采后褪黑素处理对余甘子果实品质和耐贮性的影响

蒋璇靓　姜雪　陈洪彬　曾雅琪　郑金水　吴少慧　蔡英卿

摘  要：余甘子（ L.）是联合国卫生组织指定的全世界推广种植的3种保健植物之一，在中国也被列为药食两用的水果，具有营养丰富，保健价值突出的特点。然而采后余甘子果实易发生失水皱缩、腐烂变质等问题，极大地影响了其商品价值。褪黑素（melatonin）是一种小分子吲哚胺类物质，在动植物体内广泛存在，其在植物中可有效清除自由基，在植物的抗逆抗病中也具有重要的调控作用。采用适宜浓度的褪黑素处理果蔬可以起到较好的保鲜作用，有效延缓果蔬腐败变质，提高采后耐贮性。为提高余甘子果实采收后的耐贮性，以‘蓝丰’余甘子果实为试材，探究采后褪黑素处理对于常温下贮藏的余甘子果实品质和耐贮性的影响。将挑选出的无机械损伤及病虫害，大小和色泽相近的余甘子果实，随机平均分为2组，处理组余甘子用0.3 mmol/L褪黑素溶液浸泡处理20 min，空白对照组则用去离子水浸泡20 min，取出晾干1 h后用聚乙烯薄膜袋包装，而后置于温度为（25±1）℃、在相对湿度85%～90%的恒温箱中贮藏，每3 d取样测定果实的商品率、感病指数、呼吸强度等品质和耐贮性相关指标。试验结果表明，采后褪黑素处理使余甘子果实在贮藏末期的商品率提高22%，显著降低了余甘子果实的感病指数、呼吸速率和失重率;且经褪黑素处理的余甘子果实可溶性固形物、可滴定酸度和维生素C的含量均高于对照组，余甘子表皮颜色和果肉质地的劣化也比对照缓慢。褪黑素处理有利于延缓采后余甘子病害的发生和提高果实品质及耐贮性。本研究为褪黑素在余甘子果实采后贮藏保鲜应用提供理论依据，丰富了褪黑素应用于果蔬保鲜的理论基础。

关键词：余甘子;褪黑素;耐贮性;商品率中图分类号：S665.9      文献标识码：A

Effects of Postharvest Melatonin Treatment on Fruit Quality and Storability of Fruit

JIANG Xuanjing JIANG Xue CHEN Hongbin ZENG Yaqi ZHENG Jinshui WU Shaohui CAI Yingqing

1. College of Oceanology and Food Science， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000， China; 2. Key Laboratory of Inshore Resources Biotechnology （Quanzhou Normal University）， Quanzhou， Fujian 362000， China; 3. College of Food Science， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 4. Quanzhou Institute of Agricultural Science， Quanzhou， Fujian 362000， China

L. is one of the three health plants designated by the World Health Organization to be cultivated worldwide. In China， has also been listed as a kind of fruit that can be used as medicine and food， with rich nutrition and outstanding health care value. However， harvested is prone to suffer problems such as water loss， shrinkage， decay and deterioration， which greatly affects the commercial value of . Melatonin is a ubiquitous bioactive molecule with diverse functions in plants and animals. Melatonin has an effective scavenging effect on free radicals in plants， and also plays an important regulatory role on plant resistance to diseases. Treating fruits and vegetables with appropriate concentration of melatonin is beneficial for the preservation， delaying fruit and vegetables spoilage effectively， and improving postharvest storability. In order to improve the storability of harvested fruit stored at room temperature， the effects of melatonin treatment on the storability of ‘Lanfeng’ fruit were investigated in this research. The selected fruits without mechanical damage， diseases and insect damage， with similar size and color， were randomly divided into two groups. The two groups of fruits were respectively dipped in 0.3 mmol/L melatonin solution and deionized water （control） for 20 min. After the dipping treatment and dried for 1 h， the treated fruits were packed in low density polyethylene film bag and stored at room temperature （25±1）℃and 85%?90% relative humidity for 21 days. The marketable fruit commercial rate， disease index， respiratory intensity and other related indexes of fruit quality and storability were determined every three days. The results showed that the postharvest melatonin treatment increased the marketable fruit commercial rate of by 22% at the end of storage， significantly reduced the disease index， respiration rate and weight loss of fruit. In addition， the contents of total soluble solids， titratable acidity and vitamin C in melatonin treated fruits were higher than those of the control fruits， and the deterioration of skin color and flesh texture was slower than that of the control fruits. In conclusion， melatonin treatment could delay the occurrence of postharvest diseases and improve the quality and storability of fruits. The results of this research would provide a theoretical foundation for the application of melatonin in preservation of harvested fruits， and enrich the theoretical basis on the application of melatonin in preservation of fruits and vegetables.

; melatonin; storability; marketable fruit rate

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.06.019

余甘子（ L.）属于大戟科（Euphorbiaceae）叶下珠属（），是热带、亚热带地区的一种落叶型小乔木，也被称为油甘子、滇橄榄等，原产于印度、斯里兰卡、巴基斯坦等地，在中国主要分布于福建、广东、云南等地区。余甘子鲜果具有口感爽脆，“初觉味苦，良久更甘”（《图经本草》）的特点，果实营养丰富，保健价值突出，具有降脂降糖、清咽利喉、增强免疫等多种功效。余甘子是联合国卫生组织指定的全世界推广种植的3种保健植物之一，在中国也被列为药食两用的水果，在我国藏族、彝族等少数民族传统药物体系中具有广泛应用，在17个国家的传统药物体系中获得应用，其在印度阿育吠陀（Ayurvedic）医学中极具药用价值。

余甘子除药用外，也被制成果脯、果汁、果酒等产品，2021年3月网红茶饮店“奈雪的茶”推出的“霸气玉油柑”系列产品，就是以余甘子为原料的新式茶饮，该系列茶饮一经推出即成为“奈雪的茶”销量最高、复购最高的爆款，全国消费者对余甘子茶饮的接受度超出预期，大大提升了余甘子的出镜率。然而余甘子鲜果采后耐贮性差，易出现果实失水、腐烂等问题，提高余甘子采后耐贮性是促进余甘子产业进一步发展所需解决的难题。张福平等研究贮藏温度对余甘子果实耐贮性的影响，试验结果表明，相较于在10℃、15℃和23～32℃的室温下贮藏，于5℃下贮藏的余甘子果实获得最佳的保鲜效果。宋国彬等将余甘子先经冷激处理再进行真空包装，而后置于低温（4℃）环境，能够获得长达70 d的贮藏期。本课题组前期研究酸性电解水对余甘子的保鲜效果，结果表明，120 mg/L有效氯浓度的酸性电解水处理能延缓余甘子果实采后病害的发生，提高果实在常温下的贮藏品质。

褪黑素（melatonin，MT），一种小分子吲哚胺类物质，在动植物体内广泛存在;1958年，MT首次在动物体中发现，直到1995年，才在植物中发现MT的存在。MT可以有效清除自由基，不仅对植物的生长发育起到调控作用，在植物的抗逆抗病中也具有重要的调控作用。近年來的研究表明，适宜浓度的MT处理果蔬可以起到较好的保鲜作用，延缓果蔬腐败变质，提高采后耐贮性。MIRANDA等发现MT可通过调节抗氧化能力以及触发一系列代谢和基因表达变化来改善甜樱桃果实品质，延长其采后耐贮性。贾志伟等研究发现，MT处理可延缓‘四九’菜心叶片中叶绿素的降解，保持较高的茎、叶可溶性糖含量，降低丙二醛的积累，并使抗氧化酶活性保持较高水平，进而延长采后贮藏期。目前未见将MT用于余甘子果实采后保鲜的研究报道。本研究将‘蓝丰’余甘子作为试材，探究采后MT处理对余甘子果实常温贮藏期间生理及品质的影响，以期为MT在余甘子果实贮藏保鲜应用中提供参考依据。

  材料与方法

  材料

余甘子果实采摘于福建省惠安县果园，选用‘蓝丰’品种，清晨采收，当日运回实验室开展试验。

1.2  方法

1.2.1  材料处理  预实验选取了0（对照）和0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol/L 5个浓度的褪黑素溶液，对余甘子果实进行浸泡（20 min）处理，通过测定各处理果实的病害指数和商品率，得出MT处理的适宜浓度为0.3 mmol/L。故以0.3 mmol/L MT溶液浸泡余甘子果实20 min为处理组，以去离子水浸泡20 min为空白对照组，而后将晾干后的余甘子用聚乙烯薄膜袋包装（50个/袋）后置于常温（25±1）℃、相对湿度85%～90%条件下进行贮藏，每3 d观察统计并取样测定余甘子果实的病害指数、商品率、呼吸强度、失重率、色差、硬度以及可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量等指标，每个指标均重复3次。

1.2.2  果实耐贮性指标测定方法  余甘子果实商品率的测定，参考蒋璇靓等的方法。将余甘子果实按以下标准分为3个等级，1级：余甘子表面无病斑，不皱缩，无褐变;2级：余甘子表面无病斑，不皱缩，褐变面积≤25%整果面积;其他余甘子皆属3级果实。商品率=（1级果实的个数+2级果实的个数）/总果数´100%。

余甘子果实病害指数的测定，参考蒋璇靓等的方法。将余甘子病害程度按以下标准分为5级，0级：果实表面无病斑;1级：表面病斑面积≤25%;2级：25%<病斑面积≤50%;3级：50%<病斑面积≤75%;4级：病斑面积>75%。病害指数=Σ（果实病害级数´该级病害的果实个数）/（总果数´最高病害级数）。

1.2.3  果实品质指标测定方法  余甘子果实表面色差采用ADCI-60-C全自动色差计测定，每种处理随机选取10个果实，对每个果实赤道面上相对应的4个点测定、、值。

余甘子果实硬度采用TA-XT Plus质构仪测定，选用P2探头（直径2 mm）通过穿刺进行测定，设置的穿刺速度为2 mm/s，深度为2 mm，每种处理组随机取10个果实。

余甘子果实的可溶性固形物含量采用PAL-1数显糖度计测定，每种处理随机取10个果实。

余甘子可滴定酸含量的测定，参照蒋璇靓等的方法。取10 g果肉，研磨成匀浆后加蒸馏水定容至100 mL，过滤后取20 mL滤液，加入两滴1%酚酞，再用0.02 mol/L NaOH溶液滴定滤液。结果以柠檬酸计（折算系数：0.064），并用%表示。

余甘子果实维生素C含量的测定，参照蒋璇靓等的方法。取2 g果肉，加1 mL 5%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液进行研磨，而后移入离心管，再离心20 min（离心机设为4℃，15 000´），取上清液定溶至10 mL。而后取3 mL提取液，再加3 mL 5% TCA、3 mL乙醇（无水），摇匀后依次加入1.5 mL 0.4% HPO-乙醇、3 mL 0.5%红菲罗啉-乙醇、1.5 mL 0.03% FeCl-乙醇，混匀后30℃下水浴90 min;最后用534 nm测定值。果肉维生素C含量以mg/100 g表示测定结果。

 数据处理

上述指标均重复测定3次，试验结果以平均值±标准误表示，采用Excel 2019软件进行数据显著性分析及作图。

 结果与分析

 褪黑素处理对余甘子果实商品率的影响

商品率作为评价果蔬商品价值的重要指标，可以直观评价采后处理对果蔬的保鲜效果。对照组余甘子果实在常温贮藏前3 d可保持100%的商品率，而后商品率呈先缓慢下降，贮藏中后期（12～21 d）则快速下降的趋势（图1）。与对照组相比，MT处理的余甘子果实在贮藏前6 d的商品率近乎100%（第6天为99.33%），在贮藏中后期（12～21 d）商品率的下降极显著（<0.01）地低

于对照组余甘子果实。贮藏第21天时，对照组的商品率仅剩57.33%，而MT处理组商品率高达79.33%。以上结果表明，MT处理能有效保持余甘子果实的商品价值。

 褪黑素处理对余甘子果实病害指数的影响

病害指数主要用于评价余甘子果实遭受病原菌侵染而发生腐烂变质的情况。余甘子贮藏期间病害指数呈不断上升的趋势，MT处理组的病害指数在整个贮藏期都低于对照组，并且在贮藏15～21 d时极显著地低于对照组（图2）。贮藏至第21天时，对照组的病害指数为0.39，而MT组的病害指数仅为0.17。上述结果表明，MT处理能够很好地减少贮藏期间余甘子果实病害的发生。

 褪黑素处理对余甘子果实呼吸强度的影响

呼吸作用是维持采后果蔬生命活动所必须的，但呼吸强度越大，消耗的呼吸底物越多，造成果蔬品质下降，不利于果蔬的贮运保鲜。余甘子果实采后呼吸强度呈先升后降的趋势，在采后第9天达到峰值，MT处理组余甘子果实的呼吸强度在整个贮藏期间均低于对照组果实，但仅在第12天达到显著水平（图3）。以上结果表明，MT处理可减弱余甘子的呼吸强度，有助于贮藏期间品质的保持。

 褪黑素处理对余甘子果实失重率的影响

采后余甘子果实极易因水分流失而导致果皮皱缩，失去水嫩诱人的光泽，降低了余甘子的商品价值。余甘子果实的失重率从第3天开始呈较快的上升趋势，MT处理组果实的失重率在贮藏期间的上升速率缓于对照组，但未达到显著水平（图4）。贮藏21 d时，对照组余甘子的失重率为2.8%，MT处理组为2.2%。因贮藏期间余甘子果实均用聚乙烯薄膜袋包装，故减少了余甘子水分流失，MT处理则进一步延缓失重率的增加。

 褪黑素处理对余甘子果实表面色泽的影响

果实表面色泽的变化可用于判断果实的新鲜程度。余甘子采摘后由清新的淡青色向黄绿色转变，最后变为褐黄色。通过测定果实表皮的、、值可以量化表达果实的色泽。值表亮度，其值越大表示果實色泽越鲜亮;值表红绿色度;值表黄蓝色度。如图5A所示，余甘子的值在贮藏期间呈不断下降的趋势，MT处理极显著地延缓了值的降低，使MT处理组的余甘子拥有较为鲜亮的色泽。余甘子的值呈不断上升的趋势MT处理能有效延缓值的增加（图5B）。余甘子的值呈不断下降的趋势，MT处理可显著延缓值的下降（图5C）。综上表明，MT处理有利于余甘子保持明亮淡青的外观色泽，延缓外观色泽劣变的发生。

 褪黑素处理对余甘子果实硬度的影响

硬度与果实的质地密切相关，也是评价果实品质的重要指标。余甘子的硬度在采后贮藏期间呈下降趋势，MT处理有效延缓了果实硬度的下降，尤其在贮藏中后期（12～21 d）效果显著（图6）。以上结果表明，MT处理能延缓余甘子硬度的下降，有利于维持余甘子果实爽脆的口感。

 褪黑素处理对余甘子果实可溶性固形物含量的影响

在采后余甘子果实贮藏前期，伴随着呼吸作用，余甘子中的原果胶物质可转化为可溶性果胶物质，多糖转化为可溶性糖，导致贮藏前期可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量的升高。如图7所示，余甘子TSS含量在贮藏期间呈先升后降的趋势。MT处理可使余甘子TSS含量水平保持在较高水平，尤其是贮藏后期（15～21 d）显著延缓TSS含量下降。据此认为，MT处理有利于贮藏前期余甘子TSS含量的提高，贮藏中后期TSS含量的保持。

 褪黑素处理对余甘子果实可滴定酸含量的影响

可滴定酸（titratable acidity，TA）含量对果实风味品质影响很大，适宜的含酸量能使果实拥有较好的风味。余甘子TA含量在贮藏前6 d略有上升，而后呈下降的趋势（图8）。对照组余甘子TA含量在贮藏中后期快速下降，MT处理能够极显著地延缓贮藏后期TA含量的快速下降。上述结果表明，MT处理有利于余甘子TA含量的保持。

 褪黑素处理对余甘子果实维生素含量的影响

维生素C是果蔬所含的重要营养物质。采后余甘子在贮藏期间的维生素C含量呈下降趋势，MT处理显著延缓余甘子维生素C含量的下降（图9）。贮藏至21 d时，处理组余甘子维生素C含量仅为216.4 mg/100 g，而MT处理组为286.7 mg/100 g，相较于对照组贮藏至第9天时的280.3 mg/100 g更高。上述数据表明，MT处理有利于贮藏期间余甘子维生素C含量保持在较高水平，更好地维持其营养品质。

 讨论

MT作为一种生物激素，在人体中具有改善睡眠质量、延缓衰老、提高免疫力等生理功能。

美国食品药物管理局已批准MT可用于膳食补充剂，我国卫生部也批准MT可在保健品中应用，故将限定浓度的MT应用于果蔬保鲜上是相对安全的。MIRANDA等的研究表明，对樱桃果实进行0.1 mmol/L MT浸泡5 min处理有利于樱桃冷藏期间果实品质的保持;胡苗等的研究表明0.1 mmol/L MT浸泡10&nbsp;min处理对于延缓猕猴桃果实低温贮藏时的后熟衰老进程效果较优;李涵等的研究表明0.2 mmol/L MT浸泡1 h处理的百香果获得的保鲜效果最优;黄鸿晖等的研究表明0.3 mmol/L MT浸泡5 min处理可抑制草莓果实在20℃贮藏条件下腐烂的发生，并延缓草莓硬度下降，维持较高的营养物质含量;LIU等的研究表明0.5 mmol/L MT浸泡1 h处理对采后芒果成熟软化有延缓作用;本研究则发现余甘子常温贮藏适宜的MT处理为0.3 mmol/L浸泡20&nbsp;min。在各种果实上的研究表明，MT处理的适宜浓度一般为0.1～0.5 mmol/L，处理时间从5 min到1 h均有采用。MT处理不同果实所需的浓度与时间差异较大，芒果所需的MT浓度较高，且处理时间也较长，相比之下樱桃果实所需的MT浓度低，处理时间也短。目前许多研究均表明外源MT处理可提高果蔬内源MT含量，延缓果蔬采后衰老，提高品质水平，但对于外源MT在果皮中的渗透和扩散情况及其作用机制尚未研究透彻，各种果蔬的MT处理适宜浓度与时间都是通过试验得到，对于影响MT作用效果的影响因素有待进一步研究。

果蔬的呼吸强度越大，所消耗的营养物质就越多，果蔬品质劣变得越快;骆扬等研究发现用茶多酚与海藻酸钠复配对余甘子果实进行涂膜保鲜处理，可有效抑制余甘子的呼吸强度，延缓失重率的上升以及TSS和维生素C含量的下降，显著延长其在室温（23～25℃）条件下的贮藏期。本研究表明MT处理使余甘子果实的呼吸强度在整个贮藏期间都低于对照组果实，延缓失重率增加以及TSS、TA和维生素C的减少。该结果与WANG等将MT用于甜樱桃果实采后处理所得结果一致，MT处理降低了甜樱桃果实的呼吸强度，减少了失重率，保持较高的TSS和TA含量。LIU等将MT应用于梨果实上也得到了类似的效果。WANG等進一步研究发现，外源MT处理降低了甜樱桃果实O的生成速率，减少了HO和丙二醛的含量，抑制了膜通透性的增加，同时维持较高的内源MT水平，增加了活性氧清除酶超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性，也提升了内源抗氧化物还原型抗坏血酸和谷胱甘肽的水平。活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）会对细胞内的生物大分子（如核酸、脂质、蛋白质等）产生氧化损伤，加速采后果实的衰老进程，外源MT处理可显著诱导采后果实的抗氧化酶活性和内源抗氧化物含量的增加，进而增强对ROS的清除能力，延缓果实的衰老劣变。LIU等的研究发现，外源MT处理不仅能增加梨果实内源MT的含量，还可促进NO的生成，而增加的MT和NO都有利于活性氧的清除，且能抑制乙烯的合成，进而延缓梨果实的采后品质劣变。MT处理增强采后余甘子果实耐贮性的机理还有待进一步研究。

综上所述，采后MT处理可降低余甘子果实的呼吸强度和失重率，延缓果肉营养物质含量和硬度的下降与及果皮色泽变化，减轻病害发生，提高余甘子果实的耐贮性，使其在贮藏期间拥有较高的商品率，为提升余甘子的商业价值提供助力。

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