NO处理对采后芒果抗氧化酶系统的影响

陈娇 袁德保 谭琳 李奕星 李芬芳 郑晓燕 郑丽丽 金志强

摘要 [目的] 探讨 NO 处理对采后芒果抗氧化酶系统的影响。[方法] 以“吉禄”芒果为试验对象，用0.1 mmol/L的外源NO浸泡处理芒果果实30 min，25 ℃贮藏11 d，分析 NO 处理对芒果果实中过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等抗氧化相关酶活性及丙二醛（MDA）含量变化的影响。[结果] NO 处理能在一定程度上抑制芒果果实丙二醛含量的增加，并提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性，从而延缓了采后芒果果实在贮藏过程中的衰老进程。[结论] 研究可为 NO 用于芒果贮藏保鲜提供理论依据。

关键词 芒果；一氧化氮；抗氧化酶

中图分类号 S667.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）26-09164-03

Effects of Nitric Oxide Treatment on Antioxidant Enzyme System of Postharvest Mango

CHEN Jiao et al

（Haikou Experimental Station， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement， Haikou， Hainan 570102）

Abstract [Objective] To better understand the effects of nitric oxide treatment on antioxidant enzyme system of postharvest mango. [Method] Mango fruit that was pretreated with 0.1 mmol/L NO was stored at 25 ℃ for 11 days. Changes in these levels of superoxide dismutase （SOD）， peroxidases （POD）， catalase （CAT）， ascorbate peroxidase （APX） and malondialdehyde （MDA）， respectively， were measured during storage. [Result] The results showed that NO treatment could inhibit postharvest mango fruit malondialdehyde （MDA） content， increase superoxide dismutase （SOD）， peroxides （POD）， catalane （CAT） and asorbic peroxides （APX） activities， and delay ripening and senescence of mango fruit during storage. [Conclusion] The study can provide theoretical basis to NO for mango fresh-keeping.

Key words Mango； Nitric oxide； Antioxidant enzyme

芒果（Mangifera indica L.）果实营养丰富，风味佳，被誉为“热带果王”，含有丰富的糖、维生素、蛋白质、碳水化合物以及少量钙、磷、铁等其他营养物质^[1]。但芒果属于典型的热带呼吸跃变型水果，在常温贮藏时果实的生理代谢旺盛，后熟和衰老进程快，并且容易受各种病原菌侵染，贮藏期较短^[2]。根据目前已有研究，采用矮壯素、赤霉素、水杨酸、浸钙、乙烯吸附剂和分解剂等一些化学方法处理能够抑制呼吸和乙烯形成、提高芒果采后果实的抗过氧化能力，延缓衰老并保持果实品质^[3-7]。然而，立足操作简便、廉价经济和食用安全等原则，继续探讨芒果采后保鲜新型有效的化学方法对于促进芒果产业的可持续发展仍具有重要的现实意义。

关于 NO 应用于植物方面的研究比较晚，但到目前为止已发现其对植物的呼吸作用^[8]、光形态建成^[9]、种子萌发^[9-10]、根和叶片的生长发育^[11-14]、气孔运动^[15]、果实蔬菜等组织的成熟和衰老^[16]、各种胁迫的响应^[17]及抗病防御反应^[18-19]等生理过程都有作用。根据近年的研究结果发现，用一定浓度的外源 NO 处理草莓、花椰菜、黄瓜、甘蓝、猕猴桃和芒果，

可有效抑制其成熟和衰老，并延长果实货架期^[20-22]。Clark等的研究发现，外源 NO 可能通过调节内源 H₂O₂代谢来参与信号转导过程，从而抑制烟草叶片过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性^[23]。另外，还有研究表明，低浓度外源NO供体硝普钠（SNP）处理番茄幼苗可以明显提高叶片过氧化物酶（POD）、CAT 和超氧化物歧化酶（SOD）的活性^[24]。但有关 NO 对芒果抗氧化酶系统影响的研究报道较少。因此，笔者以芒果果实为研究材料，分析 NO 处理对芒果采后抗氧化相关酶活性的影响，以期为延缓芒果采后成熟衰老进程的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为“吉禄”（Mangifera indica L.cv.Zill）芒果，采于广东湛江南亚热带作物研究所基地，约8成熟，采收后当天运至实验室，挑选出无病虫害、无机械损伤、大小均匀一致的果实为试验对象。

1.2 处理方法

用 0.1 mmol/L 的外源 NO 供体硝普钠（SNP）（Sigma-Aldrich Corp，St.Louis，MO，USA）浸泡处理芒果果实 30 min，对照用蒸馏水浸泡 30 min，每组 96 个果实，晾干后，均置于保鲜袋中，每袋分装 5 个左右。常温贮藏，贮藏期间，分别于第1、3、5、7、9、11 天随机抽取 6 个果实进行取样，取样部位参照戴宏芬等^[25]的方法取 1 mm 厚芒果果皮进行生理指标的检测。

1.3 测定方法

丙二醛（MDA）含量的测定：参考《植物生理学实验技术》^[26]上的方法。

超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定：参考《植物生理学实验技术》^[26]的方法，以抑制 NBT 光化还原 50% 为一个酶活性单位，表示为 U/（gFW·h）。

过氧化物酶（POD）活性的测定：参考《植物生理学实验技术》^[26]的方法，以1 g果肉 1 min OD470值变化 0.01为一个酶活性单位，表示为 U/（gFW·min）。

过氧化氢酶（CAT）活性的测定：参考《植物生理学实验技术》^[26]的方法，以1 g果肉1 min OD240值变化 0.1 为一个酶活单位，表示为 U/（gFW·min）。

抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定：参照Nakano等^[27]的方法。

2 结果与分析

2.1 NO 处理对芒果果实保护酶活性的影响

2.1.1 NO 处理对芒果果实超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。

SOD 等果实后熟衰老中的保护性酶类可以清除活性氧自由基，减少自由基对膜的损伤，从而延缓细胞衰老，所以它们的活性高低可在一定程度上反映果实衰老的程度。如图 1 所示，在整个采后贮藏期间，NO 和对照处理芒果的 SOD 活性均呈逐步下降趋势，但 NO 处理的芒果 SOD 活性始终高于对照。

3 讨论

在一般情况下，细胞内活性氧的积累和消除处于一种动态平衡中，植物体内活性氧水平较低，而果实成熟过程则伴随氧化作用不断加强，自由基含量迅速累积，对细胞膜及许多生物大分子产生破坏作用，造成细胞氧化伤害，从而引起果实衰老。如不能及时进行清除，活性氧自由基将会和不饱和脂肪酸发生膜脂过氧化作用，导致膜的结构和功能发生变化^[28-29]。MDA是膜脂过氧化的重要产物之一，它的含量可以反映植物衰老和膜脂过氧化的程度。该研究结果表明，NO能在一定程度上抑制芒果MDA含量的增加，保护了细胞膜完整性。

大量的已有研究表明^[30-32]，NO可以通过调节植物组织中保护酶系统的酶活性及其自身的活性氧自由基清除能力，提高果实组织中的NO水平，从而抑制乙烯产生，延缓组织的成熟衰老并延长货架期。植物体内清除氧自由基的抗氧化酶主要有过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）^[33-34]。SOD可提高O-₂·歧化为H₂O₂的速率；CAT和POD是广泛分布于植物体中的含血红素的蛋白质，多数CAT存在于过氧化物酶体，而过氧化物酶体中H₂O₂含量非常高，所以在此CAT对清除H₂O₂很有效。当含量较低时主要由过氧化物酶（POD）或抗氧化剂（抗坏血酸---谷胱甘肽循环系統）来清除；高等植物叶绿体中含有较高的APX，经AsA～GSH循环分解H₂O₂^[35-36]。该试验结果表明，经NO处理的芒果SOD、POD、CAT、APX活性在贮藏期间都高于对照芒果。综上所述，NO能够有效提高芒果抗氧化酶的活性，从而降低了芒果的膜脂过氧化程度，保护细胞膜的完整性并延缓衰老。

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