24-表油菜素内酯对杏果实贮藏品质的影响

2020-03-26 09:25张瑞杰张杼润李丽花
保鲜与加工 2020年1期
关键词:抗坏血酸内酯叶绿素

张瑞杰,张杼润,李丽花,李 爽,朱 璇

(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐 830052)

新疆是杏果的主要产地,在新疆水果产业中占有重要地位[1]。据统计,新疆杏树种植面积约为13.24万hm2,产量为128.16万t,分别占全疆水果总面积的13.93%和总产量的14.93%[2],对新疆园艺产业的发展具有重要的意义。杏果属于呼吸跃变型果实,采摘后迅速后熟衰老,果实容易遭受病原微生物的侵染,导致严重的采后损失[3]。目前主要使用化学杀菌剂控制杏果实采后腐烂,但化学杀菌剂大量使用会导致病原菌产生抗药性、环境污染以及农药残留等问题。因此,寻求安全有效的杏果实保鲜剂尤为重要[4-5]。

油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是一种主要存在于植物中的天然甾醇类物质,目前已经被国内外公认为新型植物激素[6]。研究表明,油菜素内酯能较好地增强植物的抗逆性,极低浓度的24-表油菜素内酯(24-epibrassionolide,EBR)处理就能促使植物表现出显著的生理效应[7-8]。目前油菜素内酯也被用于控制园艺作物采后病害[9]。Zhu等[10]的研究表明,5 μmol/L浓度的油菜素内酯可有效抑制枣果实青霉菌(Penicillium)的侵染,减少了果实的腐烂率并延缓果实衰老。唐如雪等[11]和李园园等[12]发现,5 μmol/L的油菜素内酯处理能诱导桃果实和草莓超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,进而延缓了桃果实和草莓采后的成熟与衰老。已有的研究结果也表明,油菜素内酯处理还可显著降低青椒[13]、茄子[14]、番茄[15]和桃[16]等果蔬采后冷害的发生。然而油菜素内酯对杏果实采后品质和病害的影响还未见相关报道,目前24-表油菜素内酯是市售活性最高的一种油菜素内酯[17]。因此本试验以新疆赛买提杏果实为试验材料,以24-表油菜素内酯处理杏果实,研究其对杏果实采后贮藏品质的影响,以期探寻安全有效的杏保鲜新方法。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

供试的赛买提杏采摘自新疆库车县乌恰镇杏果园,去除伤病果,挑选大小均匀、成熟度相同、无损伤、无病害的杏果实。

24-表油菜素内酯(高纯,92%):分子量为480.68,购于上海源叶生物科技有限公司;丙酮、草酸、氢氧化钠,购于天津市光复科技发展有限公司;2,6-二氯靛酚,购于美国Sigma公司。

1.1.2 仪器与设备

CY-B型硬度计,WYT-J型手持糖度计,AL204-IC型电子分析天平,TU-1810型紫外分光光度计。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

用浓度为0.9 mg/L的24-表油菜素内酯浸泡杏果实,每个处理40 kg杏,将杏果实浸泡10 min后取出晾干。把晾干后的杏果实置于温度为4℃,相对湿度(RH)90%~95%的冷库里贮藏。以蒸馏水处理的杏果实作为对照,期间每隔7 d测定1次杏果实的硬度、失重率、自然发病率、叶绿素、呼吸强度以及可滴定酸、可溶性固形物、抗坏血酸含量,共测定42 d,重复3次。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 可溶性固形物(TSS)含量

使用WYT-J型手持糖度计,随机选取10个杏果实,重复3次。

1.2.2.2 可滴定酸(TA)含量

参照张意静[18]采用酸碱滴定法测定。

1.2.2.3 叶绿素含量

采用丙酮提取比色法[19],以80%丙酮为空白参比调零,用1 cm光径比色皿在相应波长663 nm和645nm处分别比色测定提取液的吸光度值,重复3次。

1.2.2.4 失重率

采用直接称重法[20]测定。

1.2.2.5 果实硬度

参考曹建康等[20]的方法,随机取10个果实,每个果实取3个点(果实赤道部位),使用硬度计测定。

1.2.2.6 抗坏血酸(AsA)含量

参照李合生[19]采用2,6-二氯靛酚滴定法测定,单位:mg/100 g FW。

1.2.2.7 呼吸强度

采用静置法[20]测定。

1.2.2.8 自然发病率

定期统计杏果实自然发病情况,以病斑直径大于0.4 cm为发病果,统计结果按百分率显示。

1.2.3 数据处理

采用SPSS19.0软件进行数据分析和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 24-表油菜素内酯处理对杏果实可溶性固形物含量的影响

如图1所示,杏果实贮藏期间可溶性固形物含量呈现先上升后下降的趋势。EBR处理组在贮藏前21天和对照组贮藏前14天杏果实TSS含量逐渐升高,且在前14天对照组杏果实TSS含量高于EBR处理组。贮藏14 d时,对照组TSS含量达到最高(16.6%);贮藏21 d时,EBR处理组杏果实TSS含量达最高(17.3%),且EBR处理组TSS含量高出对照组13.0%(P<0.05)。EBR处理组21 d后和对照组14 d后杏果实TSS含量均逐渐降低。贮藏结束(42 d)时,EBR处理组和对照组杏果实TSS含量分别为15.9%和14.3%,EBR处理组显著高于对照组(P<0.05)。说明EBR处理对贮藏前期TSS含量的升高有明显的促进作用,对贮藏后期TSS含量降低有显著的抑制作用,可在贮藏期间有效保持可溶性固形物含量。

2.2 24-表油菜素内酯处理对杏果实可滴定酸含量的影响

如图2所示,杏果实在贮藏过程中可滴定酸含量呈下降的趋势,但EBR处理组杏果实TA含量始终大于对照组,贮藏21~42 d可滴定酸含量下降明显。贮藏第35天,EBR处理组杏果实TA含量为0.56%,而对照组杏果实含量为0.45%,二者差异显著(P<0.05)。在贮藏结束(42 d)时,EBR处理组杏果实TA含量为0.42%,而对照组杏果实TA含量为0.31%,EBR处理组显著高于对照组(P<0.05)。结果表明,EBR处理可以有效抑制杏果实TA含量的下降。

2.3 24-表油菜素内酯处理对杏果实叶绿素含量的影响

由图3可知,随着贮藏时间延长,EBR处理组与对照组杏果实的叶绿素含量均呈现出下降的趋势,但在贮藏第21天时EBR处理组叶绿素含量为0.0063mg/100g,对照组叶绿素含量为0.0050mg/100 g,EBR处理组显著高于对照组(P<0.05)。贮藏35 d时,EBR处理组叶绿素含量为0.004 2 mg/100 g,对照组的叶绿素含量仅为0.003 2 mg/100 g,EBR处理组显著高于对照组(P<0.05)。说明EBR处理能够较好地抑制杏果实叶绿素含量的降低。

2.4 24-表油菜素内酯处理对杏果实失重率的影响

由图4可知,杏果实的失重率随贮藏时间的延长而上升。在贮藏前21天,失重率上升比较缓慢,但对照组的失重率始终高于EBR处理组。贮藏第14天,对照组失重率为0.8%,EBR处理组失重率为0.6%,对照组显著高出EBR处理组(P<0.05)。贮藏21~42 d杏果实失重率增加较快,但对照组始终高于EBR处理组。贮藏结束(42 d)时,对照组失重率为5%,EBR处理组为4.5%,对照组显著高出EBR处理组(P<0.05)。说明EBR处理能在整个贮藏期间有效地控制失重率的上升。

2.5 24-表油菜素内酯处理对杏果实硬度的影响

如图5可知,杏果实贮藏期间硬度随时间的延长逐渐下降,EBR处理组杏果实的硬度低于对照组,在贮藏前21天杏果实硬度下降缓慢,在贮藏28 d后杏果实硬度下降较快,在贮藏结束(42 d)时达到最低。贮藏第14天和贮藏结束(42 d)时,EBR处理组杏果实硬度分别为0.94 kg/cm2和0.25 kg/cm2,对照组杏果实硬度分别为1.26 kg/cm2和0.22 kg/cm2,EBR处理组比对照组差异不显著。说明0.9 mg/L的EBR处理对杏果实硬度下降的抑制效果不明显,原因可能与EBR处理的浓度、处理时间及果实成熟度有关。

2.6 24-表油菜素内酯处理对杏果实抗坏血酸含量的影响

由图6可知,杏果实的抗坏血酸含量随着贮藏时间的延长而下降,但EBR处理组杏果实的AsA含量始终高于对照组,在贮藏第21天时,EBR处理组AsA含量为10.8 mg/100 g,对照组为6.8 mg/100 g,EBR处理组ASA含量极显著高于对照组(P<0.01)。在贮藏结束(42 d)时,EBR处理组AsA含量为8.1 mg/100 g,对照组为5.4 mg/100 g,EBR处理组AsA含量极显著高于对照组(P<0.01)。说明在杏果实贮藏期间,EBR处理可以显著延缓杏果实AsA含量的下降。

2.7 24-表油菜素内酯处理对杏果实呼吸速率的影响

如图7所示,在贮藏第21天时,EBR处理组与对照组的杏果实均出现呼吸高峰,其中EBR处理组为38.6 mg/(kg·h),对照组为 44.2 mg/(kg·h),EBR 处理组显著低于对照组(P<0.05),说明EBR处理显著抑制了贮藏期间杏果实的呼吸高峰。贮藏结束(42 d)时,EBR处理组和对照组呼吸速率分别为12.3 mg/(kg·h)和17.5 mg/(kg·h),对照组极显著高于EBR处理组(P<0.01)。结果表明,EBR处理可以有效地抑制杏果实呼吸速率。

2.8 24-表油菜素内酯处理对杏果实自然发病率的影响

如图8所示,杏果实在贮藏21 d开始发病,从贮藏第21天至贮藏结束(42 d)时自然发病率随贮藏时间的延长不断上升,但是对照组杏果实发病率明显高于EBR处理组。贮藏第21天时,对照组和EBR处理组发病率分别为10.3%和2.3%。贮藏第42天时,对照组发病率为78.5%,EBR处理组为35.7%,对照组发病率极显著高于EBR处理组(P<0.01),说明在杏果实贮藏期间,EBR处理能有效减轻杏果实的自然发病率。

3 讨论和结论

油菜素内酯作为一种无毒副作用的植物激素在植物生长和发育过程中有着重要的作用[21]。对于蔬菜作物外源施用油菜素内酯可以缓解多种逆境胁迫,广泛应用对于增强黄瓜、茄子、番茄等蔬菜作物抵抗低氧、干旱、低温、高温、盐胁迫以及抗病和抗污染方面的能力,对提高果蔬的品质与产量发挥了重要的作用。近年来,油菜素内酯也被用于园艺类产品采后的处理。本试验中,浓度为0.9 mg/L的EBR可维持较好的可溶性固形物、抗坏血酸以及可滴定酸含量,延缓了呼吸速率和失重率的上升,较好地抑制了杏果实贮藏期间自然发病率的升高。Gao等[14]研究表明,采用浓度为10 μmol/L的EBR处理能有效抑制茄子的代谢活性从而保持良好的贮藏品质;Zhu等[10]和李园园等[12]研究也表明,一定浓度的EBR处理能显著降低采后枣果实和草莓的腐烂率。本试验中,虽然0.9 mg/L EBR处理能有效控制杏果实可溶性固形物、可滴定酸含量等指标,但对硬度的保持效果不明显。李园园等[12]的研究也表明,EBR处理组草莓和对照组硬度差异不显著,这可能与EBR处理过程中的浸泡时间以及EBR的处理浓度有关,且5 μmol/L的24-表油菜素内酯对草莓的腐烂抑制作用最明显,浓度过高或过低都会减少抑制腐烂的作用。以上试验结果表明,只有当EBR达到适宜浓度时才能有效保持果实的贮藏品质,浓度过高或者浓度过低时很难达到抑制果实腐烂的效果。EBR处理对果实的影响受果实的种类、成熟度及药品的处理浓度、处理方式、处理时间所决定。这也说明EBR在果蔬采后的应用上具有复杂性,要运用于商业贮藏还需进行大量实践验证。

综上所述,0.9 mg/L的24-表油菜素内酯可以延缓杏果实采后可溶性固形物、可滴定酸、叶绿素、抗坏血酸含量的下降,并能有效抑制采后杏果实的自然发病率、呼吸速率和失重率的上升。

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