H2O2处理对采后樱桃番茄和芒果抗冷性的影响

赵习姮，刘 扬，李进才，郭富常

H2O2处理对采后樱桃番茄和芒果抗冷性的影响

赵习姮，刘 扬，李进才，郭富常

(天津大学农业与生物工程学院，天津 300072)

为了探讨解决冷敏型樱桃番茄(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)、芒果(Mangifera indica L.)冷藏中的冷害问题，用0.001 mmol/L、0.010 mmol/L、0.100 mmol/L过氧化氢(H2O2)和冷激、热激对樱桃番茄和芒果处理后，在2 ℃冷藏中观测了冷害发生情况、色度及果实中H2O2和丙二醛(MDA)含量．结果表明，樱桃番茄H2O20.100 mmol/L处理、芒果H2O20.001 mmol/L处理比对照蒸馏水处理具有较低的冷害发生率、冷害指数、H2O2和MDA含量，樱桃番茄的色度值也高于对照处理．对樱桃番茄减轻冷害的效果与冷激和热激处理效果相当，对芒果的效果与冷激处理效果相当．冷藏前用H2O2溶液处理可以提高樱桃番茄和芒果冷藏中的抗冷性，减轻冷害．

樱桃番茄；芒果；过氧化氢；冷藏；抗冷性

低温冷藏在采后蔬菜、水果保鲜中应用广泛，但冷敏型番茄、芒果等在低温贮运过程中常因发生冷害造成很大损失．造成冷害的一个主要生理途径，是在低温条件下细胞内消除活性氧的抗氧化酶活性下降，活性氧在细胞体内过量积累形成氧化胁迫，使膜脂质等发生氧化反应，造成细胞生理伤害，甚至死亡[1-4]．

冷激和热激处理可以通过诱导提高番茄[5-7]、芒果[8-9]、柑橘[10]和草莓[11]等果实的抗氧化酶活性增强抗冷性，但这2种处理均需要消耗大量能源，且操作费工、难度较大．利用H2O2溶液对采后苹果[12]、香蕉[13]果实进行适当氧化胁迫处理，可诱导提高抗氧化酶活性，增强果实抗冷性．

H2O2无色、无臭，是一种比较稳定的活性氧，在食品消毒等方面有着广泛的应用，用于活体植物组织后，会被植物细胞中的过氧化氢酶等最终分解为H2O和O2，无毒害、无污染．为了探讨解决樱桃番茄和芒果的冷藏冷害问题，笔者从冷藏中的冷害指标(冷害发生率和冷害指数)、品质指标色度，以及果实中H2O2和细胞膜脂质过氧化反应终产物丙二醛(MDA)含量，对不同浓度H2O2溶液处理与冷激、热激处理进行了分析比较．

1 材料与方法

1.1实验处理

2008年5月在红熟收获的新鲜樱桃番茄(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)(日本品种‘Coco’)和八成熟收获后刚转黄的芒果(Mangifera indica L.)(品种“象牙”)中，选取颜色、大小、形状、质量一致的新鲜樱桃番茄和芒果果实，随即进行以下实验处理．

1.1.1 樱桃番茄处理

樱桃番茄实验设5个处理，对照20,℃蒸馏水(处理A)；0.001,mmol/L H2O2(处理B)、0.010,mmol/L H2O2,(处理C)、,0.100,mmol/L H2O2(处理D)、0,℃150,min冷激[5](处理E)和38,℃,60,,min热激[6](处理F)．处理A～D是分别用20 ℃的蒸馏水及不同浓度H2O2溶液减压(-0.04 MPa)浸泡果实80,s后，常压下再浸泡5,min；处理E为0 ℃冰水浸泡果实150,min；处理F是38,℃热水浸泡果实60,min．各处理樱桃番茄30果，处理后随即拭干果实表面，贮藏于2,℃恒温冷藏箱．

1.1.2 芒果处理

芒果实验也设有5个处理，对照20 ℃蒸馏水(处理A)、0.001 mmol/L H2O2(处理B)、0.010 mmol/L H2O2(处理C)、0.100,mmol/L H2O2(处理D)、0,℃, 240,min冷激 (处理E)[9]和52 ℃,15,min热激 (处理F)[14]．处理A～D的方法同樱桃番茄；处理E为0,℃冰水浸泡果实240,min；处理F是52,℃热水浸泡果实15,min．各处理芒果20果，处理后随即拭干果实表面，贮藏于2,℃恒温冷藏箱．

1.2冷害、色度观测

1.2.1 冷害发生率和冷害指数

在2,℃冷藏的预备实验中观察到，与20,℃贮藏的果实比较，樱桃番茄在冷藏中出现了水渍状褐色凹陷斑的冷害症状[7]，芒果在冷藏中出现了水渍状或烫伤状褐色凹陷斑的冷害症状[8-9]．

樱桃番茄在处理后冷藏第10,天观测了20果的冷害发生率和冷害指数，芒果在处理后冷藏第18天观测了10果的冷害发生率和冷害指数．冷害发生率(%)＝冷害发生果实数÷调查总果数×100%，冷害指数＝∑(冷害级别×该级别果数)÷(4×调查总果数)，其中规定冷害面积比为0%、1%～25%、26%～50%、51%～75%、76%～100%的冷害级别分别为0、1、2、3、4．

1.2.2 色度值

樱桃番茄在处理前、冷藏第5天和第10天，芒果在处理前、冷藏第9天和第18天，用了色彩色差仪(CR-10，Minolta)进行了果实表面的色彩测量．樱桃番茄随机选取15果，芒果随机选取10果，每果均匀分散选测6点，据色彩a*(红-绿)、b*(黄-蓝)测量值，算出色度(a*2+b*2)1/2值．

1.3果实中H2O2、MDA含量测定

樱桃番茄在处理前、冷藏第5天和第10天，芒果在处理前、冷藏第9天和第18天，进行了用于H2O2和MDA含量测定的取样，取样时各处理随机取5果，选取果实不同部位的果表皮及表皮下约0.3,cm厚果肉2,g，装入取样瓶，-80,℃贮存待测．

1.3.1 H2O2含量

H2O2含量测定参照Prochazkova等(2001)的方法[15]，2,g果肉冷冻样用4,℃预冷丙酮8,mL磨碎，取磨碎液1.0 mL与5%硫酸钛0.1 mL及浓氨水0.2,mL混合，12,000×g离心10,min后，弃上清液，沉淀用丙酮反复洗涤3次去除色素，再用6,mL 2,mol/L硫酸溶解，在波长415,nm下比色，同时进行0～20,μmol/L H2O2-丙酮标样的测定．

1.3.2 MDA含量

MDA含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法，2,g果肉冷冻样用12,mL 10%三氯乙酸磨碎，将磨碎液12,000×g离心10,min，取上清液2,L与0.6%TBA 2,mL混合，在沸水浴中反应20,min后迅速冷却，15,000×g再离心10,min，取上清液检测波长450,nm、532,nm、600,nm的吸光度A450、A532、A600，据反应液中MDA含量(μmol/L)(6.45(A532-A600)-0.56A450)算出果肉组织MDA含量．

1.4统计分析

对色度值、H2O2和MDA含量实验数据进行了误差分析和差异显著性检验，以小写英文字母a、b、c、d表示Tukey-HSD检验在5%水平的差异显著性，不同字母之间表示有显著性差异．

2 结果与分析

2.1冷害发生情况

樱桃番茄在冷藏第10天，冷害发生率及冷害指数均以,0.100,mmol/L H2O2处理最低，比0 ℃,150,min冷激和38,℃,60,min热激处理也有较大程度的减少．芒果在冷藏第18天，,0.001 mmol/L H2O2和0,℃,240 min冷激2个处理的冷害发生率和冷害指数低于对照20,℃蒸馏水处理(见表1)．

表1 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏樱桃番茄第10天和芒果第18天的冷害发生率和冷害指数Tab.1 Chilling injury rate and index of cherry-tomato fruit on the 10th day and of mango fruit on the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.2色度

樱桃番茄的色度值在冷藏第5天，不同浓度H2O2溶液、冷激和热激均大于对照，在冷藏第10天，0.010,mmol/L H2O2、,0.100,mmol/L H2O2和冷激3个处理大于对照处理(见图1)．芒果的色度值在冷藏第5天、第10天，不同浓度H2O2溶液、冷激和52,℃,15,min热激均与对照无显著差异(见图2)．

图1 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第5天和第10天的樱桃番茄果实表面色度值Fig.1 Chroma value of cherry-tomato fruit surface on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

图2 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果果实表面色度值Fig.2 Chroma value of mango fruit surface on the 9th day and the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.3H2O2含量

樱桃番茄的H2O2浓度在冷藏第5天，各处理与对照间无显著差异，在H2O2水平较高的第10天，0.100,mmol/L H2O2、冷激和热激3个处理低于对照(见图3)．芒果的H2O2含量在冷藏第9天，冷激处理低于对照处理，在H2O2水平较高的第18天，0.001 mmol/L H2O2,和冷激2个处理低于对照(见图4)．

图3 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第5天和第10天的樱桃番茄H2O2含量Fig.3 H2O2content in cherry-tomato fruit on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

图4 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果H2O2含量Fig.4 H2O2content in mango fruit on the 9th day and the 18th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

2.4MDA含量

樱桃番茄的MDA含量在冷藏第5天，不同浓度H2O2溶液处理与对照无显著差异，冷激和热激低于对照，在冷藏第10天，,0.100,mmol/L H2O2和冷激2个处理低于对照(见图5)．芒果的MDA含量在冷藏第9天和第18天，0.001,mmol/L H2O2,和冷激2个处理低于对照(见图6)．

图5 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第5 d和第10 d的樱桃番茄丙二醛含量Fig.5 Malondialdehyde content of cherry-tomato fruit on the 5th day and the 10th day during cold storage at 2 ℃ after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

图6 H2O2、冷激和热激处理后，2 ℃冷藏第9天和第18天的芒果丙二醛含量Fig.6 Malondialdehyde content in mango fruit on the 9thday and the 18th day during cold storage at 2 ℃after H2O2，cold-shock and heat-shock treatments

3 讨 论

采后蔬菜、水果组织细胞在利用氧气进行呼吸作用的同时，也在不断形成H2O2等活性氧，活性氧会被细胞中的抗氧化酶等消除[3]．在长时间的低温冷藏条件下，冷敏型果实的抗氧化酶活性下降，活性氧过量积累形成的氧化胁迫会造成细胞生理伤害，甚至死亡，外观表现为冷害症状[1-4]．但是，较低程度的氧化胁迫能诱导提高包括抗氧化酶的一系列防御机制，增强果实的抗冷性[5-13]．本研究冷害发生率、冷害指数和色度值的实验结果表明，,0.100,mmol/L H2O2处理樱桃番茄可以减轻冷藏冷害，抑制品质指标色度变化(见表1和图1)； 0.001,mmol/L H2O2,处理芒果可以减轻冷藏冷害(见表1)．其作用机理可能与H2O2对采后苹果[12]、香蕉[13]果实的氧化胁迫处理一样，与氧化胁迫诱导提高抗氧化酶活性、增强抗冷性有密切关系．

在植物细胞内过量积累的H2O2，可以和细胞内的多种化合物进行氧化反应，H2O2还可以通过Haber-Weiss、Fenton反应形成氧化毒性更高的羟自由基(·OH)，氧化损伤膜脂质、细胞色素、DNA及蛋白质等生物大分子，造成多种生理伤害．0.100 mmol/L H2O2,处理的樱桃番茄，在H2O2水平较高的第10 d，H2O2和MDA含量均低于对照20,℃蒸馏水处理(图3和图5)，与冷害发生情况(见表1)及色度变化(见图1)对应；,0.001,mmol/L H2O2处理的芒果，在H2O2水平较高的第18,d，H2O2和MDA含量均低于对照处理(见图4和图6)，与冷害发生情况(见表1)对应．表明适宜浓度的H2O2溶液处理樱桃番茄和芒果后，可以抑制冷藏的果实中H2O2过量积累，降低膜脂质过氧化等生理伤害，减轻冷害发生．

冷激和热激处理对番茄[5-7]、芒果[8-9]、柑橘[10]和草莓[11]等多种果实具有减轻冷害的效果，其作用机理也与形成氧化胁迫提高抗氧化酶活性、增强抗冷性有密切关系．本研究中也观测到，与对照20 ℃蒸馏水处理比较，在伴随冷激和热激处理番茄减轻冷害(见表1)和保持色度(见图1)的同时，H2O2和MDA含量较低的生理现象(见图3和图5)；在伴随冷激处理芒果减轻冷害(见表1)的同时，H2O2和MDA含量也较低(见图4和图6)．比较H2O2溶液处理与冷激、热激处理的实验结果(见表1和图1～图6)可以看出，樱桃番茄的,0.100 mmol/L H2O2处理效果与冷激和热激处理相当，芒果的,0.001,mmol/L H2O2处理效果与冷激处理相当，显示了H2O2溶液处理减轻樱桃番茄和芒果冷藏冷害问题的应用前景．

不同果实抗冷性的提高，要求不同程度的氧化胁迫处理[5-13]，本研究中也看到樱桃番茄的0.100,mmol/L H2O2溶液处理，与芒果的H2O2溶液处理0.001 mmol/L不同．樱桃番茄和芒果的不同品种、不同成熟度或者不同冷藏温度等因素，对H2O2溶液处理的效果会有较大影响．

4 结 语

0.100 ,mmol/L H2O2,处理樱桃番茄减轻冷害的效果与0,℃,150,min冷激和38,℃,60,min热激处理相当，0.001,mmol/L H2O2,处理芒果减轻冷害的效果与0,℃,240,min冷激处理相当，表明冷藏前用H2O2溶液处理可以提高樱桃番茄和芒果在冷藏中的抗冷性，减轻冷害．

［1］ Hariyadi P，Parkin K L. Chilling-induced oxidative stress in cucumber fruits[J]. Postharvest Biology and Technology，1991，1(1)：33-45.

［2］ Ju Z，Yuan Y，Liou C，et al. Effects of low temperature on H2O2and heart browning of Chili and Yali pear(Pyrus brtscheideri R. )[J]. Scientia Agricultra Sinica，1994，27(5)：77-81.

［3］ 李進才，前澤重禮. 低、常温下におけるカキ‘富有’果実の軟化と抗酸化レベルの変化[J]. 園芸学研究，2004，3(3)：301-305.

Li Jincai，Maezawa Shigenori. Changes in fruit softening and antioxidative levels of Japanese persimmon ‘Fuyu’storage at different temperatures[J]. Horticultural Research，2004，3(3)：301-305(in Japanese).

［4］ Wang B，Wang J，Liang H，et al. Reduced chilling injury in mango fruit by 2，4-dichlorophenoxyacetic acid and the antioxidant response[J]. Postharvest Biology and Technology，2008，48(2)：172-181.

［5］ 邵志鹏，应铁进，王阳光. 番茄果实采后冷激处理的生理研究[J]. 南京农业大学学报，2002，25(2)：97-100.

Shao Zhipeng，Ying Tiejin，Wang Yangguang. Effects of cold shock on postharvest physiology of tomato[J]. Journal of Nanjing Agricultural University，2002，25(2)：97-100(in Chinese).

［6］ 肖红梅，周光宏. 热处理对冷藏番茄活性氧代谢的调节[J]. 食品科学，2004，25(10)：331-335.

Xiao Hongmei，Zhou Guanghong. Effect of prestorage hot water treatment on antioxidant enzyme activities in cold-stored tomato[J]. Food Science，2004，25(10)：331-335(in Chinese).

［7］ 喆欧阳丽，申 琳，陈海荣，等. H2O2参与冷激处理对番茄果实抗冷性及抗氧化酶活性的影响[J]. 食品科学，2007，28(7)：31-34.

Ouyang Lizhe，Shen Lin，Chen Hairong，et al. Effects of H2O2on cold tolerance and antioxidant enzyme activities of tomato by cold-shock treatment[J]. Food Science，2007，28(7)：31-34(in Chinese).

［8］ 朱世江，季作梁，张昭其，等. 热处理提高采后芒果抗冷性与蛋白质含量变化的关系[J]. 园艺学报，2003，30(2)：198-200.

Zhu Shijiang，Ji Zuoliang，Zhang Zhaoqi，et al. The relationship between heat induced chilling tolerance and the changes in protein contents[J]. Acta Horticulturae Sinica，2003，30(2)：198-200(in Chinese).

［9］ 赵志磊，顾玉红，赵玉梅，等. 冷激处理对芒果贮藏冷害及相关酶的影响[J]. 河北农业大学学报，2007，30(4)：27-30.

Zhao Zhilei，Gu Yuhong，Zhao Yumei，et al. Effect of cold shock treatment on chilling injury and enzyme in mango fruit(Mangnifera indica L. )[J]. Journal of Agricultural University of Hebei，2007，30(4)：27-30(in Chinese).

［10］ Sala J M，Lafuente M T. Catalase in the heat-induced chilling tolerance of cold-stored hybrid fortune mandarin fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1999，47(6)：2410-2414.

［11］ Vicente A R，Martínez G A，Chaaves A R，et al. Effect of heat treatment on strawberry fruit damage and oxidative metabolism during storage[J]. Postharvest Biology and Technology，2006，40(2)：116-122.

［12］ 邸 葆，张建光，孙建设，等. 外源活性氧处理对苹果皮组织抗氧化特性的影响[J]. 河北农业大学学报，2004，27(5)：34-36.

Di Bao，Zhang Jianguang，Sun Jianshe，et al. Effect of exogenous AOS stress on the antioxidative capability of apple fruit peel tissue [J]. Journal of Agricultural University of Hebei，2004，27(5)：34-36(in Chinese).

［13］ 潘少丽，黄椿颖，王海波，等. 过氧化氢诱导采后香蕉耐冷性的研究[J]. 华南农业大学学报，2007，28(4)：34-37.

Pan Shaoli，Huang Chunying，Wang Haibo，et al. Hydrogen peroxide induced chilling-resistance of postharvest banana fruit[J]. Journal of South China Agricultural University，2007，28(4)：34-37(in Chinese).

［14］ Jacobi K K，MacRae E A，Hetheruington S E. Postharvest heat disinfestation treatments of mango fruit[J]. Scientia Horticulturae，2001，89(4)：171-193.

［15］ Prochazkova D，Sairam R K，Srivastava G C，et al. Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves[J]. Plant Science，2001，16(4)：765-771.

Effect of H2O2Treatment on Cold Tolerance of Postharvest Cherry-Tomato and Mango Fruits

ZHAO Xi-heng，LIU Yang，LI Jin-cai，GUO Fu-chang
(School of Agriculture and Bioengineering，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

In order to solve the chilling injury problem of chilling-sensitive cherry-tomato(Lycopersicum esculentum Mill. Var. cerasiforme)and mango(Mangifera indica L. )fruits in cold storage，0.001 mmol/L，0.010 mmol/L，0.100 mmol/L hydrogen peroxide(H2O2)，cold-shock and heat-shock were used to treat cherry-tomato and mango fruits，and chilling injury，chroma，and H2O2and malondialdehyde (MDA)contents in the fruits were measured during cold storage at 2 ℃. The results show that treatments of cherry-tomato and mango fruits with 0.100 and 0.001 mmol/L H2O2，respectively，lead to lower rate and index of chilling injury，lower contents of H2O2and MDA and higher chroma value of cherry-tomato than the water treatment control group. The effect of H2O2treatment on cherry-tomato is equivalent to that of cold-shock and heat-shock treatments in reduction of chilling injury. The effect of H2O2treatment on mango fruit is equivalent to that of cold-shock treatment. Treatment with H2O2solution before cold storage can enhance cold tolerance of cherry-tomato and mango fruits in cold storage and reduce chilling injury.

cherry-tomato；mango；hydrogen peroxide；cold storage；cold tolerance

S641.2；S7667.7；S609.3

A

0493-2137(2010)09-0844-05

2009-11-12；

2009-12-18.

赵习姮（1962— ），女，博士，讲师，zhaoxiheng@tju.edu.cn．

李进才，Lijincai@tju.edu.cn．