采前水杨酸结合采后1-MCP处理对李果实贮藏期品质及抗氧化能力的影响

罗冬兰，瞿光凡，曹 森，朱 婷，陈仁菊，肖 倩，张 迪，巴良杰,

（1.贵阳学院生物与环境工程学院，贵州 贵阳 550005；2.贵阳学院食品与制药工程学院，贵州 贵阳 550005）

李子（Prunus salicinaLindl.），属于蔷薇科、李属植物，因其果肉富含多种营养物质，如蛋白质、维生素C、有机酸、钙及多种微量元素，且价格低廉，深受消费者欢迎[1]。贵州李子果实一般于高温多雨的夏季采收，果实采收后呼吸作用较强，且贵州山区交通不便，运输过程中极易造成果皮机械伤，从而促进病害侵染果实，这些都加速了李子果实的衰老速度[2−3]。因此，研究李子采后高效、简便、成本低的贮藏保鲜技术是李子产业发展面临的重大问题之一。

1-MCP（1-methylcyclopropene，1-MCP）是乙烯合成的抑制剂，可特异性地抑制乙烯与受体蛋白的结合，从而抑制果实体内乙烯的作用[4]，延缓果实采后的衰老进程，其已经广泛应用于蓝莓[5]、猕猴桃[6]、李子[7]、百香果[8]、梨[9]等果实的贮藏保鲜。水杨酸（Salicylic acid，SA）是植物体内的激素，参与植物的抗逆反应，对植物的生长发育、成熟衰老等都有调控作用[4]，研究表明SA处理可以有效延缓桃[10]、梨[11]、杏[12]、甜瓜[13]等果实采后衰老过程，延长贮藏期。对杏果[14]、芒果[15]、哈密瓜[16]等果实进行采前喷施SA处理均可有效地延缓果实衰老过程，保持较好地贮藏品质。但是，关于采前SA是否延缓李子采后衰老过程的报道较少，且采前SA结合采后1-MCP处理是否影响李子果实活性氧代谢及衰老过程，目前尚不清晰。

本研究拟通过以李子为试材，研究采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期间腐烂率、失重率、硬度、丙二醛、可溶性固形物、可滴定酸、VC含量、H2O2含量、O2−·产生速率以及活性氧代谢相关的过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性等品质指标的影响，探究不同处理方式对李子贮藏期果实品质的影响，以期为李子采后贮藏保鲜提供新的理论依据和新的研究思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试李子 品种为“青脆李”，八成熟，采收于贵州省贵阳市李子种植基地；1-MCP 美国陶氏益农公司；PE保鲜膜（0.02 mm） 国家农产品保鲜工程技术研究中心；水杨酸 天津市光复精细化工研究所。

保鲜冷库（±0.5 ℃） 国家农产品保鲜工程技术研究中心；TAXT Plus质构仪 英国SMS公司；UV-2550紫外分光光度计 日本岛津公司；PAL-1型迷你数显折射计 日本ATAGO公司；pH S-25型数显酸度计 上海虹益仪器仪表有限公司；TGL-16A型台式高速冷冻离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理 李实验在贵阳市李子种植基地进行，在李果实坐果期、膨大期、采收前2 d采用1.0 mmol/L水杨酸（通过预实验筛选）进行喷施，以李子表面均着药液、开始滴液即可，以喷施清水处理作为对照（CK），总共处理约300 kg李子。李子采后立刻运至贵阳学院农产品贮藏保鲜实验室，挑选大小一致、无机械伤、无病虫害、颜色一致的李子用于贮藏实验。

本研究分为四个处理组：CK，采前清水喷施，采后22 ℃条件下0 μL/L的1-MCP熏蒸20 h；SA，采前1.0 mmol/L的水杨酸喷施，采后22 ℃条件下0 μL/L的1-MCP熏蒸20 h；1-MCP，采前清水喷施，采后22 ℃条件下1 μL/L（通过预实验筛选出最佳浓度）的1-MCP熏蒸20 h；SA+1-MCP，采前1.0 mmol/L的水杨酸喷施，采后22 ℃条件下1 μL/L的1-MCP熏蒸20 h。将处理完的李子果实于0 ℃条件下贮藏60 d，果实贮藏期每隔15 d对四个处理组李子样品进行观察、取样和指标测定。

1.2.2 腐烂率的测定 选取100个果实，采用计数法测定李果实的腐烂率（以果实表面有果皮破裂、凹陷、流水和长霉为标准判定为腐烂果），计算公式为：

1.2.3 失重率的测定 选取100个果实，采用称重法[2]，单位以%计。

1.2.4 硬度的测定 在李果实中部对称的两面，用TA.XT.Plus质构仪打孔测定果肉硬度，每个果子测两次，取平均值，计为去皮硬度，单位以kg·cm−2计。

1.2.5 丙二醛 参照曹建康等[17]的方法并稍作修改，以硫代巴比妥酸法测定李果实的丙二醛含量，单位以nmol/g计。

1.2.6 可溶性固形物 参照曹建康等[17]用迷你数显折射计测定李果实的可溶性固形物含量，单位以%计。

1.2.7 可滴定酸 参照曹建康等[17]用数显酸度计测定李果实的可滴定酸含量，单位以%计。

1.2.8 VC含量 参照曹建康等[17]用2,6-二氯酚靛酚法测定李果实的VC含量，单位以mg/100 g计。

1.2.9 SOD、CAT和POD活性的测定 参照司敏等[18]用紫外分光光度计法测定测定李果实的抗氧化酶活性，单位以U/mg计。

1.2.10 超氧阴离子（O2−·）产生速率和过氧化氢含量的测定 参照HUAN等[19]的方法进行测定，单位分别以nmol/（min·g）和nmol/g计。

1.3 数据处理

各指标测定设3次重复，结果以平均值±标准偏差表示。数据结果采用Excel 2016软件进行统计处理，差异显著分析采用SPSS 22.0软件，在0.05水平上进行显著检验（P<0.05）。采用Excel 2016进行作图。

2 结果与分析

2.1 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏品质的影响

2.1.1 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期腐烂率、失重率和硬度的影响 腐烂率通常是衡量果实贮藏品质的重要指标。如图1所示，在贮藏期0～15 d，四个处理组的李果实未发生腐烂现象。在贮藏末期60 d时，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四个处理组的腐烂率分别为11.6%、7.7%、9.1%和5.3%，四个处理组差异显著（P<0.05）。由上可知，SA和1-MCP处理可以有效抑制李子贮藏期腐烂率的增加，其中，SA+1-MCP复合处理效果最好，这与SA结合1-MCP处理在葡萄上的结果相一致，进一步证实了SA和1-MCP处理可以有效抑制果实采后贮藏期腐烂率的发生[20]。

图1 采前SA结合采后1-MCP处理对李子腐烂率的影响Fig.1 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on rot ratio of plum fruits

果实贮藏过程由于呼吸、蒸腾等代谢活动会消耗果实自身的有机物，造成质量减少，失重率增加[17]。如果贮藏过程中，失重率过大，会影响果实的销售效益，因此，需要在贮藏过程中要抑制果实失重率的增加。如图2所示，李子果实的失重率随着贮藏期的延长而不断增加。在贮藏末期60 d，CK处理组的失重率为6.1%，而SA、1-MCP、SA+1-MCP三个处理组的失重率比CK处理组降低了32.6%、29.9%、46.2%，三个处理组显著减缓了果实贮藏期失重率的增加（P<0.05），且SA+1-MCP复合处理效果最佳。由上表明，SA结合1-MCP处理可以有效降低李子贮藏期失重率的增加，较好地保持贮藏期果实的销售品质。

图2 采前SA结合采后1-MCP处理对李子失重率的影响Fig.2 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on water loss of plum fruits

随着李子果实衰老程度的增加，果实硬度逐渐下降[2]。通过测量果实硬度大小，可以有效衡量果实的衰老程度。如图3所示，随着李子贮藏期的延长，果实硬度呈总体下降趋势。在贮藏期0～15 d，果实硬度大小呈缓慢下降趋势；而在贮藏期15～60 d，果实硬度迅速降低。在贮藏末期60 d，CK、SA、1-MCP和SA+1-MCP处理组果实的硬度大小分别为：2.5、3.1、3.4、3.8 kg/cm2，处理组的硬度显著高于CK对照组（P<0.05），尤其是SA+1-MCP处理组比CK组硬度提高了52.0%。综上，SA结合1-MCP处理可以有效保持贮藏期果实的硬度，保持较好地贮藏品质。在细胞壁相关酶的作用，果实中果胶质和纤维素逐渐被降解，导致硬度逐渐降低，研究表明水杨酸处理可以通过抑制细胞壁相关酶活性，从而延缓果实硬度下降[20−21]。

图3 采前SA结合采后1-MCP处理对李子硬度的影响Fig.3 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on firmness of plum fruits

2.1.2 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期丙二醛的影响 果实采后贮藏过程中，遭受外界胁迫伤害时，果实细胞会应激产生一定的羟基自由基和超氧阴离子，进而诱发膜脂中不饱和脂肪酸发生过氧化反应，产生脂质自由基；当细胞内脂质自由基的不断积累会引发膜脂的过氧化作用，从而导致细胞膜透性程度增加，加速细胞死亡[22]。通过测定果实丙二醛含量的大小，可以衡量膜脂的过氧化程度。如图4所示，果实中丙二醛的含量随着贮藏期的延长不断增加。在贮藏末期60 d，CK处理的丙二醛含量要显著高于三个处理组（P<0.05），且SA+1-MCP复合处理的丙二醛含量最低。SA结合1-MCP处理可以有效抑制果实贮藏期丙二醛含量的增加，延缓果实衰老进程。果实组织内活性氧累积后可与不饱和脂肪酸反应导致细胞组织渗漏，MDA是膜脂过氧化反应过程中最重要的产物之一，SA和1-MCP处理处理可以有效提高体内活性代谢酶活性，降低活性氧和MDA的累积[23−26]。

图4 采前SA结合采后1-MCP处理对李子丙二醛含量的影响Fig.4 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on malondialdehyde content of plum fruits

2.1.3 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期可滴定酸含量、可溶性固形物含量和VC含量的影响果实可滴定酸含量的大小直接影响果实的口感风味[27]。从图5可以得出，李子果实的可滴定酸含量随着贮藏期的延长而不断降低。在贮藏末期60 d，四个处理组的可滴定酸含量下降到最低值，CK组为0.44%，SA、1-MCP、SA+1-MCP三个处理组分别比CK组提高了29.3%、16.5%、42.9%，显著性高于CK组（P<0.05）。由此可以说明，SA和1-MCP处理可以较好地保持果实贮藏期果实的可滴定酸含量，保持较好地风味品质，其中，SA+1-MCP处理组效果最好。果实可溶性固形物含量大小可以衡量果实的采收期和耐贮性[27]。如图6所示，在贮藏期0～15 d，四个处理组的可溶性固形物含量呈缓慢上升趋势，可能是果实采后贮藏期后熟现象。在贮藏期15～60 d，果实从完全成熟转向衰老过程，由于自身生命代谢的逐渐消耗，可溶性固形物含量逐渐降低。在贮藏末期60 d，SA、1-MCP、SA+1-MCP三个处理组的可溶性固形物含量显著高于CK对照组（P<0.05），但三个处理组之间差异不显著（P>0.05）。由此可知，SA和1-MCP处理可以较好地保持果实贮藏期果实的可溶性固形物含量。水杨酸和1-MCP处理可以有效延缓果实呼吸作用，进而减少体内糖、酸等底物的代谢消耗，从而保持较好地营养贮藏品质[13,28]。

图5 采前SA结合采后1-MCP处理对李子可滴定酸含量的影响Fig.5 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on titratable acid content of plum fruits

图6 采前SA结合采后1-MCP处理对李子可溶性固形物含量的影响Fig.6 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on total soluble solids content of plum fruits

果蔬贮藏期的VC含量，可以作为果蔬贮藏品质的重要的评价指标之一[27]。如图7所示，随着果实贮藏期的延长，果实VC含量逐渐降低。在贮藏第60 d，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四个处理组的VC含量与初始值相比，分别降低了38.8%、27.4%、32.5%、20.8%，四个处理组的李子VC含量保持效果依次为：CK<1-MCP

图7 采前SA结合采后1-MCP处理对李子VC含量的影响Fig.7 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on VC content of plum fruits

2.2 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期活性氧及清除系统的影响

2.2.1 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期活性氧相关酶活性的影响 随着果实贮藏期的延长，果实衰老程度逐渐增加，组织细胞内活性氧代谢失去平衡，造成组织体内自由基过量累积，进而加剧脂质过氧化作用，引起细胞质膜系统的损伤[17]。POD、SOD和CAT是活性氧代谢的主要酶，在体内活性氧代谢平衡过程中有着重要作用，这些酶相互协调及时清除体内过多的自由基，减少活性氧对细胞的毒害作用[29]。如图8～图10所示，随着李子贮藏期的延长，活性氧代谢的相关酶POD、SOD和CAT的活性都呈现先增加后降低的趋势。四个处理组的POD酶活性在贮藏期45 d时达到最大值，且SA、1-MCP、SA+1-MCP三个处理组的酶活性分别比CK组提高了32.7%、28.6%、37.8%（图8），三个处理组的POD酶活性显著性高于CK组（P<0.05）。与POD酶活性变化相似，SOD酶活性随着贮藏期的延长也逐渐增加，且在贮藏期45 d达到最大值（图9），与CK组相比，SA、1-MCP、SA+1-MCP三个处理组SOD酶活性显著性提高了17.0%、17.4%、20.0%（P<0.05）。CAT酶活性在贮藏期0～15 d呈上升趋势，在贮藏期15～60 d呈下降趋势，贮藏期15 d时酶活性达到最大值（图10）。在贮藏期15 d，CK、SA、1-MCP、SA+1-MCP四个处理组CAT酶活性大小依次为：CK<1-MCP

图8 采前SA结合采后1-MCP处理对李子POD活性的影响Fig.8 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on POD activity of plum fruits

图9 采前SA结合采后1-MCP处理对李子SOD活性的影响Fig.9 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on SOD activity of plum fruits

图10 采前SA结合采后1-MCP处理对李子CAT活性的影响Fig.10 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on CAT activity of plum fruits

2.2.2 采前SA结合采后1-MCP处理对李子贮藏期O2−·产生速率和H2O2含量的影响 随着果实衰老程度增加，果实体内活性氧代谢平衡机制遭到破坏，体内O2−·和H2O2含量的累积，加速果实衰老。如图11～图12所示，随着贮藏期延长，李子果实体内O2−·产生速率和H2O2含量逐渐增加，而SA和1-MCP处理显著抑制了O2−·的产生速率和H2O2含量的累积（P<0.05）。在贮藏末期60 d，CK组的O2−·产生速率增加至1.11 nmol/（min·g），而SA、1-MCP、SA+1-MCP处理组分别有效降低了17.8%、17.2%、33.1%（图11），且三个处理显著性低于CK对照组（P<0.05）。CK、SA、1-MCP和SA+1-MCP处理组的H2O2含量在贮藏期60 d时均达到最大值，依次为：45.5、36.5、40.7、32.7 nmol/g，且四个处理组差异显著（P<0.05）。由上可知，SA和1-MCP处理显著降低了李果实贮藏期O2−·产生速率和H2O2含量的累积，延缓果实的衰老进程，其中SA+1-MCP处理效果最佳。SOD、CAT和POD是活性氧代谢相关的重要酶，SOD能催化体内的歧化反应，使超氧阴离子自由基转化为H2O2和O2，H2O2再被CAT和POD清除，SA+1-MCP处理通过显著提高果实中的SOD、CAT和POD酶活性，进而降低O2−·产生速率和H2O2含量[31−32]。

图11 采前SA结合采后1-MCP处理对李子O2−·产生速率的影响Fig.11 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on the production rate of O2−· of plum fruits

图12 采前SA结合采后1-MCP处理对李子H2O2含量的影响Fig.12 Effects of preharvest SA sprays combined with postharvest 1-MCP treatment on H2O2 content of plum fruits

3 结论

李子采后1-MCP处理可以有效降低果实的呼吸作用，延缓TSS含量的降低，保持较好的贮藏品质[7]。SA处理可以有效提高贮藏期果实的活性氧代谢酶活性，降低果实体内O2−·产生速率和H2O2含量，延缓果实的衰老[30,32]，但SA在李子采后贮藏上的研究机制还不是很明确。因此，本研究对李子进行采前SA处理并结合采后1-MCP处理，研究表明：采前SA结合采后1-MCP处理能够有效抑制李子果实贮藏期腐烂率、失重率的发生，保持较好的果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸和VC含量，抑制丙二醛和H2O2含量的累积，提高CAT、POD和SOD酶的活性，降低O2−·产生速率，保持较好的贮藏品质，为李子采后贮藏保鲜技术的应用研究提供理论依据。但是，SA结合采后1-MCP处理延缓李子果实衰老过程可能还涉及抗病性和苯丙烷代谢等机理，还需要进一步深入研究。