1-MCP对平菇采后生理及贮藏品质的影响

吴海霞，陈 雷

(1.运城学院生命科学系，山西 运城 044000;2.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520)

平菇为真菌植物门真菌侧耳(Pleurotus ostreatus)的子实体，是中国食用菌主栽品种之一，其质地柔嫩、味道鲜美，含有蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养成分及平菇素(蛋白质糖)、酸性多糖等生理活性物质［1-3］，具有改善人体新陈代谢、降低胆固醇、降血压等多种保健功能［4］。资料显示，中国食用菌生产中平菇产量排列第一［5］，但由于其含水量高，采后呼吸作用强烈，常温下采摘后2～3 d即表现出失水萎蔫、褐变、腐烂变质等特征，很大程度制约了平菇的生产发展。因此，进一步研究平菇贮藏保鲜技术，对于提高平菇贮藏品质、延长产品货架期、扩大销售市场、增加农民经济收入具有重要意义。目前有关食用菌的贮藏保鲜方法主要有低温冷藏、气调贮藏、辐照保鲜、涂膜、化学药物保鲜、植物激素保鲜等［6］。1-甲基环丙烯(1-MCP)作为一种新型的乙烯作用抑制剂，能消除外源乙烯引起的衰老作用，对许多园艺作物具有保鲜效果［7］。据研究报道，1-MCP 能延缓苹果［8-9］、香蕉［10］、西洋梨［11-12］、猕猴桃［13］、柑橘［14］、荔枝［15］、枣［16］、杏［17］等水果及番茄［18-19］、黄瓜［20］、花椰菜［21］、香菜［22］等蔬菜的采后成熟和衰老，延长其货架期。虽然目前应用于食用菌贮藏保鲜的方法较多，但对平菇保鲜方法的研究报道较少，采用1-MCP进行平菇保鲜的应用研究未见报道。本试验拟采用不同浓度的1-MCP对采后平菇进行熏蒸处理，研究1-MCP对平菇采后生理生化和贮藏品质的影响，为延长平菇货架期、改善贮藏品质提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试平菇为黑平1号，采摘后的新鲜平菇立即运至冷库，(2±1)℃下预冷7 h，除去菇体表面的残留物，挑选成熟度一致、大小适中、无机械损伤、无病虫害及霉变的平菇进行试验。1-MCP片剂由上海利统生化制品有限公司提供。

1.2 试验处理

参照及华等［23］的处理方法，将平菇置于0.2 m3密闭塑料膜室内，分别采用不同浓度(0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L和1.10 mg/L)的1-MCP 熏蒸12 h，并将其装入0.06 mm厚的保鲜袋内，于(6±1)℃下贮藏。试验中每个处理3个重复，每个重复的用菇量为250 g。以密封、未经任何处理的平菇为对照(CK)。每2 d分别从各处理3个保鲜袋内随机取样、研磨，进行相关指标测定，连续测定10 d。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 感官评定 主要从平菇的颜色、风味、萎蔫程度和腐烂程度进行评定［24］，评定标准见表1。将每次评分结果相加后取平均值，分值为累加值。

表1 平菇的感观评定标准Table 1 The standard of organoleptic evaluation

1.3.2 失重率计算［25］失重率=［(贮前菇体质量-贮后菇体质量)/贮前菇体质量］×100%。

1.3.3 生理生化指标的测定［25-27］呼吸强度采用静置法测定，单位为1 kg平菇1 h产生CO2的量(mg)，即mg/(kg·h);乙烯含量的测定［26］采用气相色谱法(GDX-502柱，氢火焰离子检测器)，单位为μl/(g·h);褐变度(Brown degree，BD)测定采用比色法，在450 nm处测定其吸光度值OD450;多酚氧化酶(PPO)活性测定采用邻苯二酚法;超氧阴离子自由基()产生速率采用羟胺氧化法，在530 nm处测定其吸光度值OD530;MDA含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法;超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑光化还原(NBT)法，以抑制NBT光化学反应50%所需的酶量定义为酶活性单位;过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收法;POD酶活性测定采用愈创木酚法。

1.4 数据的差异性分析

所有数据用SAS8.1软件统计处理，采用ANA-VO进行处理间差异的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同浓度1-MCP对平菇贮藏过程中感官品质的影响

平菇经不同浓度的1-MCP处理，贮藏不同时间后统计样品的感官品质分值(表2)。设定平菇保鲜度为贮藏不同时间的平菇感官品质分值与试验开始时的平菇感官品质分值之商，保鲜度小于0.5时平菇失去商品价值。

从表2可知，经1-MCP处理的平菇，其保鲜度均高于对照，说明一定浓度的1-MCP处理可以有效延长平菇贮藏时间。贮藏第6 d时，对照及经0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L、1.10 mg/L 1-MCP 处理后的平菇的保鲜度分别为 0.40、0.50、0.55、0.65、0.65，对照平菇已失去商品价值。当贮藏至第10 d时，只有经0.90 mg/L、1.10 mg/L处理的平菇还具有商品价值，而对照在贮藏至第8 d时已出现大面积褐变，菇体表面塌陷、软化，完全失去食用价值。

表2 1-MCP对平菇采后感官品质的影响Table 2 Effect of 1-MCP on post-harvest organoleptic quality of Pleurotus ostreatus

2.2 不同浓度1-MCP对平菇失重率的影响

新鲜平菇含水量较高，且表面结构疏松，组织脆嫩，在贮藏过程中，由于新陈代谢作用，易引起菇体的营养物质消耗、水分散失，影响品质。因此以失重率作为评定平菇新鲜度的指标之一。由图1可以看出，经不同浓度1-MCP处理的平菇菇体失重率，在整个贮藏期都低于对照组，且随着贮藏时间的延长，各处理及对照平菇的失重率均呈上升趋势。贮藏初期，各处理平菇失重率差别不大;至第4 d时，1.10 mg/L 1-MCP处理的样品失重率与对照有显著差异(P ＜0.05);第 8 d 时，0.05 mg/L、0.30 mg/L、0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的失重率分别为12.46%、10.87%、9.57%和8.22%，比对照降低了1.57% ～5.81%。统计分析结果表明，0.30 mg/L及0.90 mg/L 1-MCP处理平菇的失重率显著低于对照(P＜0.05)，1.10 mg/L 1-MCP处理与对照平菇失重率差异极显著(P＜0.01)。

2.3 不同浓度1-MCP对平菇呼吸强度和乙烯产生速率的影响

图1 1-MCP对平菇失重率的影响Fig.1 Effect of 1-MCP on weight loss of Pleurotus ostreatus

平菇采后失去了养分来源，以呼吸作用为主的分解代谢加强，依靠收获前积累物质的分解来维持其生命活动，因此呼吸作用对平菇采后生理生化过程有着重要影响，它与产品的耐贮性、抗病性有着十分重要的内在联系。本试验测定了平菇贮藏期间各处理的呼吸强度变化情况。由图2可以看出，在0～8 d的贮藏期内，随着贮藏时间的延长，各处理平菇的呼吸强度均呈现下降-上升-下降的变化规律，但不同处理平菇呼吸高峰出现的时间有所不同。对照及0.05 mg/L 1-MCP处理的平菇在第6 d出现呼吸高峰，峰值分别为 140.5 mg/(kg·h)和 128.8 mg/(kg·h);而 0.30 mg/L、0.90 mg/L和 1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇在贮藏第8 d出现呼吸高峰，较对照推迟 2 d，其峰值分别为 110.6 mg/(kg·h)、97.6 mg/(kg·h)和87.8 mg/(kg·h)。之后，平菇呼吸强度迅速降低。试验结果表明，平菇为典型的呼吸跃变型食用菌，且在一定浓度范围内，1-MCP处理能够明显的抑制平菇的呼吸强度，并可以推迟呼吸高峰的出现。

图2 1-MCP对平菇采后呼吸强度的影响Fig.2 Effect of 1-MCP on post-harvest respiration intensity of Pleurotus ostreatus

乙烯是菌丝进入生理成熟后的正常代谢产物，被溶解在细胞质中或吸附在细胞内而作用于细胞代谢过程。菇类的后熟与乙烯有关，乙烯能加速菇类的成熟与衰老，使其耐贮性下降［17］。1-MCP作为一种新型的乙烯作用抑制剂，能消除外源乙烯引起的衰老作用。由图3可以看出，各处理平菇均具有典型的乙烯产生高峰，其出现时间与呼吸高峰的出现基本一致。在贮藏的第6 d，对照和0.05 mg/L 1-MCP处理的平菇出现乙烯产生高峰，其峰值分别为 166.3 μl/(g·h)和 146.5 μl/(g·h);其余 3 个1-MCP处理的乙烯产生高峰出现在贮藏第8 d，且峰值均显著低于对照(P＜0.05)。试验结果表明，1-MCP能强烈抑制平菇乙烯的产生，且1-MCP浓度越高，乙烯的产生量越小。

2.4 不同浓度1-MCP对平菇褐变度(BD)的影响

图3 1-MCP对平菇采后乙烯产生的影响Fig.3 Effect of 1-MCP on post-harvest ethylene production of Pleurotus ostreatus

平菇在贮藏期间，菌盖、菌褶、菌柄均会发生褐变，其中菌褶褐变最为人们所关注，一旦菌褶发生褐变，就失去了商品价值。图4显示，各个处理的平菇菌褶随着贮藏时间的延长，褐变程度不断加剧，但经1-MCP处理的平菇褐变度均低于对照。贮藏中，前4 d对照的平菇褐变程度比较明显，之后至贮藏末期褐变度略有增加，但变化不明显;1-MCP处理的平菇在前4 d虽然褐变度也在增加，但变化不明显，贮藏4 d后开始发生明显褐变，其中0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇褐变度在整个贮藏期内均显著低于对照(P＜0.05)。试验结果表明，1-MCP处理能显著抑制平菇褐变，且在本试验浓度范围内，处理浓度越大抑制效果越好，平菇褐变越缓慢。

图4 1-MCP对平菇采后褐变度的影响Fig.4 Effect of 1-MCP on post-harvest browning degree of Pleurotus ostreatus

2.5 不同浓度1-MCP对平菇PPO活性的影响

平菇采收后，组织中仍在进行活跃的代谢活动。随着贮藏时间的延长，组织中的氧化-还原失衡、氧化产物积累，造成褐变，而促进褐变的酶类主要是PPO［27］。图5为平菇贮藏期间PPO活性的变化情况，可以看出，整个贮藏期间，各处理平菇的PPO活性在贮藏第2 d达到峰值，在贮藏第4 d略微降低后又重新升至峰值，直至贮藏结束，变化基本平稳;同时还可以看出，经1-MCP处理后的平菇PPO活性在整个贮藏期始终低于对照，表明1-MCP处理可以抑制PPO活性。

图5 1-MCP对平菇采后PPO活性的影响Fig.5 Effect of 1-MCP on post-harvest PPO activity of Pleurotus ostreatus

2.6 不同浓度1-MCP对平菇活性氧代谢有关指标的影响

2.6.2 对MDA含量的影响 植物器官衰老或在逆境下遭受伤害，往往会发生膜脂过氧化作用，丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的最终产物，是膜系统受损害的重要标志［6］，其含量反映了膜脂过氧化的程度。如图7所示，不同处理的平菇MDA含量在贮藏期间均呈上升趋势，其中1.10 mg/L 1-MCP处理的MDA含量始终最低(在贮藏2 d、4 d、6 d、8 d 和10 d 时的含量分别为0.25 nmol/g、0.33 nmol/g、0.38 nmol/g、0.52 nmol/g和 0.59 nmol/g)，0.90 mg/L 1-MCP处理的平菇MDA含量也较低，二者均与对照间存在极显著差异(P＜0.01)。

图6 1-MCP对平菇含量的影响Fig.6 Effect of 1-MCP oncontent of Pleurotus ostreatus

图7 1-MCP对平菇MDA含量的影响Fig.7 Effect of 1-MCP on MDA content of Pleurotus ostreatus

2.6.3 对SOD活性的影响 超氧化物歧化酶(SOD)是生物体防御机制中一种重要的酶，自由基学说认为衰老过程是活性氧代谢失调的累积过程［27］。在植物体衰老期间，SOD活性下降，积累H2O2等活性氧，使质膜过氧化作用加强，导致膜伤害［27］。SOD是作为一种内源活性氧清除剂，能够在逆境后衰老过程中清除植物体内过量的活性氧，维持氧代谢平衡，保持膜结构的完整性，从而在一定程度上延缓植物器官的衰老进程。图8为平菇贮藏期间SOD活性的变化情况，可以看出SOD活性呈下降-上升-下降的变化规律，0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇一直保持较高的SOD活性，贮藏第6 d时，其活性最高，分别为69.88 U/g和70.64 U/g，与对照差异显著(P＜0.05)。

图8 1-MCP对平菇SOD活性的影响Fig.8 Effect of 1-MCP on SOD activity of Pleurotus ostreatus

2.6.4 对CAT活性的影响 过氧化氢酶(CAT)是一种内源活性氧清除剂，能清除植物体内过量的活性氧，维持氧代谢平衡，一定程度上延缓细胞的衰老进程［13］。由图9可以看出，平菇贮藏过程中CAT活性整体呈下降趋势，但经1-MCP处理后的平菇CAT活性几乎均高于对照，贮藏第6 d时，经1.10 mg/L、0.90 mg/L、0.30 mg/L、0.05 mg/L 4 种不同浓度 1-MCP熏蒸处理的平菇CAT活性分别为15.78 U/g、15.36 U/g、14.32 U/g和 14.01 U/g，分别比对照高20.87%、17.61%、9.65% 和 7.27%，其中 0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇CAT活性与对照差异极显著(P＜0.01)，但二者间并无显著差异(P＞0.05)。说明1-MCP处理能有效地保持CAT活性处在较高的水平上，以调节氧化伤害反应。

图9 1-MCP对平菇CAT活性的影响Fig.9 Effects of 1-MCP on CAT activity of Pleurotus ostreatus

2.6.5 对POD活性的影响 过氧化物酶(POD)普遍存在于果蔬体内，催化植物组织中低浓度的H2O2氧化其他底物，用以清除H2O2，从而使机体免受毒害，较高的POD活性在一定程度上可以延缓果实的衰老［13］。如图10所示，整个贮藏过程中，各处理平菇的POD活性均呈下降趋势，其中对照的POD活性在贮藏第2 d下降比较剧烈;同时，不同浓度1-MCP处理的平菇POD活性均高于对照，且在本试验范围内POD活性随处理浓度的提高而增大，其中0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇POD活性显著高于对照(P＜0.05)。

图10 1-MCP对平菇POD活性的影响Fig.10 Effect of 1-MCP on POD activity of Pleurotus ostreatus

3 讨论

平菇采收后，组织中仍在进行活跃的生理生化代谢活动，1-MCP处理可以延缓平菇后熟进程中的各种代谢，改善贮藏品质［23］。试验结果表明，较高浓度的1-MCP处理可以改善平菇的贮藏效果;同时，1-MCP能有效抑制平菇的乙烯释放量，降低其呼吸强度，并能将呼吸高峰的出现推迟2 d，延缓平菇衰老。统计结果表明，平菇的乙烯释放量［μl/(g·h)，用x表示］与呼吸强度［mg/(kg·h)，用Y表示)在呼吸跃变期间呈显著相关，其相关方程为:Y=27.4927+0.6935 x-0.0103 x2(R2=0.8322，P ＜0.05)。

植物组织中含有酚类物质，某些酚类物质在多酚氧化酶(PPO)的作用下可氧化成醌，醌类再进一步氧化聚合成黑色素，引起褐变［27］。正常情况下，PPO存在于质体中，而酚类物质分布在液泡里，两者不能相互接触［23，27］，因此组织发生褐变的前提是细胞膜系统的完整性遭受破坏。从试验结果看，平菇在贮藏初期，PPO活性明显升高，而平菇的褐变则较为缓慢，尤其是0.90 mg/L和1.10 mg/L 1-MCP处理的平菇在贮藏4 d后才略显褐变，这可能是由于1-MCP处理促进了平菇体内抗氧化防御系统SOD、CAT、POD等酶的活性，这些酶均与果实成熟及乙烯诱导的衰老密切相关，同时1-MCP抑制了MDA和的积累，从而延缓了平菇的褐变，这与高敏等［9］、樊秀彩等［13］对 1-MCP 处理富士苹果及猕猴桃的研究结果一致。贮藏后期，由于各抗氧化酶活性之间的协调性遭到破坏，或抗氧化酶系统与活性氧产生之间的动态平衡遭到破坏，活性氧的产生速率增加并不断积累，进而攻击膜系统，使MDA含量增加，膜脂过氧化加剧，细胞膜透性增大，使PPO和酚类物质的区域分布因膜系统的破坏而瓦解，促使了PPO与底物酚类物质的接触，进而导致褐变加剧。统计分析结果表明，平菇褐变度BD与PPO活性呈显著正相关(Y=0.0171 x-0.1971，R2=0.7231，P ＜0.05)，与 MDA 含量呈极显著正相关(Y=0.9160x-0.0650，R2=0.8659，P＜0.01)，而与POD活性呈极显著负相关(Y=0.0965x+1.7682，R2=0.9239，P ＜0.01)。因此，从酶学角度说明1-MCP能抑制平菇褐变，延缓其成熟、衰老，提高贮藏品质。

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