纳他霉素处理对火龙果贮藏品质的影响*

巴良杰，曹 森，吉 宁，王 瑞，马 超，肖 密，罗冬兰

（贵阳学院，贵州 550005）

火龙果是一种热带、亚热带水果，是仙人掌科植物，原产于美洲，在亚洲是一种新兴的水果[1]。火龙果价格优势明显，果实口感较好，具有较大的市场潜力且有较好的经济效益，尤其对于贵州、广西等山区，火龙果已经成为当地农民脱贫致富重要的经济作物。火龙果中含有丰富的甜菜花青素、维生素、酚类等物质，具有抗氧化、清除体内自由基、抗肿瘤等作用，可降低人体心血管疾病的发生率，具有很高的营养价值，深受广大消费者喜爱[2-3]。但由于火龙果成熟期较集中，采后果实呼吸作用强，加上高温多雨天气，极易引发病害，加速果实腐烂，严重影响火龙果产业的发展[4]。因此，急需研究高效、安全、操作简单的火龙果采后保鲜技术。

果蔬保鲜主要采用低温贮藏、气调、包装结合保鲜剂的方式进行[5]。传统保鲜剂如噻苯咪唑、邻苯酚钠等虽效果较好，但用药量大、残留量高，而且易产生抗药性，尤其是噻苯咪唑具有一定的致癌风险，已经被欧盟等发达国家禁用[6]。纳他霉素（natamycin）是一种多烯类抗菌素，安全性高，可以有效地抑制霉菌、酵母菌的生长[7]，延缓鲜果的衰老进程，在苹果[8]、樱桃[5]等水果上得到应用。目前，有关纳他霉素在火龙果采后保鲜中的应用尚鲜见相关报道。因此，本研究以火龙果为试验材料，研究采后不同浓度的纳他霉素处理对火龙果保鲜效果的影响，以期为纳他霉素用于火龙果采后保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料采自贵州省安顺市关岭县花江镇莲花村火龙果种植基地，采后立刻运到贵阳学院农产品贮藏保鲜实验室，筛选无机械损伤、无病虫害、果实颜色和大小一致的火龙果进行试验处理。

试验用纳他霉素购自浙江新银象生物工程有限公司；1-MCP购自美国陶氏益农公司；PE保鲜袋（20 μm）购自国家农产品保鲜工程技术研究中心。

1.2 试验方法

1.2.1试验设计

挑选过的火龙果在20 ℃条件下贮藏6 h，去除果实的田间热，然后在20 ℃的密封帐内用1.0 μL/L的1-MCP熏蒸处理22 h。参照张鹏等[8]方法，将熏蒸结束后的火龙果随机分成4组，分别配制浓度为400、800、1 200 mg/L的纳他霉素水溶液，以清水处理作为对照，用喷雾器均匀地喷洒到火龙果表面，自然晾干后装于PE保鲜袋（20 μm）中，并于7 ℃贮藏，每8 d对4个不同浓度的纳他霉素处理组的火龙果指标进行测定，周期32 d，每次测定重复3次，取平均值。

1.2.2测定方法

火龙果果实呼吸强度、质量损失率的测定参照巴良杰等[9]方法。火龙果鳞片黄化率：采用计数法，每次统计火龙果鳞片发生黄化的个数占总鳞片个数的百分比。火龙果鳞片叶绿素含量：参见甘瑾等[10]方法。果实可溶性固形物、丙二醛、维生素C、可滴定酸含量的测定参照曹建康等[11]的方法。采用紫外分光光度计法测定POD、CAT、SOD酶的活性[11]。菌落总数参照GB 4789.2—2016[12]测定，霉菌及酵母菌总数参照GB 4789.15—2016[13]测定。火龙果的腐烂指数参照张秀玲等[14]方法并进行适当修改，分级标准：0级，果实表面无腐烂；1级，有小的腐烂斑点，但无明显腐烂；2级，果实表面腐烂面积＜1/4；3级，1/4＜果实表面腐烂面积＜1/3；4级，1/3＜果实表面腐烂面积＜1/2；5级，果实表面腐烂面积＞1/2，计算公式如下：

腐烂指数（%）=［∑（腐烂级数×该级果实个数）/（最高级数×果实个数）］×100

1.3 数据处理与作图

数据采用Excel软件进行统计分析处理，应用SPSS 19.0软件进行显著性统计分析，采用Duncan’s法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同浓度纳他霉素对火龙果呼吸强度、腐烂指数和质量损失率的影响

贮藏过程中，呼吸代谢消耗了果实大量的有机物，直接影响果实的贮藏期，因此，呼吸强度可作为衡量果实耐贮性的指标之一[8]。由图1可以看出，随着贮藏期的延长，4个处理的呼吸强度逐渐下降。贮藏8～24 d，400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的果实呼吸强度显著低于对照（P＜0.05），但400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理之间差异不显著。

图1 不同处理对火龙果呼吸强度的影响

由图2可知，贮藏0～16 d，火龙果未发生腐烂；第16 d开始，各处理均出现不同程度的腐烂。贮藏32 d时，对照的腐烂指数为17.33%，而400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的腐烂指数分别为12.00%、8.00%、12.66%，表明纳他霉素可有效降低贮藏期果实腐烂的增加，其中800 mg/L纳他霉素的效果最好。

在果蔬贮藏过程中，质量损失主要由果实自身的呼吸代谢造成，过高的质量损失会降低果实的销售品质[4]。随着火龙果贮藏期的延长，质量损失率逐渐增加（图3）。贮藏32 d时，对照的质量损失率从0增加到3.83%，而400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的质量损失率分别从0增加到2.73%、2.03%、3.00%。不同浓度的纳他霉素处理均不同程度地抑制了火龙果贮藏期质量损失率的增加，较好地保持了火龙果果实的贮藏品质，其中，800 mg/L浓度的质量损失率显著低于400、1 200 mg/L纳他霉素处理，保鲜效果最佳。

图2 不同处理对火龙果腐烂指数的影响

图3 不同处理对火龙果质量损失率的影响

2.2 不同浓度纳他霉素对火龙果鳞片黄化率和鳞片叶绿素含量的影响

如图4所示，随着贮藏期的延长，火龙果鳞片黄化率逐渐增加。贮藏32 d时，对照的鳞片黄化率已达54.97%，与对照相比，400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的鳞片黄化率分别降低了41.48%、49.97%、46.57%，表明纳他霉素处理可以有效抑制贮藏期火龙果鳞片黄化率的增加。

图4 不同处理对火龙果鳞片黄化率的影响

随着火龙果鳞片黄化率的不断增加，鳞片的叶绿素含量逐渐降低，如图5所示，在整个贮藏过程中，鳞片叶绿素含量总体呈下降趋势。贮藏32 d时，400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的鳞片叶绿素含量分别比对照提高了27.52%、48.26%、38.57%。综上表明，纳他霉素处理不但可以有效抑制火龙果贮藏期鳞片黄化率的增加，还可以有效保持鳞片叶绿素含量，保持较好的贮藏品质。

图5 不同处理对火龙果鳞片叶绿素含量的影响

2.3 不同浓度纳他霉素对火龙果丙二醛、可溶性固形物含量的影响

当果蔬组织遭受胁迫时，组织细胞会产生羟基自由基、超氧阴离子，引发细胞膜脂过氧化反应，导致膜透性显著增加，从而加速细胞损伤[11]。丙二醛是过氧化反应的主要产物，从图6可以看出，贮藏0～8 d，4个处理丙二醛含量缓慢增加，且处理间差异不显著（P＞0.05）。贮藏16～32 d，对照的丙二醛含量显著高于3个纳他霉素处理（P＜0.05）。贮藏至32 d，对照的丙二醛含量为4.91 nmol/g，分别比400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理高13.37%、36.20%、18.76%。

图6 不同处理对火龙果丙二醛含量的影响

可溶性固形物含量可作为果实采收期以及耐贮性的衡量指标之一。贮藏8～32 d，随着贮藏期的延长，火龙果可溶性固形物含量逐渐降低。贮藏32 d时，400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理可溶性固形物含量分别比对照高8.88%、20.07%、9.84%（图7），说明纳他霉素处理有效地保持了火龙果贮藏期可溶性固形物的含量，较好地保持了火龙果的果实品质。

图7 不同处理对火龙果可溶性固形物含量的影响

2.4 不同浓度纳他霉素对火龙果可滴定酸、维生素C含量的影响

果实可滴定酸含量直接影响其风味品质[15]。如图8所示，随着贮藏期的延长，4个处理的可滴定酸含量均逐渐降低，贮藏8～32 d，对照的可滴定酸含量显著低于3个纳他霉素处理组（P＜0.05）。贮藏32 d时，对照和400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的可滴定酸含量分别为0.32%、0.41%、0.49%和0.42%，800 mg/L处理的可滴定酸含量显著高于对照和400、1 200 mg/L纳他霉素处理，且400、1 200 mg/L纳他霉素处理之间差异不显著。

图8 不同处理对火龙果可滴定酸含量的影响

如图9所示，在整个贮藏过程中，果实的维生素C含量呈逐渐降低的趋势。贮藏32 d时，与贮藏0 d相比，对照和400、800、1 200 mg/L纳他霉素处理的维生素C含量分别下降了49.86%、43.02%、33.13%和40.08%。由此可知，纳他霉素处理可有效延缓火龙果果实维生素C含量下降，保持较好的营养品质，其中800 mg/L纳他霉素处理的延缓效果最明显。

2.5 不同浓度纳他霉素对火龙果抗性相关酶活性的影响

图9 不同处理对火龙果维生素C含量的影响

如图10～12所示，在火龙果的衰老过程中，SOD、POD、CAT的酶活性先缓慢增加后降低，变化趋势不明显，而3种不同浓度的纳他霉素处理均可显著地提高SOD、POD、CAT的酶活性。在贮藏后期，SOD、POD、CAT的酶活性呈逐渐降低趋势，而3种不同浓度的纳他霉素处理可有效保持SOD、POD、CAT酶活性，抑制酶活性的降低。由此可知，纳他霉素处理可以提高火龙果贮藏过程中SOD、POD、CAT的酶活性，加速衰老过程中自由基的清除，减轻氧胁迫。

图10 不同处理对火龙果SOD活性的影响

图11 不同处理对火龙果POD活性的影响

2.6 不同浓度纳他霉素对火龙果的杀菌效果

图12 不同处理对火龙果CAT活性的影响

由图13～14可知，火龙果表面微生物数量在整个贮藏期呈上升趋势，纳他霉素处理（400、800、1 200 mg/L）可显著降低火龙果表面微生物数量（细菌、酵母菌和霉菌），且在整个贮藏过程中微生物数量均显著低于对照（P＜0.05），但3种不同浓度处理之间差异不显著（P＞0.05）。贮藏32 d时，对照的细菌、霉菌和酵母菌菌落总数分别为4.70、4.23 CFU/g，与对照相比，800 mg/L处理的细菌、霉菌和酵母菌菌落总数分别降低了35.46%、50.39%。由此可见，纳他霉素处理能够有效抑制微生物的生长，对火龙果贮藏期表面微生物数量具有明显的控制作用。

图13 不同处理对火龙果细菌菌落总数的影响

图14 不同处理对火龙果霉菌和酵母菌菌落总数的影响

3 讨论与结论

火龙果采后腐烂的病害主要有根霉病、镰刀菌果腐病、焦腐病等[16]，化学杀菌剂是控制这些病菌的主要手段，但存在安全隐患。本试验研究表明，不同浓度纳他霉素处理均能有效抑制火龙果贮藏期细菌、酵母菌及霉菌的生长，抑制贮藏期果实腐烂指数的增加，保持较好的果实品质，这与姜爱丽等[5]研究结果相一致。

果实贮藏过程中失重现象主要与营养物质消耗、失水有关[15]。纳他霉素对火龙果呼吸代谢的影响未见研究报道，但对樱桃[5]、银杏[17]的研究表明，适宜浓度的纳他霉素可以显著抑制贮藏期呼吸强度，减少呼吸消耗。本试验研究表明，纳他霉素可显著降低火龙果贮藏期果实呼吸强度，延缓失重率的增加，这进一步验证了纳他霉素可有效抑制果蔬贮藏期呼吸代谢，延缓衰老进程。火龙果在常温下贮藏3 d，鳞片就会出现黄化、萎蔫，严重影响火龙果的感官品质，降低消费者的购买欲望，因此，研究火龙果贮藏期鳞片的衰老变化情况是非常有意义的[4]。本试验研究结果显示，火龙果贮藏前经过不同浓度的纳他霉素处理，贮藏期鳞片的黄化率和叶绿素含量均可得到有效控制，保持果实较好的感官品质。果实衰老过程中，糖酸等营养物质分解，直接影响了果实的营养品质，可溶性固形物、可滴定酸及维生素C含量等指标常用来衡量贮藏期果实的营养品质[8]。通过不同浓度纳他霉素处理可有效减缓火龙果贮藏期果实的质量损失率、有效延缓火龙果贮藏期果实可溶性固形物、可滴定酸及维生素C含量的降低，其中800 mg/L浓度处理效果要显著好于400、1 200 mg/L的浓度（P＜0.05），这与纳他霉素在樱桃[5]、苹果[8]等果树上的研究结果相吻合，进一步验证了纳他霉素可以保持较好的贮藏品质。

在果实的衰老过程中，体内氧自由基的产生与清除平衡遭到破坏，膜脂的过氧化程度加剧，而SOD、POD、CAT等抗氧化酶可以清除体内的自由基，减轻氧胁迫[16,18]，其中SOD清除O2-·，POD和CAT共同清除H2O2，POD可通过催化形成具有抑制病菌生长的醌类物质而提高抗病能力[19]。姜爱丽等[5]研究表明，纳他霉素处理可以显著提高采后甜樱桃活性氧代谢和抗病性。通过本试验的研究，验证了纳他霉素处理可以提高火龙果贮藏期SOD、POD、CAT等酶的活性，延缓果实的衰老进程。