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不同活性氧清除剂处理对晚熟龙眼挂树保鲜的影响

魏秀清 章希娟 许玲 余东 陈志峰 张丽梅 许家辉

引用本文:
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不同活性氧清除剂处理对晚熟龙眼挂树保鲜的影响

    作者简介: 魏秀清(1982-), 女, 助理研究员, 硕士, 主要从事果树种质资源与遗传育种研究(E-mail:18720941@qq.com)
    通讯作者: 许家辉(1971-), 男, 研究员, 硕士, 主要从事果树育种栽培与生理研究(E-mail:xjhui577@163.com)
  • 基金项目:

    科技型中小企业技术创新基金项目(RXGGJIZ1);国家荔枝龙眼产业技术体系(CARS-3-05)

  • 中图分类号: S667.2

Effect of Active Oxygen Scavengers on Fruits of Late-maturing Longan Cultivar

  • 摘要: 为探讨活性氧清除剂对晚熟龙眼挂树保鲜的影响,用1g·L-1的苯甲酸钠、甘露醇、没食子酸丙酯、乙酰水杨酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸和维生素E喷雾立冬本果穗,以双蒸水喷雾为对照。结果表明,与对照相比,活性氧清除剂处理能减少龙眼果皮膜脂过氧化,抑制果皮中丙二醛(MDA)生成;推迟和降低果肉自溶发生;使果实保持较高的TSS,其中,抗坏血酸的效果最好,其次是没食子酸丙酯。
  • 表 1  龙眼果实挂树期间活性氧清除剂对果实的影响

    Table 1  Effect of active oxygen scavenger on fruits on longan trees

    指标处理挂树时间/d
    510152025
    可溶性固形物含量/%CK19.35±0.78aA19.40±1.28aA18.61±1.24aA17.72±1.67aA17.35±1.26aA
    A20.92±1.55bAB20.42±1.48abA20.43±1.70abA19.58±1.52aA19.12±1.55abA
    B21.31±0.90bAB20.44±1.14abA20.14±0.60abA19.77±0.50aA18.87±0.05abA
    C21.85±0.95bB21.46±0.62bA21.24±1.04bA19.47±1.30aA19.42±0.66abA
    D21.40±0.58bAB21.49±0.38bA20.37±0.18abA20.24±0.72aA19.65±0.78bA
    E22.43±0.22bB21.58±0.59bA21.17±0.76bA20.21±1.15aA19.90±0.77bA
    F21.59±0.59bB21.26±0.76abA19.82±1.04abA19.18±1.36aA19.29±1.39abA
    G21.71±0.40bB20.49±1.13abA19.72±1.41abA19.21±1.64aA19.05±1.59abA
    单果重/gCK10.33±0.83aA10.31±0.38aA10.25±0.32aA10.59±0.55aA10.31±0.16aA
    A11.22±1.46aA11.13±1.31aA11.20±1.50aA11.49±1.55aA11.81±1.88aA
    B10.59±0.27aA10.90±0.67aA11.01±1.21aA12.17±0.55aA12.11±0.51aA
    C10.82±0.61aA11.13±1.53aA11.41±1.57aA12.08±2.13aA11.57±1.69aA
    D10.52±0.15aA11.04±0.30aA10.62±0.79aA11.28±0.53aA11.25±0.79aA
    E11.89±1.52aA12.08±1.23aA12.04±1.47aA12.62±1.30aA12.30±0.96aA
    F10.31±0.40aA10.68±0.71aA11.18±1.68aA11.38±1.18aA12.07±0.70aA
    G11.09±0.63aA11.37±1.31aA11.73±1.35aA12.16±1.46aA12.20±1.41aA
    可食率/%CK63.79±0.39aA63.47±0.35abA64.15±1.37abA63.68±0.49aA61.60±1.30aA
    A62.38±1.51aA62.49±1.73abA62.06±0.77aA61.80±0.39aA61.26±0.55aA
    B62.81±1.51aA63.05±0.47abA64.38±0.89bA63.25±1.16aA61.72±1.57aA
    C62.65±0.90aA62.18±0.60aA62.60±1.36abA62.53±1.96aA61.46±1.45aA
    D62.24±0.34aA62.01±0.55aA62.86±1.46abA62.02±0.65aA61.26±0.35aA
    E64.03±1.08aA64.40±1.46bA63.67±1.47abA63.05±0.68aA62.60±1.80aA
    F63.65±0.52aA61.80±0.81aA62.83±0.32abA63.41±1.12aA62.65±0.21aA
    G63.26±2.25aA62.66±1.20abA63.24±0.89abA62.13±1.07aA62.13±0.44aA
    自溶指数CK0.00aA0.17aA0.58aA2.59bA10.00bB
    A0.00aA0.11aA0.18aA0.98abA9.78abAB
    B0.00aA0.00aA0.00aA1.26abA8.11bB
    C0.00aA0.00aA0.08aA2.02abA10.00bB
    D0.00aA0.00aA0.44aA2.31bA10.00bB
    E0.00aA0.00aA0.00aA0.67aA6.67aA
    F0.00aA0.00aA0.00aA1.99abA10.00bB
    G0.00aA0.17aA0.28aA1.09abA10.00bB
    相对电导率/%CK25.28±2.14bA24.17±1.74bB25.74±4.99bcA48.66±6.54dC52.73±5.65cB
    A19.42±6.18abA16.21±2.62aA18.53±3.63abA34.52±5.35bcAB39.52±3.05abAB
    B16.86±3.68aA17.36±4.34aA24.36±1.71bcA28.46±6.19abAB34.21±4.76abA
    C17.10±3.02aA17.61±2.74aA17.25±3.59aA26.19±0.89abAB33.42±8.84abA
    D17.42±1.49aA17.11±1.11aA22.07±4.03bcA37.74±2.46cBC42.32±4.19bAB
    E17.28±1.99aA17.50±0.77aA18.75±3.88abA25.22±5.15aA30.91±3.84aA
    F17.47±3.39aA18.17±2.54aA26.26±1.12cA28.26±1.40abAB36.74±5.19abA
    G20.77±4.88abA17.70±0.42aA21.61±5.90bcA31.75±5.52bcAB33.57±8.17abA
    丙二醛/(nmol·g-1)CK8.58±0.84bB10.59±0.84bB11.40±0.87bB15.51±0.55bA12.43±1.32bB
    A6.57±1.10aAB8.04±1.92abAB8.95±1.76abAB11.32±1.92abA8.22±0.95aAB
    B7.85±0.37abAB6.39±0.63aA7.31±0.84aA8.95±1.92aA6.76±2.21aA
    C6.39±0.40aA7.85±1.67aAB8.58±2.21aAB11.51±1.64abA6.21±0.32aA
    D6.61±0.56aAB6.76±1.38aAB6.94±1.67aA11.14±0.84abA8.40±3.73aAB
    E6.60±0.55aAB6.21±1.67aA7.31±0.32aA8.58±2.07aA6.58±0.55aA
    F6.94±0.97aAB7.67±1.45aAB7.67±1.90aAB11.51±2.19abA8.04±2.59aAB
    G7.69±1.02abAB6.39±1.92aA6.21±1.38aA11.14±6.40abA9.32±0.95abAB
    注:CK为双蒸水;A为苯甲酸钠;B为甘露醇;C为没食子酸丙酯;D为乙酰水杨酸;E为抗坏血酸;F为L-半胱氨酸;G为维生素E。同列数据后不同大、小写字母表示差异达极显著(P<0.01) 或显著(P<0.05) 水平。
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出版历程
    收稿日期: 
  • 初稿:  2016-09-29
  • 修改稿:  2016-11-29

不同活性氧清除剂处理对晚熟龙眼挂树保鲜的影响

    通讯作者: 许家辉, xjhui577@163.com
    作者简介: 魏秀清(1982-), 女, 助理研究员, 硕士, 主要从事果树种质资源与遗传育种研究(E-mail:18720941@qq.com)
  • 福建省农业科学院果树研究所, 福建 福州 350013
基金项目:  国家荔枝龙眼产业技术体系 CARS-3-05科技型中小企业技术创新基金项目 RXGGJIZ1

摘要: 为探讨活性氧清除剂对晚熟龙眼挂树保鲜的影响,用1g·L-1的苯甲酸钠、甘露醇、没食子酸丙酯、乙酰水杨酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸和维生素E喷雾立冬本果穗,以双蒸水喷雾为对照。结果表明,与对照相比,活性氧清除剂处理能减少龙眼果皮膜脂过氧化,抑制果皮中丙二醛(MDA)生成;推迟和降低果肉自溶发生;使果实保持较高的TSS,其中,抗坏血酸的效果最好,其次是没食子酸丙酯。

English Abstract

  • 龙眼Dimocarpus longan Lour.是我国南方主要的亚热带果树之一,其果实成熟于高温季节,不耐贮藏,容易发生腐烂。福建福州、宁德是我国龙眼栽培的最北缘地区,具有发展晚熟龙眼的区位优势。目前,在推广种植晚熟品种的基础上,生产上常用挂树保鲜技术进一步推迟龙眼的采收期,以避开集中上市,提高售价。龙眼在挂树保鲜过程中,随着果实的衰老,会引起可溶性固形物含量下降,落果率升高,种脐凸起等现象[1],同时,研究表明,果皮H2O2积累与MDA含量相关性大,活性氧的积累会启动膜脂过氧化,促使果实衰老[2]。苯甲酸钠、甘露醇、没食子酸丙酯、乙酰水杨酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸、维生素E等活性氧清除剂可清除植物体内产生的氧自由基[3-8],维持活性氧的平衡,抑制膜脂过氧化,延迟衰老。林毅雄等[9]指出不同浓度的棓酸丙酯、抗坏血酸和谷胱甘肽处理均可以抑制采后龙眼果实的果皮褐变,能较好地保持龙眼果实的外观品质。笔者在前人研究的基础上,以立冬本为试材,研究不同活性氧清除剂对龙眼挂树保鲜期间果实综合品质影响,以期获得适宜的活性氧清除剂供生产上应用。

    • 试验地点为福建省宁德市漳湾镇红星果场,园地为丘陵红壤,保水保肥能力中等。试验树为福眼砧的‘立冬本’高接换种树,树龄10a,植株生长势中等。

    • 以双蒸水为对照(CK),设7个处理:苯甲酸钠(A)、甘露醇(B)、没食子酸丙酯(C)、乙酰水杨酸(D)、抗坏血酸(E)、L-半胱氨酸(F)和维生素E(G),浓度均为1 g·L-1,分别以字母A~G表示。2015年10月11日和10月21日分别将以上药剂喷雾立冬本龙眼果穗上,以果穗湿润滴水为准。选取生长健壮的龙眼24株进行试验,单株为1重复,每处理3次重复,喷药后果穗用网兜进行套袋。自10月26日开始采样,每隔5 d采1次样,采无病虫害无损伤果实。果实分为两部分,一部分置于保鲜袋中用于果实品质及果皮细胞膜透性测定,另一部分立即剥取果皮投入液氮中用于MDA测定。

    • 取10个果进行单果重(FW)、可溶性固形物含量(TSS)、可食率(ER)、自溶指数(SM)等果实品质分析。单果重采用常规称重;可溶性固形物含量使用手持糖度仪(PAL-1日本Atago)进行测定;自溶指数参照许家辉等[10]方法;相对电导率(REC)的测定参照杨华庚等[11]方法;MDA含量测定均参照测定试剂盒说明(南京建成生物研究所)。

    • 数据采用Microsoft Excel软件进行绘图和分析,用SPSS软件进行Duncan′s检验。

    • 果实TSS含量是衡量挂树保鲜期间果实品质的重要指标之一,各处理和CK随着挂树时间的延长均呈下降趋势,但各处理在挂树期间TSS含量均高于CK。处理E效果最佳,处理C和D次之,处理A、B、F和G效果较不明显。处理E挂树期间3个时期TSS含量显著或极显著高于CK,挂树25 d果实采收时,TSS含量为19.90%,显著高于CK(17.72%);处理C和D有3个挂树时间TSS含量显著高于CK;处理A、B、F和G仅在挂树5 d时显著高于CK(表 1)。

      表 1  龙眼果实挂树期间活性氧清除剂对果实的影响

      Table 1.  Effect of active oxygen scavenger on fruits on longan trees

      指标处理挂树时间/d
      510152025
      可溶性固形物含量/%CK19.35±0.78aA19.40±1.28aA18.61±1.24aA17.72±1.67aA17.35±1.26aA
      A20.92±1.55bAB20.42±1.48abA20.43±1.70abA19.58±1.52aA19.12±1.55abA
      B21.31±0.90bAB20.44±1.14abA20.14±0.60abA19.77±0.50aA18.87±0.05abA
      C21.85±0.95bB21.46±0.62bA21.24±1.04bA19.47±1.30aA19.42±0.66abA
      D21.40±0.58bAB21.49±0.38bA20.37±0.18abA20.24±0.72aA19.65±0.78bA
      E22.43±0.22bB21.58±0.59bA21.17±0.76bA20.21±1.15aA19.90±0.77bA
      F21.59±0.59bB21.26±0.76abA19.82±1.04abA19.18±1.36aA19.29±1.39abA
      G21.71±0.40bB20.49±1.13abA19.72±1.41abA19.21±1.64aA19.05±1.59abA
      单果重/gCK10.33±0.83aA10.31±0.38aA10.25±0.32aA10.59±0.55aA10.31±0.16aA
      A11.22±1.46aA11.13±1.31aA11.20±1.50aA11.49±1.55aA11.81±1.88aA
      B10.59±0.27aA10.90±0.67aA11.01±1.21aA12.17±0.55aA12.11±0.51aA
      C10.82±0.61aA11.13±1.53aA11.41±1.57aA12.08±2.13aA11.57±1.69aA
      D10.52±0.15aA11.04±0.30aA10.62±0.79aA11.28±0.53aA11.25±0.79aA
      E11.89±1.52aA12.08±1.23aA12.04±1.47aA12.62±1.30aA12.30±0.96aA
      F10.31±0.40aA10.68±0.71aA11.18±1.68aA11.38±1.18aA12.07±0.70aA
      G11.09±0.63aA11.37±1.31aA11.73±1.35aA12.16±1.46aA12.20±1.41aA
      可食率/%CK63.79±0.39aA63.47±0.35abA64.15±1.37abA63.68±0.49aA61.60±1.30aA
      A62.38±1.51aA62.49±1.73abA62.06±0.77aA61.80±0.39aA61.26±0.55aA
      B62.81±1.51aA63.05±0.47abA64.38±0.89bA63.25±1.16aA61.72±1.57aA
      C62.65±0.90aA62.18±0.60aA62.60±1.36abA62.53±1.96aA61.46±1.45aA
      D62.24±0.34aA62.01±0.55aA62.86±1.46abA62.02±0.65aA61.26±0.35aA
      E64.03±1.08aA64.40±1.46bA63.67±1.47abA63.05±0.68aA62.60±1.80aA
      F63.65±0.52aA61.80±0.81aA62.83±0.32abA63.41±1.12aA62.65±0.21aA
      G63.26±2.25aA62.66±1.20abA63.24±0.89abA62.13±1.07aA62.13±0.44aA
      自溶指数CK0.00aA0.17aA0.58aA2.59bA10.00bB
      A0.00aA0.11aA0.18aA0.98abA9.78abAB
      B0.00aA0.00aA0.00aA1.26abA8.11bB
      C0.00aA0.00aA0.08aA2.02abA10.00bB
      D0.00aA0.00aA0.44aA2.31bA10.00bB
      E0.00aA0.00aA0.00aA0.67aA6.67aA
      F0.00aA0.00aA0.00aA1.99abA10.00bB
      G0.00aA0.17aA0.28aA1.09abA10.00bB
      相对电导率/%CK25.28±2.14bA24.17±1.74bB25.74±4.99bcA48.66±6.54dC52.73±5.65cB
      A19.42±6.18abA16.21±2.62aA18.53±3.63abA34.52±5.35bcAB39.52±3.05abAB
      B16.86±3.68aA17.36±4.34aA24.36±1.71bcA28.46±6.19abAB34.21±4.76abA
      C17.10±3.02aA17.61±2.74aA17.25±3.59aA26.19±0.89abAB33.42±8.84abA
      D17.42±1.49aA17.11±1.11aA22.07±4.03bcA37.74±2.46cBC42.32±4.19bAB
      E17.28±1.99aA17.50±0.77aA18.75±3.88abA25.22±5.15aA30.91±3.84aA
      F17.47±3.39aA18.17±2.54aA26.26±1.12cA28.26±1.40abAB36.74±5.19abA
      G20.77±4.88abA17.70±0.42aA21.61±5.90bcA31.75±5.52bcAB33.57±8.17abA
      丙二醛/(nmol·g-1)CK8.58±0.84bB10.59±0.84bB11.40±0.87bB15.51±0.55bA12.43±1.32bB
      A6.57±1.10aAB8.04±1.92abAB8.95±1.76abAB11.32±1.92abA8.22±0.95aAB
      B7.85±0.37abAB6.39±0.63aA7.31±0.84aA8.95±1.92aA6.76±2.21aA
      C6.39±0.40aA7.85±1.67aAB8.58±2.21aAB11.51±1.64abA6.21±0.32aA
      D6.61±0.56aAB6.76±1.38aAB6.94±1.67aA11.14±0.84abA8.40±3.73aAB
      E6.60±0.55aAB6.21±1.67aA7.31±0.32aA8.58±2.07aA6.58±0.55aA
      F6.94±0.97aAB7.67±1.45aAB7.67±1.90aAB11.51±2.19abA8.04±2.59aAB
      G7.69±1.02abAB6.39±1.92aA6.21±1.38aA11.14±6.40abA9.32±0.95abAB
      注:CK为双蒸水;A为苯甲酸钠;B为甘露醇;C为没食子酸丙酯;D为乙酰水杨酸;E为抗坏血酸;F为L-半胱氨酸;G为维生素E。同列数据后不同大、小写字母表示差异达极显著(P<0.01) 或显著(P<0.05) 水平。
    • 表 1可知,果实在挂树保鲜期间,各处理FW变化不同,无明显规律,各处理果实FW均高于CK,但差异均不显著,说明在果实挂树期间活性氧清除剂对提高果实FW无明显效果。

    • 表 1可看出,果实在挂树保鲜期间,各处理果实ER变化不同,处理A、B和E上升后下降,其他处理呈降-升-降变化,但与CK相比差异均不显著。说明在果实挂树期间活性氧清除剂对提高果实ER无明显效果。

    • 果肉自溶性也是衡量龙眼挂树期间果实品质的一个重要指标。各处理的果肉自溶开始时间不同,处理A、G和CK在挂树10 d时就有少量果实自溶,处理C和D在挂树15 d出现自溶现象,处理B、E和F直到挂树20 d才出现自溶现象。在挂树20 d时,处理E的果肉SM显著低于处理D和CK;在挂树25 d时,处理E的果肉SM与处理A无显著性差异,但与其他处理和CK达到极显著差异(表 1)。

    • 表 1显示,随着挂树时间的延长,处理A、D、G和CK果皮REC下降后上升,处理B、C、E、F的REC不断上升,在挂树25 d时均达到最大,其中CK(52.73%)是处理E(各处理中的最低值)的1.71倍。除处理F在挂树15 d时高于CK,其他处理在整个挂树期间均低于CK。其中在挂树5 d和15 d时处理C显著低于CK,其他时间极显著低于CK;除挂树15 d外,处理B、D、E、F均显著低于CK;在挂树5 d和15 d时,处理A和G与CK无显著差异,其他时间均低于CK。

    • 随挂树时间的延长,各处理果皮MDA含量呈现2种变化趋势,处理A、C、D、F和CK呈上升后下降变化,处理B、E、G则是呈降-升-降变化,均在挂树20 d时达到最大值。各处理在挂树期间MDA含量均低于CK。其中处理E整个挂树期均显著或极显著于CK;处理B、C、D、F有3个时期显著低于CK;处理A和G有2个时期显著低于CK(表 1)。

    • 果实在成熟衰老过程中,活性氧代谢加强,不断产生活性氧,进而启动膜脂过氧化或膜脂脱酯作用,破坏膜结构,引起果实软化、果皮色泽变化等。郑吉祥等[12]指出抗坏血酸能提高采后荔枝的保鲜效果,维持果肉较高Vc含量,降低果实的腐烂率;莫亿伟等[13]通过比较抗坏血酸与谷胱甘肽对荔枝保鲜效果,得到二者低温下均能提高保鲜效果,常温下谷胱甘肽不能提高保鲜效果的结论;李汉良[5]认为在新高梨冷藏期间,没食子酸丙酯减缓了其可溶性果胶含量的上升,抑制了多聚半乳糖醛酸酶活性,能减缓新高梨总酚含量的下降,抑制多酚氧化酶活性,进而减缓了果实软化衰老。由此可见,果实在采后保鲜中,采用活性氧清除剂能够减少果实活性氧,延缓果实衰老,提高果实贮藏品质。

      龙眼挂树保鲜实际上是一种果实的活体贮藏保鲜方式,同样存在挂树期间由于果实衰老引起品质劣变[1, 10]问题。本课题组曾对挂树期间喷施不同杀菌剂对果实形质影响开展研究,结果表明百泰和凯润对冬宝9号龙眼改善果实品质及防治果实病害效果较好[14],但在生产上果农为了保证好果率,常导致采收前过度使用,使采后龙眼鲜果安全性得不到保障。活性氧清除剂通过清除体内产生的氧自由基,切断过氧化链反应,从而阻断自由基的产生,降低氧化胁迫[15-16],从而实现果实无公害保鲜[13]。因此,本试验筛选了7种活性氧清除剂在龙眼挂树保鲜中开展试验,结果表明,这些活性氧清除剂均能减少龙眼果皮膜脂过氧化,抑制果皮中MDA生成;推迟和降低果肉自溶发生;虽不能改变TSS下降的趋势,但可使果实保持较高的TSS;对果实单果重和可食率没有显著影响。不同活性氧清除剂起作用程度不同,综合来看,1 g·L-1抗坏血酸的效果最好,其次是1 g·L-1没食子酸丙酯,苯甲酸钠和维生素E效果较差。董乐[17]对外源抗坏血酸对龙眼采后保鲜的效果进行了研究,结果表明在常温和低温下,外源抗坏血酸均能提高果肉SOD和CAT活性,降低POD的活性,降低MDA的含量,维持果肉中较高的谷胱甘肽和抗坏血酸含量,在本试验中,经1 g·L-1抗坏血酸处理的龙眼果实在整个挂树保鲜期间MDA含量显著或极显著低于对照,TSS显著高于对照,这与抗坏血酸能提高SOD酶活性,进而有效清除活性氧自由基,降低膜脂过氧化,延缓果实衰老有关。林毅雄等[9]采用不同浓度的棓酸丙酯、抗坏血酸和谷胱甘肽对采后龙眼果实进行处理,结果显示三者均可抑制采后龙眼果实果皮褐变,但以0.1%棓酸丙酯处理20 min效果最好,因其不仅可提供电子以清除自由基,还可保护氧化酶活性,提高自由基的清除能力,故而其在龙眼挂树保鲜上的应用还有待于进一步研究。

参考文献 (17)

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