60Co γ射線輻照對(duì)平菇采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

吳海霞

（運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西 運(yùn)城 044000）

60Co γ射線輻照對(duì)平菇采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

吳海霞

（運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西 運(yùn)城 044000）

為探討60Co γ射線輻照在平菇貯藏保鮮中的應(yīng)用效果，以黑平1號(hào)為試材，分別采用0.5、0.8、1.0、1.3、1.6 kGy和2.0 kGy60Co γ射線對(duì)平菇進(jìn)行輻照，研究其在6 ℃貯藏過(guò)程中的生理生化及貯藏品質(zhì)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，采用0.5～1.0 kGy60Co γ射線輻照處理，可以改善平菇的貯藏品質(zhì)，貯藏第12天時(shí)1.0 kGy處理平菇的保鮮度為0.5，貯藏效果最佳；0.5～1.0 kGy輻照處理可以有效抑制平菇褐變及多酚氧化酶（PPO）活性的增強(qiáng)，統(tǒng)計(jì)分析表明褐變度（browing degree，BD）與PPO活性呈顯著正相關(guān)，回歸方程為：BD=0.018 3 PPO活性-0.152 7（R2=0.753 9， P＜0.05）；0.5～1.0 kGy60Co γ射線輻照能延緩平菇體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和過(guò)氧化物酶（POD）等修復(fù)酶活性的降低，減少丙二醛（MDA）和超氧陰離子自由基（O2-·）的積累，降低質(zhì)量損失率。因此，采用0.5～1.0 kGy60Co γ射線輻照處理平菇，可以延緩平菇的褐變及衰老，保持其貯藏品質(zhì)，延長(zhǎng)其貨架期至10～12 d。

60Co γ射線輻照；平菇；采后生理；貯藏品質(zhì)

平菇是我國(guó)食用菌主栽品種之一。目前有關(guān)食用菌的貯藏保鮮方法主要有低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、涂膜、化學(xué)藥物保鮮、植物激素保鮮、輻照保鮮等。60Co γ射線輻照作為一種物理保鮮方法，節(jié)能環(huán)保、無(wú)殘留、不改變材料的品質(zhì)及外形，且γ射線具有較高的能量及較強(qiáng)的穿透力，在園藝產(chǎn)品的貯藏保鮮中應(yīng)用廣泛[1-2]。研究報(bào)道，采用一定劑量的60Co γ射線輻照處理可以延長(zhǎng)蘋(píng)果、草莓、土豆、胡蘿卜等果蔬的保鮮期[3-6]，0～2.0 kGy輻照處理結(jié)合冷藏、聚乙烯膜包裝等還可抑制蘑菇開(kāi)傘，延長(zhǎng)雙孢菇、秀珍菇、草菇等的貨架期[7-10]。與其他菌菇類相比，平菇產(chǎn)量大、價(jià)格低，關(guān)于其貯藏保鮮的研究及關(guān)注相對(duì)較少，吳海霞等[11]采用不同濃度1-甲基環(huán)丙烯對(duì)平菇進(jìn)行熏蒸處理進(jìn)而延長(zhǎng)平菇貨架期，屬于化學(xué)藥物保鮮的范疇，本實(shí)驗(yàn)擬采用不同劑量60Co γ射線對(duì)采后平菇進(jìn)行輻照

處理，并從感官品質(zhì)、活性氧代謝、過(guò)氧化脂質(zhì)及相關(guān)酶活性等方面研究輻照處理對(duì)采后平菇品質(zhì)改善的效果，從而確定適宜的輻照劑量范圍。

1 材料與方法

1.1 材料

供試平菇：黑平1號(hào)。新鮮平菇于（2±1）℃條件下預(yù)冷7 h后，選擇符合要求的平菇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 平菇60Co γ射線輻照處理

樣品處理：將供試平菇置托盤(pán)，分別以0.0（對(duì)照）、0.5、0.8、1.0、1.3、1.6、2.0 kGy的劑量進(jìn)行60Co γ射線輻照處理，包裝后于（6±1）℃貯藏。每間隔2 d測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，共測(cè)定12 d。

輻照條件：輻照鈷源60Co活度為3.5×1014Bq，吸收劑量用Fricke劑量計(jì)（FeSO4劑量計(jì)）測(cè)定[8-10]，劑量率為2.8 Gy/min，輻射場(chǎng)溫度為20～25 ℃。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 感官評(píng)定

感官評(píng)定指標(biāo)[7,12]及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，并以感官評(píng)分分值[11]按式（1）計(jì)算平菇保鮮度。

表1 平菇的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of Pleurotus ostreatus

1.2.2.2 質(zhì)量損失率計(jì)算

質(zhì)量損失率按式（2）計(jì)算。

1.2.2.3 生理生化指標(biāo)的測(cè)定

分別測(cè)定褐變度（brown degree，BD）[6-7]、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性[7]、超氧陰離子自由基（O2-·）產(chǎn)生速率[8,12]、丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量[11,13]、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性[11,14]、過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）[11,13]及過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性[12-13]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

SAS8.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，ANOVA進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照對(duì)平菇貯藏過(guò)程中感官品質(zhì)的影響

表2 輻照對(duì)平菇采后感官品質(zhì)（保鮮度）的影響Table 2 Effect of irradiation on postharvest sensory quality of Pleurotus ostreatus

表2為平菇經(jīng)不同劑量60Co γ射線輻照，并貯藏不同時(shí)間后樣品的保鮮度，保鮮度小于0.5時(shí)認(rèn)定平菇失去商品價(jià)值。從表2可知，貯藏前4 d，對(duì)照及各輻照處理平菇的保鮮度均大于0.5，具有一定的商品價(jià)值。貯藏第4天時(shí)，對(duì)照及0.5～2.0 kGy輻照處理平菇的保鮮度分別為0.45、0.70、0.70、0.75、0.60、0.50和0.50，此時(shí)對(duì)照已失去商品價(jià)值，而經(jīng)輻照處理的平菇還具有較好的外觀品質(zhì)；之后，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，經(jīng)1.6、2.0及1.3 kGy輻照處理的平菇分別于貯藏第6、10天依次失去商品價(jià)值；至貯藏第12天時(shí)，僅1.0 kGy輻照處理平菇的保鮮度為0.5，保鮮效果最好。結(jié)果表明，0.5～1.0 kGy60Co γ射線輻照均可不同程度延長(zhǎng)平菇貨架期，而進(jìn)一步加大輻照劑量可能會(huì)對(duì)平菇細(xì)胞等產(chǎn)生不利影響。

2.2 輻照對(duì)平菇質(zhì)量損失率的影響

圖1 輻照對(duì)平菇質(zhì)量損失率的影響Fig.1 Effect of irradiation on weight loss of Pleurotus ostreatus

新鮮平菇表面結(jié)構(gòu)疏松、組織脆嫩，且含水量高，貯藏過(guò)程中水分散失較為嚴(yán)重，從而影響菇體品質(zhì)。由圖1可知，貯藏2 d后，各處理平菇的質(zhì)量損失率開(kāi)始明顯增大，4 d后，1.3、1.6、2.0 kGy處理平菇的質(zhì)量損失率迅速增大，至第12天時(shí)其質(zhì)量損失率分別達(dá)18.95%、19.03%、19.45%，均顯著高于0.5、0.8、1.0 kGy處理（14.78%、12.78%、12.06%，P＜0.05）。因此，一定劑量的輻照處理可以抑制平菇水分含量的散失，其中0.5、

0.8、1.0 kGy 3個(gè)處理的效果較好，其質(zhì)量損失率均極顯著低于對(duì)照（21.36%，P＜0.01），但3 個(gè)處理間差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 輻照對(duì)平菇BD值及PPO活性的影響

圖2 輻照對(duì)平菇褐變度（a）及PPO活性（b）的影響Fig.2 Effect of irradiation on PPO activity and browning degree of Pleurotus ostreatus

平菇采收后，組織仍在進(jìn)行活躍的代謝活動(dòng)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，組織中的氧化-還原失衡、氧化產(chǎn)物積累，引起褐變，菌褶褐變是評(píng)價(jià)平菇褐變最為重要的指標(biāo)[14-15]。由圖2a可知，0.5～1.0 kGy輻照處理平菇的BD值隨輻照劑量的增大而降低，隨輻照劑量進(jìn)一步加大至1.3～2.0 kGy后，平菇的褐變程度反而隨劑量加大而不斷加強(qiáng)。貯藏第6天時(shí)，各處理平菇的BD值依次為0.17、0.15、0.13、0.29、0.32、0.41 OD450nm/g ，分別較對(duì)照降低了59.52%、64.29%、69.05%、30.95%、23.81%和2.38%，且0.5～1.0 kGy處理間差異不顯著（P＞0.05），但均顯著低于1.3、1.6 kGy處理（P＜0.05），極顯著低于對(duì)照和2.0 kGy處理（P＜0.01）。

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)平菇的褐變程度會(huì)不斷加劇，直至失去商品價(jià)值，在此過(guò)程中，參與促進(jìn)褐變的酶類主要是PPO[16-18]。如圖2b可知，平菇貯藏期間PPO活性的變化趨勢(shì)與褐變度趨勢(shì)基本一致。整個(gè)貯藏期間，各處理平菇PPO活性均持續(xù)增強(qiáng)。貯藏2 d時(shí)，各處理平菇的PPO活性增加最為劇烈，隨后變化平緩至貯藏結(jié)束，且各輻照處理平菇的PPO活性均低于對(duì)照。其中，1.0 kGy處理平菇的PPO活性始終保持最低的狀態(tài)，貯藏第4、6、8、10、12天，活性分別為21.36、23.22、27.53、32.47、35.64 U/g，極顯著低于對(duì)照及1.6、2.0 kGy處理（P＜0.01）。回歸統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，6 d時(shí)BD與PPO活性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)方程為：BD=0.018 3 PPO活性-0.152 7（R2=0.753 9，P＜0.05）。

2.4 輻照對(duì)平菇活性氧代謝有關(guān)指標(biāo)的影響

圖3 輻照對(duì)平菇含量的影響Fig.3 Effect of irradiation on superoxide anion radical content of Pleurotus ostreatus

2.4.1 輻照對(duì)平菇O2-·含量的影響O2-·具有較強(qiáng)的氧化作用，能迅速攻擊DNA及生物膜，造成不可修復(fù)的生物分子結(jié)構(gòu)破壞，引起代謝功能紊亂甚至細(xì)胞死亡[8,10]。由圖3可知，對(duì)照的O2-·含量在貯藏期內(nèi)呈持續(xù)上升的趨勢(shì)，第12天時(shí)O2-·含量達(dá)0.53OD530nm/g ；而經(jīng)輻照處理的平菇在貯藏第2天時(shí)O2-·含量均出現(xiàn)峰值，且隨劑量增大，峰值依次增大，至第4天時(shí)含量回落，之后又緩慢上升至貯藏結(jié)束。在貯藏后期（6～12 d），在0.5～1.0 kGy范圍內(nèi)，隨輻照劑量的增大O2-·含量不斷降低，1.0 kGy處理的O2-·含量始終最低，極顯著低于對(duì)照及1.3～2.0 kGy各處理（P＜0.01），但與0.5、0.8 kGy處理間差異不顯著（P＞0.05）。

2.4.2 輻照對(duì)平菇MDA含量的影響

圖4 輻照對(duì)平菇MDA含量的影響Fig.4 Effect of irradiation on MDA content of Pleurotus ostreatus

植物器官衰老時(shí)會(huì)發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，MDA是膜脂過(guò)氧化的最終產(chǎn)物，是膜系統(tǒng)受損害的重要標(biāo)志[8,10]，其含量反映了膜脂過(guò)氧化的程度。由圖4可知，對(duì)照處理平菇的MDA含量在整個(gè)貯藏期間呈持續(xù)增加的趨勢(shì)，從貯藏第1天開(kāi)始即快速增加，持續(xù)至第12天時(shí)MDA含量達(dá)到了0.74 nmol/g；其余各輻照處理平菇在貯藏過(guò)程中，均呈現(xiàn)上升-下降-上升的變化過(guò)程，第2天時(shí)MDA

含量出現(xiàn)第一次峰值，0.5～1.0 kGy各處理的峰值分別為0.31、0.35、0.36 nmol/g ，1.3～2.0 kGy各處理的峰值依次為0.58、0.60、0.62 nmol/g；貯藏4 d后至貯藏結(jié)束，1.0 kGy處理平菇的MDA含量一直保持最低水平，貯藏10 d時(shí)的MDA含量為0.32 nmol/g，極顯著低于對(duì)照及1.3～2.0 kGy各處理（P＜0.01），但與0.5、0.8 kGy處理差異不顯著（P＞0.05）；貯藏至第12天時(shí)，各處理平菇MDA含量均達(dá)到最大。

2.4.3 輻照對(duì)平菇SOD活性的影響

圖5 輻照對(duì)平菇SOD活性的影響Fig.5 Effect of irradiation on SOD activity of Pleurotus ostreatus

SOD是活性氧清除過(guò)程中第一個(gè)發(fā)揮作用的抗氧化酶，可維持細(xì)胞內(nèi)氧代謝平衡，保持膜結(jié)構(gòu)的完整性，催化O2-·發(fā)生歧化作用，生成無(wú)毒的O2和毒性較低的H2O2等，延緩植物器官的衰老進(jìn)程[7,16]。研究表明[13,16]，低劑量γ射線輻照能提高植物體內(nèi)SOD活性, 而高劑量輻照則會(huì)對(duì)SOD活性產(chǎn)生抑制。從圖5可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照的SOD活性逐漸下降，而各輻照處理的SOD呈先上升再下降的變化規(guī)律，在貯藏第2天時(shí)均出現(xiàn)峰值，且隨輻照劑量的增大峰值依次增大，0.5～2.0 kGy各處理SOD的活性峰值分別為85.21、90.34、93.79、96.78、100.81、113.62 U/g，較對(duì)照分別提高了69.31%、79.50%、86.33%、92.30%、100.28%和125.71%。這可能是由于γ射線輻照對(duì)平菇體內(nèi)系統(tǒng)刺激之后所產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)。

2.4.4 輻照對(duì)平菇CAT活性的影響

圖6 輻照劑量對(duì)平菇CAT活性的影響Fig.6 Effect of irradiation on CAT activity of Pleurotus ostreatus

CAT是一種內(nèi)源活性氧清除劑，可延緩細(xì)胞衰老進(jìn)程[11,13]。如圖6所示，平菇貯藏過(guò)程中，其CAT活性整體呈下降趨勢(shì)。貯藏第2天時(shí)，0.5～1.0 kGy各處理的CAT活性略有升高，對(duì)照及其他輻照處理的CAT活性均不同程度下降，其中對(duì)照下降幅度最大。之后，0.5～1.0 kGy各處理的CAT活性也開(kāi)始下降，貯藏至第10天時(shí)，0.8、1.0 kGy處理的CAT活性均極顯著高于對(duì)照及1.6、2.0 kGy處理（P＜0.01）。

2.4.5 輻照對(duì)平菇POD活性的影響

圖7 輻照對(duì)平菇POD活性的影響Fig.7 Effect of irradiation on POD activity of Pleurotus ostreatus

POD是細(xì)胞呼吸代謝過(guò)程中重要的末端氧化酶，參與清除植物體內(nèi)的H2O2，從而使機(jī)體免受毒害，較高的POD活性在一定程度上可以延緩細(xì)胞衰老[10,19]。由圖7可知，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照的POD活性呈下降趨勢(shì)，而各輻照處理平菇在貯藏第2天時(shí)其POD活性均出現(xiàn)峰值，且對(duì)輻照誘導(dǎo)表現(xiàn)出很好的劑量效應(yīng)，此時(shí)POD活性的急劇上升，很可能是平菇對(duì)輻照產(chǎn)生損傷的直接應(yīng)對(duì)反應(yīng)。2 d之后，POD活性以不同速度開(kāi)始下降，其中1.3～2.0 kGy各處理的POD活性下降幅度較大，第4天后，1.6、2.0 kGy處理的POD活性低于對(duì)照；0.5～1.0 kGy各處理的POD活性在第2天后緩慢下降，且輻照劑量越高POD活性越大，貯藏結(jié)束時(shí)，1.0 kGy處理的POD活性極顯著高于對(duì)照及1.3～2.0 kGy各處理（P＜0.01）。

3 討 論

平菇采收后，組織中仍在進(jìn)行活躍的代謝活動(dòng)，并隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)不斷褐變衰老，失去商品價(jià)值。對(duì)膜脂代謝的研究表明，果蔬衰老時(shí)，活性氧物質(zhì)的含量增加，膜脂過(guò)氧化程度加劇，MDA含量增加，膜透性增強(qiáng)，并最終對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害作用[14,20]；同時(shí)MDA可與游離氨基酸、核酸作用形成具有共軛二烯的Shiff堿基結(jié)構(gòu)的脂褐色素，導(dǎo)致褐變?cè)鰪?qiáng)，引起衰老[15]?？梢?jiàn)，活性氧物質(zhì)的增加是果蔬采后褐變和衰老的關(guān)鍵所在。

正常情況下，植物體內(nèi)活性氧自由基（O2-·、H2O2、O2）的產(chǎn)生與消除處于動(dòng)態(tài)平衡，SOD、POD及CAT在維持這種平衡中起著重要作用。研究[21-22]表明，SOD、POD等修復(fù)酶活性表達(dá)水平與果蔬細(xì)胞的受損程度密切相關(guān)。輻照處理后植物體可通過(guò)一系列修復(fù)酶的

活動(dòng)對(duì)活性氧的爆發(fā)產(chǎn)生應(yīng)對(duì)反應(yīng)，不同的酶對(duì)輻照誘導(dǎo)存在各自不同的調(diào)節(jié)機(jī)制[17,23]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，平菇經(jīng)輻照處理后貯藏第2天時(shí)，SOD、POD、CAT等酶活性與O2-·、MDA含量分別出現(xiàn)峰值（圖3～7），認(rèn)為可能是輻照誘發(fā)的O2-·等自由基的產(chǎn)生引起了SOD等酶活性的升高與膜脂過(guò)氧化程度的加劇（MDA含量升高），隨著自由基的清除，生物體的自我修復(fù)使得MDA水平出現(xiàn)回落，SOD等酶活性也回落到較低水平。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明（6 d時(shí)），平菇組織內(nèi)O2-·含量與SOD、POD和CAT活性存在顯著相關(guān)性，其回歸方程為：O2-·含量= 0.106 6+0.001 0 SOD活性-0.035 8 CAT活性+0.008 5 POD活性（R2=0.854 8，P＜0.05）。

許多研究[24-25]表明，γ射線輻照對(duì)生物體產(chǎn)生的影響與輻照劑量密切相關(guān)，γ射線輻照有一個(gè)閾值，高于或低于這個(gè)劑量都不會(huì)產(chǎn)生最佳的輻照處理效果。因此，從貯藏保鮮角度而言，輻照引起的生理?yè)p傷小而生命抗性強(qiáng)是確定輻照劑量的關(guān)鍵。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，0.5～1.0 kGy處理平菇的貯藏效果均優(yōu)于對(duì)照，其中1.0 kGy輻照效果最佳，貯藏中后期經(jīng)其處理平菇的保鮮度均高于其他處理，保鮮效果最好，繼續(xù)加大輻照劑量至2.0 kGy對(duì)平菇貯藏品質(zhì)的改善意義不大甚至產(chǎn)生不利影響；0.5～1.0 kGy輻照處理能明顯抑制貯藏期間平菇PPO活性的增強(qiáng)及褐變的發(fā)生，統(tǒng)計(jì)分析表明BD與PPO活性呈顯著正相關(guān)，回歸方程為：BD=0.018 3 PPO活性-0.152 7（R2=0.753 9，P＜0.05）；0.5～1.0 kGy輻照處理能延緩平菇后熟進(jìn)程中的活性氧代謝及SOD、CAT、POD等修復(fù)酶活性的降低，減緩膜脂過(guò)氧化，降低質(zhì)量損失率，進(jìn)而延緩平菇的褐變及衰老進(jìn)程，改善貯藏品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期至10～12 d。

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Effect of60Co γ-irradiation on Postharvest Physiological and Storage Quality of Pleurotus ostreatus

WU Hai-xia
(Department of Life Science, Yuncheng University, Yuncheng 044000, China)

This study aimed to examine the effect of60Co γ-irradiation on postharvest physiological and storage quality of Pleurotus ostreatus. Pleurotus ostreatu was treated with different doses of60Co γ-irradiation (0.5, 0.8, 1.0, 1.3, 1.6 and 2.0 kGy, respectively), and the changing patterns of the physiological and biochemical parameters and the storage quality during storage at 6 ℃ were observed. The results showed that the quality of Pleurotus ostreatus was improved with doses of60Co γ-irradiation in the range of 0.5-1.0 kGy, and the freshness was 0.5 by 1.0 kGy irradiation at the end of storage, which was best preserved under this condition. The60Co γ-irradiation at optimal doses of 0.5-1.0 kGy could effectively inhibit the browning and polyphenol oxidase (PPO) activity of Pleurotus ostreatus, and the browning degree (BD) was positively related with PPO activity by statistical analysis as shown in the following formula: BD = 0.018 3 PPO activity ? 0.152 7 (R2= 0.753 9，P ＜ 0.05). Moreover, the60Co γ-irradiation could also suppress the decreases in the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD), and decrease the accumulation of malondialdehyde (MDA) and superoxide anion (O2-·) and the weight loss. It is summarized that60Co γ-irradiation at 0.5-1.0 kGy can reduce the browning of Pleurotus ostreatus, delay the senescence, maintain its storage quality and prolong its shelf-life to 10-12 d.

60Co γ-irradiation; Pleurotus ostreatus; postharvest physiology; storage quality

S646.14；TS255.3

A

1002-6630（2014）18-0241-05

10.7506/spkx1002-6630-201418046

2013-11-07

江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（CXZZ12_0544）

吳海霞（1980—），女，講師，博士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮及植物活性成分。E-mail：whxviolet@163.com