關(guān);MLR與DR、TChl.含量和CL活性呈極顯著相關(guān);TChl.含量與其他指標(biāo)呈極顯著負(fù)相關(guān)（除了與SOD活性呈顯著負(fù)相關(guān)）;CL活性與TF含量、PAL活性、ABTS自由基清除率和FRAP值呈極顯著強(qiáng)正相關(guān)[37]（當(dāng)r=0.90～1.00時(shí)表示呈強(qiáng)正相關(guān)）;TP含量與PAL活性和DPPH自由基清除率呈極顯著強(qiáng)正相關(guān);TF含量與FRAP值、ABTS和DPPH自由基清除率、PAL活性呈極顯著強(qiáng)正相關(guān);PAL活性與FRAP值、DPPH和ABTS自由基清除率、TF含量、CL活性、TP含量呈極顯著強(qiáng)正相關(guān);SOD活性與PAL活性、POD活性、DPPH和ABTS自由基清除率、FRAP值呈極顯著較強(qiáng)正相關(guān)（當(dāng)r=0.80～0.89時(shí)表示呈較強(qiáng)正相關(guān)）;POD活性與CL、PAL、SOD活性呈極顯著較強(qiáng)正相關(guān)。

用不同采樣時(shí)間對(duì)照、UV-C處理香蕉果實(shí)對(duì)應(yīng)的12個(gè)指標(biāo)作聚類熱圖，探究樣品與指標(biāo)之間的總體關(guān)聯(lián)度。由圖11可以看出，樣品的12個(gè)指標(biāo)可以歸為4大類，第1類指標(biāo)包含TChl.含量1個(gè)指標(biāo)，能夠反映香蕉果實(shí)的成熟度，該指標(biāo)隨著對(duì)照、UV-C處理香蕉果實(shí)貯藏時(shí)間的增加而下降，并且UV-C處理的TChl.含量比對(duì)照高，表明用UV-C處理后，香蕉的總?cè)~綠素含量相對(duì)較高，延緩了香蕉果實(shí)成熟;第2類指標(biāo)包含DR、MLR，能夠反映香蕉果實(shí)的腐爛情況，對(duì)照DR、MLR均高于UV-C處理，表明UV-C處理后，香蕉的腐敗程度受到抑制，從而維持了香蕉的品質(zhì);第3類指標(biāo)包含TP含量、TF含量、ABTS自由基清除率、FRAP值、PAL活性、DPPH自由基清除率，是植物類樣品中評(píng)價(jià)抗氧化能力的相關(guān)指標(biāo)，可以反映香蕉果實(shí)的抗氧化能力，UV-C處理的這6個(gè)指標(biāo)均高于對(duì)照，表明用UV-C處理采后香蕉果實(shí)，激活了香蕉果實(shí)的PAL活性，會(huì)誘導(dǎo)香蕉果實(shí)產(chǎn)生TP、TF等抗逆物質(zhì)[29]，從而增強(qiáng)了香蕉的抗氧化能力;第4類指標(biāo)包含SOD、CL、POD活性，能夠反映香蕉果實(shí)的抗衰老能力，對(duì)比圖11中的數(shù)值可以看出，UV-C處理第4類指標(biāo)中的SOD、POD活性相對(duì)較高，有利于UV-C處理香蕉果實(shí)清除在成熟、衰老過程中產(chǎn)生的過多自由基，避免其破壞細(xì)胞膜，從而維持細(xì)胞的完整性，而CL活性相對(duì)較低，也有利于UV-C處理香蕉果實(shí)維持細(xì)胞壁的固有狀態(tài)。由此可見，經(jīng)UV-C處理后，香蕉果實(shí)的抗衰老能力增強(qiáng)，品質(zhì)也得到較好的維持。

此外，對(duì)UV-C處理采后香蕉果實(shí)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析可知，香蕉果實(shí)腐爛率與失質(zhì)量率、TChl.含量、CL活性、TF含量、PAL活性呈極顯著相關(guān);PAL活性與FRAP值、DPPH和ABTS自由基清除率及TF含量、CL活性、TP含量這6個(gè)指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)，與SOD、POD活性這2個(gè)指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)，與TChl.含量呈較強(qiáng)負(fù)相關(guān)。由聚類熱圖分析結(jié)果可知，UV-C處理延緩了TChl.的分解，激活了PAL活性，可見PAL在香蕉的整個(gè)成熟、衰老和UV-C照射后的貯藏過程中起到了很關(guān)鍵的作用，促進(jìn)了TP、TF含量的增加，這與Gonzlez-Aguilar等[38]研究采后紫外線處理可誘導(dǎo)芒果PAL活性升高、總酚含量增加的結(jié)果一致，對(duì)降低香蕉果實(shí)腐爛率、增強(qiáng)其抗氧化能力和自由基清除率等都有效果。

3結(jié)論

本研究結(jié)果表明，0.02 kJ/m2 UV-C為處理采后香蕉的最佳劑量，采用該劑量照射采后香蕉，分析貯藏期香蕉果實(shí)品質(zhì)的變化，對(duì)處理、對(duì)照香蕉果實(shí)的12個(gè)生理生化指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合相關(guān)性分析和聚類熱圖整體分析得出，采用合適劑量的UV-C處理采后香蕉果實(shí)，可以延緩香蕉果實(shí)中葉綠素的分解，抑制CL活性，較好地維持香蕉果實(shí)的硬度，激活PAL活性，誘導(dǎo)TP、TF含量提升和抗病相關(guān)酶（SOD、POD）活性升高，顯著降低香蕉的超氧陰離子自由基和H2O2的積累，提高ABTS、DPPH自由基清除率與FRAP值，增強(qiáng)香蕉果實(shí)的抗氧化能力，從而延緩香蕉的成熟，對(duì)降低香蕉果實(shí)的腐爛率、失質(zhì)量率均有良好效果，較好地維持了香蕉的貯藏品質(zhì)。由此可見，合適劑量的UV-C處理可以降低貯藏期香蕉的腐爛率，延緩香蕉品質(zhì)的下降，使香蕉在貯藏期間維持較高的品質(zhì)和抗氧化能力，達(dá)到保鮮效果，從而延長香蕉的貨架期，為香蕉采后貯藏保鮮和品質(zhì)評(píng)價(jià)提供理論參考和借鑒。

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（責(zé)任編輯：徐艷）

收稿日期：2021-06-19

基金項(xiàng)目：亞熱帶果蔬加工與利用技術(shù)研究項(xiàng)目（2013050214）;廣東省普通高校特色創(chuàng)新類項(xiàng)目（2019GKTSCX122）;廣東省科技專項(xiàng)基金項(xiàng)目（SDZX2020028）

作者簡介：陳銘中（1979-），男，廣東陽江人，博士，副教授，研究方向?yàn)槭称芳庸づc貯藏。（E-mail）gdyjchendan@163.com

通訊作者：秦小明，（E-mail）qinxm@gdou.edu.cn