1-MCP处理结合MAP包装对‘湖景蜜露’桃贮藏品质及能量代谢的影响

李 军，林韧安，林建红，王金花，宋丽丽，应尚蛟

（1. 浙江省临海市林木种子苗木管理站，浙江 临海 317000；2. 乐清市林业良种科技中心，浙江 乐清 325600；3. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，浙江 临安 311300；4. 永康市农林局，浙江 永康，321300）

1-MCP处理结合MAP包装对‘湖景蜜露’桃贮藏品质及能量代谢的影响

李 军1，林韧安2，林建红3，王金花3，宋丽丽3，应尚蛟4

（1. 浙江省临海市林木种子苗木管理站，浙江 临海 317000；2. 乐清市林业良种科技中心，浙江 乐清 325600；3. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，浙江 临安 311300；4. 永康市农林局，浙江 永康，321300）

2013年7月，在浙江省嘉兴市采收‘湖景蜜露’桃Amygdalus persica‘Hujingmilu’果实，研究1-甲基环丙烯（1-MCP）结合自发气调（MAP）处理对冷藏及常温货架期间果实的品质、能量相关物质及线粒体呼吸代谢相关酶活性的影响。结果表明，1.0 μL·L-11-MCP 12 h熏蒸结合0.02 mm MAP包装处理能有效降低果实的腐烂指数，较好地维持果实硬度、可溶性固形物（TSS）和维生素C（Vc）含量，保持果实的贮藏及营养品质。同时，1-MCP结合MAP处理有效地保持了呼吸代谢相关酶细胞色素氧化酶（CCO）和琥珀酸脱氢酶（SDH）的活性，维持较高水平的三磷酸腺苷（ATP）含量及能荷（EC）值。试验显示，1-MCP结合MAP处理能有效保持‘湖景蜜露’桃采后品质，延缓果实采后后熟及衰老进程，减少果实采后损失，为适宜的贮藏保鲜技术。

‘湖景蜜露’桃；1-MCP；MAP；贮藏品质；能量代谢

Abstract:Fruits of Amygdalus persica‘Hujingmilu’ were harvested in Jiaxing, Zhejiang province in July 2013. Experiments were conducted on effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment combined with polyethylene film packaging (MAP) on quality and energy metabolism of cold stored and shelf life fruits. The result demonstrated that fruits pretreated with 1 μL/L of 1-MCP for 12 h and packaged with 0.02 mm polyethylene film at 85%-90% relative humidity had lower decay index, better firmness, more content of total soluble solids (TSS) and vitamin C (Vc), better activities of succinic dehydrogenase (SDH) and cytochrome C oxidase (CCO), more content of adenosine triphosphate (ATP), adenosine diphosphate (ADP) and adenosine monophosphate (AMP) and energy charge (EC) level than that of the control(no 1-MCP treatment but packaged with 0.02 mm polyethylene film). The experiments resulted that 1-MCP treatment combined with MAP was effective in reducing decay, delaying afterripening of fruit.

Key words:Amygdalus persica‘Hujingmilu’; 1-MCP; MAP; storage quality; energy metabolism

桃Amygdalus persica属蔷薇科Rosaceae桃属Amygdalus L.植物，主产于我国南方的桃品种群，形成于长江流域的华东、华中及西南地区，地属我国的北亚热带和中亚热带气候带的湿润区。水蜜桃外观艳丽，皮薄汁多，营养丰富，香甜甘美，食用品质极佳，深受市场欢迎[1]。然而水蜜桃是典型的呼吸跃变型果实，加上采收期正值高温多雨季节，果实采后迅速进入呼吸高峰期，很快后熟和衰老，属于易腐烂水果[2]。研究表明，水蜜桃常温货架期仅3 ～ 5 d。因此，探寻适宜的贮藏保鲜技术，对于延长水蜜桃的货架期，减少采后腐烂损失，进而保持桃果品产业的健康持续发展具有重要的理论与实践意义。目前国内对水蜜桃采后贮藏保鲜技术的研究已取的较大的进展，主要包括低温[3-4]、气调[5-7]、减压[8-9]、辐照[10-11]和可食性涂膜[12]等，但有些新型贮藏方法，如减压贮藏、气调贮藏、生物保鲜技术等还不成熟，并且实验室的研究很难应用到实际生产中。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作为一种高效的乙烯受体抑制剂，通过竞争性与乙烯受体蛋白结合，抑制内源乙烯生成，从而抑制乙烯诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应，延长果蔬采后的成熟与衰老[13-14]。目前1-MCP已应用于延缓中华猕猴桃Actinidia chinensis[15]，西红柿Lycopersicon esculentum[16-17]，柿Diospyros kaki[18]，花红Malus asiatica[19]，香蕉Musa nana[20-21]，翠冠梨Pyrus pyrifolia cv.Cuiguan[22]等许多种呼吸跃变型果蔬采后的贮藏保鲜中。自发气调包装（modified atmosphere package，MAP）技术采用不同于大气组成的混合气体置换包装食品周围的空气，利用包装材料的透气性和阻气性，使食品始终处于适宜的气体环境中，抑制变质和腐败的发生，从而达到贮藏保鲜、延长货架期的目的[23]，MAP证实对多种易腐果实具有降低腐烂率、延缓果实衰老的作用[24]。1-MCP及MAP保鲜方式都具有无毒、无公害、安全、绿色、操作过程简单等优点，因此具有广阔的应用前景。近年来，1-MCP结合MAP的复合保鲜方式也逐渐发展起来。如郭园园等[25]用3 μL·L-1的1-MCP结合聚乙烯袋包装处理青皮核桃，达到了最好的保鲜效果，使青皮核桃的贮藏期延长到90 d。刚成诚等[26]用0.3 μL·L-1的1-MCP处理水蜜桃24 h能够有效地保持可溶性固形物含量和细胞膜透性，抑制果实失重。然而目前国内对1-MCP结合MAP的复合保鲜研究仍处于起步阶段，对水蜜桃采后能量代谢的调控研究仍未涉及。

本文研究了1-MCP结合MAP的复合保鲜对‘湖景蜜露’桃低温贮藏以及货架期间营养品质及能量代谢的影响，以期从能量代谢的角度探讨1-MCP熏蒸处理及MAP包装延缓果实衰老和减少腐烂的机制，旨在为水蜜桃贮藏保鲜提供有效、节能、安全、能在实际生产中大规模应用的保鲜方法。

1 材料和方法

1.1 材料与设备

实验选用浙江嘉兴市‘湖景蜜露’桃A. persica ‘Hujingmilu’。2013年7月22日采收并在3 h内立即运回实验室，6±1℃下预冷12 h。挑选八成熟（参照SB/T10090–92成熟度的划分标准）、大小均一、无机械损伤、无病虫害的果实作为试验材料。

主要设备：HI9932型电导率仪，意大利HANNA公司；Biofuge Stratos 型冷冻离心机，德国Heraeus公司；Cintra404型紫外分光亮度计，澳大利亚GBC公司；ACQUITY Ultra Performance LC超高效液相色谱系统，美国Waters公司。

1.2 试验处理

将‘湖景蜜露’常温下随机分成2组，每组135个果实。分别放入0和1.0 μL·L-1的1-MCP中密封熏蒸处理12 h（根据千春录等[27]的研究结果，1.0 μL·L-1的1-MCP对水蜜桃保鲜效果最好），随后用厚度0.02 mm聚乙烯薄膜袋密封包装（参考王金花等[7]对水蜜桃的保鲜研究结果）；对照（CK）为0 μL·L-11-MCP+0.02 mm聚乙烯薄膜袋，不扎口。处理结束后，所有果实均冷藏于1±1℃，相对湿度85% ～ 90%的保鲜库中。贮藏30 d后，将果实从薄膜袋取出，置于25±1℃下模拟货架期。每处理3个重复，每重复5个果实。冷藏阶段每隔5 d随机取样1次，货架期间每隔2 d随机取样1次，测定相关指标。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 腐烂指数、硬度及可溶性固形物（TSS）和维生素C（Vc）含量的测定 参照陈杭君等[3]的方法，略作修改。将水蜜桃果实按照腐烂程度分成4级：4级为50%以上面积腐烂，3级为50% ～ 30%面积腐烂，2级为30% ～ 10%面积腐烂，1级为10%以下面积腐烂，0级为没有腐烂。

面对不同行业形形色色的佼佼者，如何把他们的故事描写的与其他生平简介区别开来，既生动独特又不流入传奇故事式的夸夸其谈。宁肯在这里为“非虚构”叙事开拓了一个新的尝试方向。他试图对每个成功人士背后的原因进行“深究”。换句话表述，叫做合理联想。事实证明，当这种“创造的真实”被合理诠释后，为“非虚构”叙事带来了新鲜血液。

腐烂指数 = ∑[腐烂级别×该级别个数] /最大腐烂级别×总个数

硬度：去除约1 mm的果皮后，用TA-XT2i 质构仪测定果实硬度。探头（SMSP/6）直径为5 mm，下降速度1 mm·s-1，下降深度10 mm。每个处理重复测定15个果实，取平均值。

TSS含量：用手持阿贝折光仪测定果实 TSS 含量。

Vc 含量：采用2,6—二氯靛酚滴定法。

1.3.2 腺苷三磷酸（ATP）、腺苷二磷酸（ADP）和腺苷磷酸（AMP）含量及能荷（EC）值的测定 参照林德球等[28]的方法，略作修改。称取2 g果肉，迅速用液氮研磨，加入6 mL 0.6 mol·L-1高氯酸溶液，冰浴提取，4℃，11 000 r·min-1离心20 min，迅速取3 mL上清液，用1 mol·L-1的KOH溶液调至pH 6.5 ～ 6.8，在冰浴中稳定30 min，过滤，滤液定容至4 mL，用0.22 μm 滤膜过滤，滤液于-30℃下保存。

ATP，ADP和AMP含量的测定：采用HPLC 法（ACQUITY Ultra Performance LC超高效液相色谱系统），色谱条件为ACQUITY UPLC@HSST3柱（2.1mm × 100 mm column），流动相为0.01 mol·L-1pH 7.0磷酸钾缓冲液检测波长259 nm，流速0.2 mL·min-1，柱温25℃，进样体积为2 0 μL。

1.3.3 线粒体的提取 线粒体的提取：参照Liang等[29]的方法，略有修改。称取10 g 桃果肉，液氮研磨，加入20 mL 提取液（25 mmol·L-1Mops-HCl pH 7.8，内含0.4 mol·L-1甘露醇，1 mmol·L-1EDTA，8mmol·L-1半胱氨酸，10 mmol·L-1Tricine，0.1% BSA，1% PVP）浸提，然后用六层纱布过滤，滤液在4℃下6 000r·min-1离心分离10 min；上清液在 4℃下10 000 r·min-1离心分离20 min；得到的沉淀即为线粒体，用2 mL悬浮液（25 mmol·L-1Mops-HCl pH 7.2，内含 0.4 mol·L-1甘露醇，1 mmol·L-1EDTA，0.1%BSA）重悬浮。

1.3.4 线琥珀酸脱氢酶(SDH)及细胞色素氧化酶(CCO)活性的测定 SDH酶活性的测定：参照Ackrell等[30]和朱广廉[31]的方法，略有修改。SDH反应混合液包括0.5 ml 0.2 mmol·L-1pH7.4磷酸钾缓冲液，0.5 mL 0.2 mol·L-1pH 7.4琥珀酸钠，0.2 mL 0.9 mmol·L-12,6-二氯酚靛酚钠（DCPIP）和蒸馏水。置于30℃条件下保温5 min，然后加1 ml线粒体制备液混匀，测定时加0.5 ml 0.33% 甲硫酚嗪（PMS）摇匀，测定600 nm处吸亮度值的变化，于紫外分光亮度计上测定DCPIP在波长600 nm 处的还原速度，以此来表示SDH的酶活性。实验重复3次。

CCO酶活性的测定：参照Errede等[32]的方法，略有修改。反应系统包括：1.75 mL 200 mmol·L-1pH 7.4磷酸钾缓冲液，0.5 mL蒸馏水，0.5 mL 2% TritonX-100和1 mL线粒体制备液。放置在30℃条件下保温2 min，加入0.5 mL 20 mol·L-1还原型细胞色素C，立即测定550 nm处吸亮度值的变化。实验重复3次。

1.4 数据统计

试验数据用 Excel 2007和SPSS 16.0进行统计处理，所有数据为3次重复的平均值和标准误。采用SPSS 16.0，进行邓肯氏多重差异分析（P＜ 0.05）。

2 结果与分析

2.1 ‘湖景蜜露’桃随贮藏时间腐烂指数和硬度的变化

如图1A所示，CK处理果实冷藏5 d即开始出现腐烂，而1-MCP结合MAP处理组贮藏10 d后才出现腐烂现象，低温贮藏30 d时，CK处理果实腐烂指数达28.1%，而1-MCP结合MAP处理较CK下降了17.4%。

常温货架期间，腐烂指数迅速上升，货架期4 d后，1-MCP结合MAP处理组果实腐烂指数显着低于CK（图1B；P＜ 0.05），表明1-MCP结合MAP处理可有效抑制果实腐烂，延长货架期。果实硬度是反映果实成熟衰老的重要指标之一。从图1C可以看出，2种处理的果实在低温贮藏前25 d硬度均随着时间的延长而下降，至第30 天时，两个处理组间硬度变化无显着性差异（P ＞ 0.05）。转入常温货架期后，CK处理硬度几乎不再变化，其可能原因是果实发生冷害，出现果实木质化。1-MCP结合MAP处理组进入常温货架期后，硬度仍然继续下降，果实均能正常后熟软化（图1 D）。

图1 1-MCP结合MAP处理对‘湖景蜜露’桃果实低温贮藏以及货架期间腐烂指数和硬度的影响Figure 1 Effect of 1-MCP treatment combined with MAP on the decay index and firmness of tested fruit during storage and shelf life

图2 1-MCP结合MAP处理对‘湖景蜜露’桃低温贮藏以及货架期间TSS和Vc含量的影响Figure 2 Effect of 1-MCP treatment combined with MAP on the TSS and Vc content of tested fruit during storage and shelf life

图3 1-MCP结合MAP处理对‘湖景蜜露’桃果实低温贮藏以及货架期间ATP，ADP，AMP和EC值的影响Figure 3 Effect of 1-MCP treatment combined with MAP on content of ATP, ADP, AMP and EC of tested fruit during storage and shelf life

2.2 ‘湖景蜜露’桃随贮藏时间TSS和Vc含量的变化

果实中TSS和Vc含量是影响风味和品质的主要因素之一。如图2A所示，低温贮藏期间，果实TSS含量在低温贮藏第5天开始有所上升，原因可能是果实采后后熟过程中淀粉类大分子物质转换为可溶性糖。冷藏20d后，TSS呈现明显的下降趋势，这与其作为底物参与呼吸过程有关。1-MCP结合MAP处理组冷藏30 d期间TSS含量较CK高的多。转至常温货架期间，1-MCP结合MAP处理组果实TSS含量显着高于CK（图2B；P＜ 0.05）。果实Vc含量整体呈下降趋势。与CK相比，1-MCP结合MAP复合处理能显着抑制果实冷藏后期及常温货架前2 d果实Vc含量的下降（图2C和D；P＜ 0.05）。可见，1-MCP结合MAP包装技术有效地保护果实中的TSS和Vc含量，保持水蜜桃的营养和风味。

2.3 ‘湖景蜜露’桃随贮藏时间ATP，ADP，AMP及EC值的变化

如图3A至图3D所示，ATP和ADP在低温贮藏及常温货架期间均呈现持续下降的趋势，1-MCP结合MAP处理组中果实组织中ATP 和ADP 含量下降幅度显着低于CK（P＜ 0.05）。与ATP和ADP的变化趋势相反，AMP含量低温贮藏及常温货架期间则呈现不断上升趋势（图3E和F）。与CK相比，1-MCP结合MAP处理组显着抑制了货架期2 d后AMP含量的增加，使得AMP在常温货架4 d仍保持在较低的水平（图3F；P＜ 0.05）。果实能荷值随着冷藏以及常温货架期的延长呈下降趋势，1-MCP结合MAP包装处理有效抑制了整个贮藏过程中能荷的下降（图3 G和H；P＜ 0.05）。常温货架4 d时，1-MCP结合MAP处理组果实EC值较CK升高了76%。说明1-MCP结合MAP包装处理可显着维持水蜜桃果实采后较高的能量水平。

2.4 ‘湖景蜜露’桃随贮藏时间SDH及CCO活性的变化

SDH 酶位于线粒体内膜上，是线粒体进行氧化还原反应和产生能量不可缺少的酶，在产能的三羧酸循环中，SDH催化琥珀酸脱氢转化成延胡索酸，脱下的H+最终生成ATP，为生命活动提供能量[30]。因此，较高的SDH活性是保证三羧酸循环顺利进行的必要条件，也是线粒体产能的关键所在。如图4A所示，所有处理组果实的SDH酶活性均呈现先上升后下降的趋势，CK处理SDH酶活性在冷藏5 d达到峰值后下降，1-MCP结合MAP处理明显提高了低温贮藏期间SDH的活性。由冷藏转至常温货架后，2个处理组的SDH活性均下降。但与CK相比，常温货架4 d后1-MCP结合MAP处理组的SDH活性明显高得多（图4B；P＜ 0.05）。

图4 1-MCP结合MAP处理对‘湖景蜜露’桃果实低温贮藏以及货架期间SDH和CCO活性的影响Figure 4 Effect of 1-MCP treatment combined with MAP on the activity of SDH and CCO of tested fruit during storage and shelf life

CCO酶是线粒体内膜的标志酶和线粒体电子传递链末端氧化酶，位于线粒体内膜的嵴上，能够将电子从细胞色素C传递给O2，为氧化磷酸化提供能量。CCO酶活性的降低将会导致氧化磷酸化效率下降, 因此该酶在能量供应过程中起着重要作用。图3C所示，CK处理果实CCO酶活性呈现下降趋势，而1-MCP结合MAP处理组果实CCO酶活性在低温贮藏前15d有所上升，随后开始缓慢下降。低温贮藏15 d后，1-MCP结合MAP处理组果实CCO酶活性较CK高得多（P＜ 0.05），表明其呼吸代谢水平较高，能量代谢稳定。转至常温货架后，CK果实CCO酶活性迅速下降，1-MCP结合MAP处理组在货架期4 d后仍然保持较高水平（图4D；P＜ 0.05）。这表明水蜜桃采后后期衰老过程中，SDH及CCO酶活性不断下降，从而会影响能量的生成效率，进一步加剧细胞衰老，而1-MCP结合MAP处理组能一定程度上抑制SDH和CCO酶活性的下降，保持细胞功能活动的正常进行，进而延迟果实衰老。

3 讨论

低温贮藏是果实采后保鲜常用的方法，低温能在一定程度上延迟果实采后成熟软化过程。然而，不适当的低温或适宜低温下长时间贮藏，都会使果实受到不同程度的伤害，表现为果实褐变，跃变型果实失去后熟能力等。‘湖景蜜露’桃属于呼吸跃变型果实，存在后熟的过程。本实验中，CK处理果实贮藏在1±1℃下30 d后，转入常温货架期，发现硬度不再下降，可能与冷害的发生，导致果实出现木质化有关[30]。而1-MCP结合MAP处理组进入常温货架期后，硬度仍然继续下降，果实均能正常后熟软化。同时，随着冷藏时间的延长，TSS和Vc出现较大幅度的下降，1-MCP结合MAP处理明显降低了果实采后低温贮藏及常温货架期的TSS和Vc含量的下降，抑制了果实的腐烂，有效地保持了桃果实贮藏及货架期营养品质，延缓了果实后熟衰老进程，进而延长了果实的货架期。

能量是一切生物体活动所必需，能量亏损可能是植物衰老的原初事件。在正常的生命活动中，果实组织能够提供足够的能量来维持组织的正常代谢。但当采后果实处于衰老条件下，其呼吸链受损、ATP合成能量降低，会使细胞因功能不足而出现代谢与功能的紊乱，进而导致细胞结构的破坏和功能组分的丧失，最终给细胞带来不可逆损伤而导致细胞最终死亡[33]。苹果贮藏过程中衰老程度均与ATP含量和EC值成负相关性[32]。维持细胞内核苷酸和能荷的水平，可保证组织的正常生命活动，进而维持果蔬品质，延长货架期。本实验结果表明，‘湖景蜜露’在采后低温贮藏及常温货架期过程中，ATP，ADP含量及能荷水平不断下降。1-MCP结合MAP复合保鲜技术可显着地抑制ATP及ADP含量的降低，维持较高的能量水平。

线粒体是细胞进行呼吸氧化、三羧酸循环、电子传递和氧化磷酸化的场所，是产生能量的动力工厂。另外，研究表明线粒体是生物体最早出现功能性衰退的细胞器[33-34]，线粒体功能下降引起的细胞能量亏损可能减弱组织各种生理应激能力。随着机体的衰老，线粒体受到损伤，线粒体功能出现障碍，能量合成受到抑制，导致能量供应不足，进而加速机体的衰亡。SDH和CCO是线粒体中重要的呼吸相关酶，其活性变化能够反映线粒体的功能状态。本实验表明，1-MCP结合MAP复合保鲜技术有效地保持了较高的CCO和SDH活性，因此较好的维持了线粒体的功能，为生命活动提供足够的能量。然而，果实的成熟衰老是一个非常复杂的过程，同时受到多种内在生理因素及外在贮藏条件的影响，果实成熟衰老不仅表现在呼吸生理、化学物质代谢等生理生化水平上，而且涉及一系列的基因的表达与调控。为此，可以采用分子生物学深入研究1-MCP结合MAP处理对果实成熟衰老的影响机理。

4 结论

综上所述，作为一种安全、操作简单、可大规模推广的复合保鲜技术，1-MCP结合MAP处理能显着地减少‘湖景蜜露’采后腐烂指数，有效抑制硬度、TSS和Vc含量的下降，从而有效保持其采后冷藏及常温货架期品质。另外，1-MCP结合MAP处理可使线粒体能量代谢酶活性下降缓慢，维持组织能量处于较高的代谢水平。因此，1-MCP结合MAP处理的保鲜作用可能是由于有效保持了较高的呼吸代谢相关酶活性，维持了线粒体的功能，为果实生命活动提供足够的能量，进而保持果实较好的营养品质。

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Effects of 1-methylcyclopropene Treatment Combined with Modified Atmosphere Package on Quality and Energy Metabolism of Cold Stored Amygdalus persica ‘Hujingmilu’ Fruit

LI Jun1，LIN Ren-an2，LIN Jian-hong3，WANG Jin-hua3，SONG Li-li3，YING Shang-jiao4
( 1. Linhai Forest Seed and Seedling Administration of Zhejiang, Linhai 317000, China; 2. Yueqing Forestry Seed Science and Technology Center of Zhejiang, Yueqing325600, China; 3. The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Lin’an 311300, China; 4. Yongkang Agricultural and Forestry Bureau of Zhejiang, Yongkang 321300, China )

S718. 46

A

1001-3776（2017）04-0024-09

10.3969/j.issn.1001-3776.2017.04.005

2017-02-11；

2017-06-17

国家重点基础研究发展计划（973计划）课题（2013CB127103）

李军，工程师，从事林业科学研究；E-mail：66983896@qq.com。通信作者：应尚蛟，林业高级工程师，从事林业技术推广研究工作；E-mail：lilis2013@163.com。