油菜素内酯对辣椒果实贮藏及抗氧化能力的影响

单国雷，陈 飞，袁凌云，侯金锋，汪承刚*

油菜素内酯对辣椒果实贮藏及抗氧化能力的影响

单国雷1, 3，陈 飞2，袁凌云1, 3，侯金锋1, 3，汪承刚1, 3*

(1. 安徽农业大学园艺学院，合肥 230036；2. 泗洪县农业农村局，泗洪 223900；3. 安徽省皖江蔬菜产业技术研究院，马鞍山 238200)

为探究油菜素内酯（BR）对辣椒果实贮藏效果及抗氧化能力的影响，采用浓度为1、10、20和30 µmol·L-1的24-表油菜素内酯（24-epibrassinolide, EBR）处理辣椒果实，然后分别在温度4 ℃和25 ℃，湿度70% ～ 80% 下贮藏，检测果实失重率、腐烂率和冷害指数以及最适EBR浓度处理下辣椒果实丙二醛（MDA）和总抗氧化能力的变化。研究结果表明，EBR处理浓度20 µmol·L-1，温度4 ℃较适宜辣椒贮藏，能有效降低辣椒的失重率和腐烂率，且出现腐烂的时间延迟。在4 ℃低温下，较其他3种浓度的EBR处理，20 µmol·L-1处理的辣椒冷害指数降低，出现冷害现象的时间延迟。与对照相比，外源最适EBR处理，有效抑制了辣椒果实MDA 含量的积累，减缓了总抗氧化能力的下降，其中4 ℃ + 20 µmol·L-1EBR处理，显著抑制了辣椒果实MDA 含量的积累和总抗氧化能力的降低，较好地保持了辣椒果实中抗氧化酶的活性，保护细胞膜的完整性和功能性，减少营养的流失，维持辣椒的感官品质和营养品质，延长辣椒的贮藏时间。该研究为辣椒果实的贮藏保鲜提供新的参考与路径。

辣椒；油菜素内酯；贮藏；丙二醛；抗氧化

辣椒L.为一年生或多年生植物[1]，原产中南美洲热带和亚热带地区，是我国主要种植的蔬菜品种之一。辣椒含有丰富的维生素C、胡萝卜素、碳水化合物、蛋白质等营养物质[2-3]，其中维生素C含量在蔬菜中居首位。辣椒果实因含有辣椒素而具有辣味，不仅能增强人的食欲，还具有温胃驱寒、健脾、促消化等多种功效，深受人们的喜爱。近年来，随着大棚栽培和越冬栽培技术的推广应用，鲜食辣椒实现周年生产，辣椒产量不断增加，而辣椒采后保鲜技术却不够完善。辣椒属非呼吸跃变型果实，采后不仅容易发生失水萎蔫、衰老转红及腐烂，且对低温敏感，低温贮藏过程中容易发生冷害，进而腐烂变质[4]，严重制约着辣椒产业的发展。探寻辣椒适宜的贮藏保鲜技术已成为广大科技工作者的努力方向。有研究认为适宜低温可以延长辣椒贮藏时间[5]，低温可以减缓辣椒呼吸速率、减少失重和腐烂率、保持硬度，有效降低绿辣椒短期贮藏过程中的品质损失[6]。此外，采用UV-C处理[7-8]、热处理、1-MCP处理[9]及壳聚糖涂膜处理[10]等在一定程度上降低了果实腐烂指数，延长辣椒果实的贮藏期。

24-表油菜素内酯（24-epibrassinolide，EBR）是植物生长和发育所必需的一种新型植物激素[11]，广泛存在于植物的花粉、茎、种子和叶等器官内[12]，已被应用于提高果蔬幼苗抗性及果蔬产品采后保鲜中。Kang等[13]研究发现EBR处理能提高低氧胁迫下黄瓜根系中抗氧化酶活性，降低ROS含量，增强黄瓜抗低氧胁迫的能力。在低温贮藏环境中，EBR 处理有利于提高茄果实的耐冷性[14]。为探究EBR对不同贮藏温度下辣椒果实贮藏期抗氧化能力及贮藏品质是否产生影响，作者以马鞍山和县地区栽种的4个辣椒品种‘徽椒7号’、‘徽椒8号’、‘徽椒18号’和‘好农11号’为试验材料，研究了不同浓度EBR处理后，分别在4 ℃和25 ℃温度下贮藏，测定贮藏期辣椒果实失重率、腐烂率和冷害指数等指标的变化，筛选出较适宜的辣椒贮藏处理组合，并进一步研究最适EBR浓度处理辣椒果实抗氧化的机理，以期为辣椒采后贮藏保鲜提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选取的4个辣椒品种‘徽椒7号’、‘徽椒8号’、‘徽椒18号’和‘好农11号’，于2018年8月初在马鞍山和县科技示范园塑料大棚进行种植，10月中下旬选取绿熟期的辣椒，采收后放在泡沫箱中，立即运回安徽农业大学生物科技楼，在25 ℃室内环境条件下放置1 h，以去除田间热量，挑出果实中的伤果、病果，从剩余辣椒果实中选择形状大小相近、颜色均匀、成熟度一致的辣椒果实进行试验处理。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 用自来水清洗果实表面泥土等杂物；再用1%的次氯酸钠溶液浸泡清洗，去除辣椒表面细菌、微生物等病原有害物质；最后用纯水进行冲洗，去除果实表面的次氯酸钠残留液，清洗后的果实在室内自然风干。每个辣椒品种分成4组，每组60个辣椒。

EBR浓度处理：将分好组的辣椒分别放入容器中，把配制好的1、10、20和30 µmol·L-1的EBR溶液依次倒入容器中，隔5 min轻轻翻动辣椒1次，浸泡20 min。

温度处理：将4个不同浓度处理的辣椒均匀的分成2组，每组30个辣椒，分别放置在（4 ± 1）℃、（25 ± 1）℃，70% ～ 80% RH的两个温度下贮藏，分别于第2、4、6、8、10、12、14、16和第18 天，取样测定辣椒失重率、腐烂率和冷害指数。

指标测定：经试验筛选出最适宜4种辣椒果实贮藏的EBR处理浓度，再用最适EBR处理浓度对4个品种辣椒进行处理，在（4 ± 1）℃和（25 ±1）℃条件下贮藏，以不添加EBR为对照，分别于贮藏第0、3、6、9、12、15、18和第21 天取样测定辣椒果实中丙二醛含量和总抗氧化能力的变化。

1.2.2 冷害指数的测定 参照王兰菊等[15]方法，根据果面褐变面积大小，将果实冷害级别划分为0级、1级、2级、3级和4级，分别代表无冷害（0%）、轻度冷害（0 ～ 25%）、中度冷害（25% ～ 50%）、严重冷害（50% ～ 75%）和极严重冷害（75% ～ 100%）5个等级。冷害指数（）=∑（×）/；式中：代表发生冷害的果实个数，代表冷害级别，代表果实总数。

1.2.3 腐烂率和失重率的测定 参照许蕙金兰等[16]方法，腐烂率计算参照公式（1）计算：

腐烂率/%=(腐烂果数/总果实数)×100 （1）

失重率按照理论公式（2）计算：

失重率/%=（贮藏前果实重量–贮藏后果实重量）/ 贮藏前果实重量×100 （2）

1.2.4 丙二醛含量的测定 丙二醛含量的测定参照Liu等的方法[17]。取0.2 g样品，加入2 mL 10 % 的三氯乙酸（TCA）溶液，冰浴研磨后12 000 r·min-1低温离心提取10 min。取1.5 mL上清液加入1.5 mL 0.67% 硫代巴比妥酸（TBA），封口沸水浴15 min，迅速冷却至室温后再在10 000 r·min-1低温离心10 min。取上清液在450 nm、532 nm 和 600 nm 波长下测定吸光值。

1.2.5 总抗氧化能力的测定 使用Solarbio试剂盒（Cat＃BC1310，Beijing Solarbio Science＆Technology Co.，Ltd.，China）测量总抗氧化能力。

1.3 数据分析

试验数据采用Prism软件制图，用SPSS20.0软件进行统计分析，显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同浓度EBR处理对辣椒失重率的影响

辣椒在采后贮藏过程中，由于呼吸作用和蒸腾作用的共同影响，果实会发生失重现象。温度是影响辣椒果实采后失重重要因素之一。低温可以有效抑制果实的呼吸作用和蒸腾作用，延缓果实衰老，延长贮藏期[18]。由图1可知，在25 ℃条件下贮藏，4个辣椒品种的失重率均较高，‘徽椒7号’和‘好农11号’在10 µmol·L-1、‘徽椒8’在1 µmol·L-1、‘徽椒18’在30 µmol·L-1浓度处理下，辣椒失重率较高（图1(a)、(c)、(e)和(g)），最高失重率分别为8.85％、3.68％、4.43％和3.89％。与其他处理浓度相比，在20 µmol·L-1EBR处理下，‘徽椒7号’、‘徽椒18号’和‘好农11号’3个辣椒品种失重率均为最低，分别为5.46％、4.04％和3.28％，表明在25 ℃的贮藏温度下，20 µmol·L-1EBR处理能够有效降低辣椒的失重率。从图1(b)、(d)、(f)和(h)可以看出：在4 ℃条件下贮藏，辣椒的失重率均较低，‘徽椒7号’和‘徽椒18号’在10 µmol·L-1EBR处理下，辣椒失重率较高；‘徽椒8’和‘好农11号’分别在1和30 µmol·L-1处理下，辣椒失重率最高；4个辣椒品种中20 µmol·L-1EBR处理，辣椒失重率均为最低，分别为3.68％、1.43％、2.63％和2.32％。与25 ℃贮藏相比，在4 ℃贮藏环境下，不同浓度EBR处理，4个品种辣椒的失重率均降低，且20 µmol·L-1EBR处理辣椒失重率降低更显著。许蕙金兰等[16]研究表明，与5、10 和25 ℃相比，0 ℃低温贮藏有利于延缓葡萄果实的失重。

图1 不同浓度EBR处理对辣椒失重率的影响

Figure 1 Effects of different concentrations of EBR on the weight loss rate of pepper fruits

图2 不同浓度EBR处理对辣椒腐烂率的影响

Figure 2 Effects of different concentrations of EBR on decay rate of pepper fruits

2.2 不同浓度EBR处理对辣椒腐烂率的影响

由图2可知，在辣椒采后贮藏过程中，随着时间的推移，腐烂率逐渐增加。在25 ℃贮藏下，4个品种辣椒从第8 天开始出现不同程度腐烂。贮藏的第18 天，30 µmol·L-1EBR处理下的‘徽椒7号’、‘徽椒8号’和‘好农11号’辣椒腐烂率最高，1 µmol·L-1EBR处理‘徽椒18号’辣椒腐烂率最高，‘徽椒7号’、‘徽椒8号’、‘徽椒18号’和‘好农11号’最高腐烂率约分别为60.04％、38.71％、34.13％和17.93％，20 µmol·L-1EBR处理下的‘徽椒7号’、‘徽椒8号’和‘好农11号’辣椒的腐烂率最低，分别为44.63％、19.62％和6.32％，10 µmol·L-1EBR处理下的‘徽椒18号’辣椒的腐烂率最低，为24.34％；较贮藏于25 ℃下，贮藏于4 ℃下，不同浓度 EBR处理的辣椒腐烂率均降低，且出现腐烂的时间延迟，贮藏第10 天开始出现腐烂现象。蓬桂华等[19]的研究结果也表明，与CK（常温）相比，7、9与11 ℃低温处理均能有效抑制辣椒果实的后熟和腐烂，其中以7 ℃处理效果最为明显。在20 µmol·L-1EBR处理下，‘徽椒7号’和‘徽椒18号’第12 天、‘徽椒8号’第14 天、‘好农11号’第16 天开始出现腐烂。贮藏第18 天，20 µmol·L-1EBR处理的辣椒腐烂率均最低，分别为26.71％、7.12％、14.62％和8.21％。结果表明，不同EBR浓度处理，较低的贮藏温度能够显著降低采后辣椒的腐烂率，且适宜浓度的EBR处理能够明显延缓果实腐烂速度。李园园等[20]研究发现，5 µmol·L-1EBR 处理能有效降低草莓果实采后贮藏过程中的腐烂率。

2.3 不同浓度EBR处理对辣椒冷害指数的影响

4 ℃条件下贮藏，不同浓度的EBR处理对辣椒冷害指数见图3。由图3可知，随着贮藏时间的延长，辣椒果实发生冷害症状越来越明显。‘徽椒7号’在贮藏第10 天，1 µmol·L-1处理的辣椒发生冷害现象，其他3种浓度处理的辣椒在第12 天才出现冷害现象，而20 µmol·L-1处理的辣椒冷害指数明显偏低。‘徽椒8号’在贮藏第10 天，1和30 µmol·L-1处理的辣椒发生冷害现象，贮藏第18 天，不同浓度EBR处理的辣椒冷害指数分别为29.00％、28.67％、21.70％和32.87％，20 µmol·L-1处理的辣椒冷害指数最低。‘徽椒18号’在贮藏第8 天，1和30 µmol·L-1处理的辣椒开始出现冷害现象，而20 µmol·L-1处理的辣椒在第12 天才开始出现冷害现象，在贮藏第18 天，不同浓度EBR处理的辣椒冷害指数分别为31.81％、25.62％、20.5％和31.58％，20 µmol·L-1处理的辣椒冷害指数降低19.98% ～ 35.56%。‘好农11号’在贮藏第14 天，1和30 µmol·L-1处理的辣椒开始出现冷害现象，贮藏第18 天，不同浓度EBR处理的辣椒冷害指数分别为8.67％、6.62％、6.45％和12.27％。与‘徽椒7号’、‘徽椒8号’和‘徽椒18号’相比，‘好农天11号’的冷害指数显著偏低，且出现冷害现象的时间较晚。结果表明：在低温环境下贮藏，20 µmol·L-1的EBR处理可以减轻辣椒果实受冷害影响，从而减少辣椒的损失，提高经济效益。张瑞杰等[21]研究发现在低温贮藏过程中，用 0.9 µmol·L-1EBR溶液浸泡杏果实处理，能显著降低其冷害指数。

图3 不同浓度EBR处理对辣椒冷害指数的影响

Figure 3 Effects of different concentrations of EBR on chilling injury index of pepper fruits

2.4 最适EBR浓度处理对丙二醛含量的影响

辣椒在贮藏过程中进行呼吸作用，产生活性氧（ROS），而活性氧的积累导致MDA含量上升，MDA是膜脂过氧化作用的最终产物，其含量反应膜脂过氧化的程度[22-23]。由图 4可知，4个辣椒品种在不同处理下，其辣椒果实MDA 含量随贮藏时间的延长而逐渐上升，表明植物细胞内的活性氧含量逐渐增加，膜脂过氧化程度逐渐加重。‘徽椒7号’在贮藏第21 天，不同处理的MDA含量大小为25 ℃＞25 ℃ + EBR＞4 ℃＞4 ℃ + EBR，对应的MDA含量分别为4.46、3.58、3.48和3 .00 μmol.g-1（FW），较初始值分别上升2.26倍、1.86倍、1.78倍和1.40倍。‘徽椒8号’、‘徽椒18号’在贮藏前6 d MDA 含量变化趋势基本一致，贮藏第21 天，4 ℃ + EBR处理的辣椒MDA含量显著低于其他3种处理。‘好农11号’在贮藏第21 天，不同处理的MDA含量均达到最大值，分别为4.42、3.85、3.96和3.47 μmol.g-1（FW）。结果表明，与对照相比，添加EBR对4种辣椒果实MDA 含量的积累均有一定的抑制作用，在贮藏中后期，4 ℃ + EBR处理的MDA 含量显著低于其他处理，这说明低温下，外源 EBR处理可以较好地抑制辣椒果实MDA 含量的增加，维持细胞膜的完整性，减少营养的流失，从而保持辣椒的感官品质和营养品质，延长辣椒的贮藏时间。研究结果与Liu等[24]采用外源油菜素内酯对控制鲜食葡萄灰霉病和保持采后品质的作用研究结果基本一致。Yuan等[25]研究结果也表明EBR 处理可以显著降低黄瓜干旱胁迫下MDA 的含量。

图4 不同处理条件下4种辣椒果实中丙二醛含量的变化

Figure 4 Changes of malondialdehyde content in four pepper fruits under different treatment conditions

图5 不同处理条件下4种辣椒果实中总抗氧化能力的变化

Figure 5 Changes of total antioxidant capacity in four pepper fruits under different treatment conditions

2.5 最适EBR浓度处理对总抗氧化能力的影响

由图5可知，随着贮藏时间的延长，4个辣椒品种的总抗氧化能力均呈下降趋势，‘徽椒7号’在贮藏第9 天后，不同处理辣椒总抗氧化能力差别明显增大，在贮藏第21 天，4 ℃ + EBR处理的辣椒总抗氧化能力明显高于另外3种处理，总抗氧化能力从高到低为4 ℃ + EBR＞4 ℃＞25 ℃ + EBR＞25 ℃，从初始的12.21 U·g-1分别下降至7.56、5.36、4.94和4.11 U·g-1，分别下降38.08％、56.1％、59.54％和66.33％。‘徽椒8号’总抗氧化能力降低趋势和‘徽椒7号’相似，‘徽椒18号’和‘好农11号’在贮藏第12 天总抗氧化能力开始有明显的差别。‘徽椒8号’、‘徽椒18号’和‘好农11号’贮藏第21天，4 ℃ + EBR处理总抗氧化能力均最高，分别为7.70、7.82、8.85和7.29 U·g-1。表明低温贮藏，外源 EBR处理对辣椒果实总抗氧化能力的下降具有较好地抑制作用，可以较好地保持辣椒果实中抗氧化酶的活性，减少细胞组织损伤，延缓果实衰老的速度。这与谢琳淼等[26]研究中发现喷施油菜素内酯可大幅提高蓝莓果实的抗氧化能力的结果基本一致。

3 结论

筛选出20 µmol·L-1浓度EBR处理，4 ℃环境温度较适宜辣椒贮藏，果实腐烂率、失重率均明显低于其他3种EBR浓度处理，且出现腐烂的时间延迟。4 ℃条件下贮藏，20 µmol·L-1浓度EBR处理，辣椒果实冷害指数最低，出现冷害现象的时间延迟，降低了辣椒的损失，提高了辣椒种植的经济效益。在辣椒贮藏过程中，随贮藏时间的延长，4个辣椒果实MDA 含量逐渐上升，总抗氧化能力降低，与对照相比，外源最适浓度（20 µmol·L-1）EBR处理，有效抑制了辣椒果实MDA 含量的积累，减缓了总抗氧化能力的下降，其中4 ℃ + 20 µmol·L-1EBR处理对辣椒果实MDA 含量的积累抑制作用更显著，辣椒果实总抗氧化能力降低最小，较好地保持辣椒果实中抗氧化酶的活性，防止活性氧的过量积累对辣椒机体造成损害，保护细胞膜的完整性和功能性，减少营养的流失，维持辣椒较高的果实品质，延长了辣椒的贮藏时间。试验结果对辣椒果实的贮藏保鲜具有指导意义。

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Effects of brassinolide on storage and antioxidant capacity of pepper fruits

SHAN Guolei1, 3, CHEN Fei2, YUAN Lingyun1, 3, HOU Jinfeng1, 3, WANG Chenggang1, 3

(1. School of Horticulture, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;2. Agriculture and Rural Affairs Bureau of Sihong County, Sihong 223900;3. Anhui Wanjiang Vegetable Industry Technology Research Institute, Maanshan 238200)

In order to explore the effects of brassinolide (BR) on storage and antioxidant capacity, the pepper fruits were treated with 1, 10, 20 and 30 µmol·L-124-epibrassinolide (EBR), respectively, and then stored at 4 ° C or 25 ℃ with the humidity of 70% - 80%. The weight loss rate, decay rate, chilling injury index and the changes of malondialdehyde (MDA) and total antioxidant capacity of pepper fruits under the optimal EBR concentration were monitored. The results showed that pepper fruits treated with 20 µmol·L-1EBR and storage at 4 ℃ were more suitable, which could effectively reduce the weight loss rate and decay rate, and the decay time was delayed. Compared with the other 3 concentrations of EBR treatment and storage at 4 ℃, the chilling injury index of the peppers treated with 20 µmol·L-1wasdecreased and the time of chilling injury was delayed. Compared with the control, exogenous optimal EBR treatment effectively inhibited the accumulation of MDA in pepper fruits, slowed down the decline of total antioxidant capacity. 4 ℃ + 20 µmol·L-1EBR treatment significantly inhibited the accumulation of MDA in pepper fruits and the decrease of total antioxidant capacity, maintained the activity of antioxidant enzymes, protected the integrity and function of cell membrane, reduced the loss of nutrition, maintained the sensory and nutritional quality, and prolonged the storage time of the pepper fruits. This study provides a new reference and route for the storage and preservation of pepper fruits.

pepper; brassinolide; storage; malondialdehyde; antioxidation

S641.3

A

1672-352X (2021)05-0750-07

10.13610/j.cnki.1672-352x.20211022.001

2021-10-22 17:11:42

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20211022.1529.002.html

2021-08-10

安徽省自然科学基金（1608085QC48）资助。

单国雷，助理研究员。E-mail：52786389@qq.com

通信作者:汪承刚，研究员。E-mail：542883697@qq.com