史君彥,王清,高麗樸,鄭秋麗,左進華
(北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室,農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點實驗室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室,北京 100097)
1-MCP處理對油菜貯藏品質(zhì)影響的研究
史君彥,王清,高麗樸,鄭秋麗,左進華*
(北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室,農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點實驗室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室,北京 100097)
為研究1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)熏蒸處理對油菜貯藏品質(zhì)的影響,本試驗采用不同濃度(2、4、8 μL/L)1-MCP熏蒸處理油菜,然后轉(zhuǎn)入4℃下貯藏,測定其生理生化變化。結(jié)果表明:2 μL/L 1-MCP處理對油菜貯藏起到較好的保鮮效果,1-MCP處理可有效維持油菜的貯藏品質(zhì),抑制色差a*和b*值的升高,延緩葉片褪綠轉(zhuǎn)黃,維持葉綠素和維生素C含量,抑制丙二醛(MDA)含量的積累,同時增強了抗氧化酶(APX、POD和CAT)酶活性,減輕了活性氧代謝對組織的損傷。因此,2 μL/L 1-MCP處理可有效保持油菜的貯藏品質(zhì)。
1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP);油菜;色差;葉綠素
油菜(Brassica chinensis L.)又名小白菜、青菜、油白菜等,品質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)豐富,是我國南北方廣泛栽培種植、深受人們喜愛的主要葉菜類蔬菜之一,其含有的較高含量的芥子油苷等植物成分可降低癌癥和心臟病的發(fā)病率和死亡率,與人類的健康密切相關(guān)[1-2]。新鮮油菜由于采后呼吸作用旺盛、含水量高、組織幼嫩,很容易受到微生物的侵襲,且易轉(zhuǎn)黃衰老,常溫下只能存放2 d~3 d,貨架期短[3]。因此尋求一種有效的保持新鮮油菜貯藏品質(zhì)的方式顯得尤為重要。
葉片變黃是葉菜類蔬菜衰老的早期癥狀,極大地影響了綠葉蔬菜的商品價值,乙烯增強了葉片衰老和脫落,而1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)作為乙烯抑制劑,被廣泛的用于抑制果蔬衰老[4]。研究發(fā)現(xiàn),1-MCP可有效的抑制芒果[5]、大久保桃[6]、番茄[7]、草菇[8]等果蔬衰老劣變,維持果蔬的品質(zhì),且可有效地延長果蔬的保鮮期。本試驗采用不同濃度的1-MCP熏蒸處理油菜,探究1-MCP對油菜衰老及貯藏品質(zhì)的影響。
供試油菜,品種為“優(yōu)冠2號”,采摘于北京天安農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司順義區(qū)基地,當日運回實驗室,挑選無病蟲害、無機械傷、大小均勻、成熟度基本一致、脆嫩、完整作為試材。
將挑選的油菜平整的放入白色小塑料筐中,然后均分成4組,分別放入4個1 m3的塑料帳中,在20℃下用 0、2、4、8 μL/L 的 1-MCP 熏蒸 24 h,熏蒸結(jié)束后用0.03 mm PE膜包裝,不封口,放入4℃冷庫中貯藏,其中不用1-MCP處理的一組作為對照(CK)。每隔6天取樣,樣品用液氮速凍,用于指標的測定。
貨架期和感官評分的測定均采用Lu等[9]的方法,將油菜的分為9個等級,9級:綠色、新鮮;7級:葉片新鮮、一些葉片尖的頂端有輕微轉(zhuǎn)黃;5級:部分葉片褪綠,但仍具商品性;3級:葉片褪綠達30%,出現(xiàn)萎蔫和腐爛現(xiàn)象;1級:褪綠超過50%,皺縮腐爛,7~9級為商品價值樂意接受,5級為商品最低限。
色差值測定采用CR-400全自動測色色差計測定,每組處理重復3次。其中a*值負值絕對值越大,表明樣品越綠;b*值表示由黃(正值)向藍(負值)漸變,正值越大,表示顏色越偏向于黃色。
葉綠素含量測定采用Shi等[10]的方法,測定645 nm和663 nm處吸光度值計算,每組處理重復3次。
維生素C(VC)含量的測定采用鉬酸銨比色法[11]。
丙二醛(MDA)含量測定采用Wu等[12]方法,用100 g/L氯乙酸作為提取液,6.7 g/L硫代巴比妥酸作為反應液,測定波長532 nm和600 nm處吸光度值,每組處理重復3次。
抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性測定采用Zhang等[13]方法,測定290 nm處抗壞血酸減少的吸光度值計算,每組處理重復3次。
過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性測定采用曹建康等[14]的方法,POD活性以每分鐘470 nm處吸光值的增加量計算,CAT活性以每分鐘240 nm處吸光度值的減小量計算,每組處理重復3次。
采用Office 2007統(tǒng)計分析軟件進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理,利用Origin8.5分析與作圖,利用IBM SPSS Statistics 19軟件,采用Duncan的方法對數(shù)據(jù)進行單因素差異顯著性檢驗。
不同濃度1-MCP處理對油菜貨架期的影響見圖1。
圖1 不同濃度1-MCP處理對油菜貨架期的影響Fig.1 Effect of different concentrations of 1-MCP on the shelf life of pak choy
以達到評分等級5級時的時間作為油菜的貨架期,由圖1可知,在4℃下貯藏,不同濃度1-MCP熏蒸處理均可延長油菜的貨架期,1-MCP具有雙向調(diào)節(jié)的作用,濃度升高可能存在反作用[4-6],其中4 μL/L和8 μL/L的1-MCP處理的有效貨架期低于2μL/L1-MCP處理的油菜貨架期,與對照組相比,2 μL/L 1-MCP處理可延長貨架期8 d。基于這個結(jié)果,2 μL/L 1-MCP處理的油菜樣品用于進一步研究。
感官品質(zhì)是評定果蔬新鮮度和商品性最直觀的參數(shù)[15]。1-MCP處理對油菜感官品質(zhì)的影響見圖2。
由圖2可知,油菜在貯藏過程中感官評分逐漸降低,其中處理組1-MCP處理組感官評分始終高于對照組,貯藏6 d后,對照組和處理組間差異顯著(p<0.05),貯藏至12 d時,對照組感官評分與處理組相比低23.07%,至貯藏末期,對照組感官評分比初始值降低了50%,而處理組比初始值降低了38.88%,這說明適宜濃度的1-MCP處理可延緩油菜貯藏期間感官品質(zhì)的下降,維持較好的品質(zhì)特性。
圖2 1-MCP處理對油菜感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the sensory quality of pak choy
油菜在貯藏過程中會伴隨有黃化現(xiàn)象,色差值的變化可以用來表示其轉(zhuǎn)黃程度,a*值為正值表示偏紅,負值偏綠,b*值為正值表示偏黃,負值偏藍[16]。1-MCP處理對油菜色差的影響見圖3。
圖3 1-MCP處理對油菜色差的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the color of pak choy
由圖3可知,油菜在貯藏過程中a*和b*均呈現(xiàn)上升的趨勢(圖3A和圖3B),a*值和b*在兩組處理間均有顯著差異(p<0.05),其中a*為負值,且逐漸增高,說明油菜在貯藏過程中逐漸褪綠,b*值為正值,其值逐漸增大,說明油菜的葉片顏色逐漸轉(zhuǎn)黃,在整個貯藏期間,處理組a*值和b*值均低于對照組,這表明油菜在貯藏期間葉片逐漸褪綠轉(zhuǎn)黃,而1-MCP處理減緩了油菜的衰老黃化。
葉片轉(zhuǎn)黃是油菜貯藏過程中影響其品質(zhì)和商品性的一個主要因素之一[9],而葉綠素是葉片維持其綠色,保持新鮮度的一個重要指標。1-MCP處理對油菜葉綠素含量的影響見圖4。
圖4 1-MCP處理對油菜葉綠素含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the chlorophyll content of pak choy
由圖4可知,油菜在貯藏過程中葉綠素含量逐漸下降,貯藏1 d后,兩組處理間呈顯著性差異(p<0.05),對照組葉綠素含量下降速率高于處理組,貯藏末期,處理組葉綠素含量比對照組高31.19%,這說明1-MCP處理也延緩葉綠素的降解,保持油菜較好的新鮮度和品質(zhì)。
VC是果蔬貯藏過程中重要的營養(yǎng)指標之一。1-MCP處理對油菜VC含量的影響見圖5。
圖5 1-MCP處理對油菜VC含量的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on the VCcontent of pak choy
由圖5可知,油菜在貯藏過程中VC含量呈下降的趨勢,其中處理組VC含量比對照組下降緩慢,到貯藏末期,處理組VC含量比對照組高27.05%,且貯藏期間兩組處理間差異顯著(p<0.05),這說明1-MCP處理可以抑制油菜VC的降解,延緩營養(yǎng)物質(zhì)的消耗。
MDA是細胞膜脂過氧化的重要產(chǎn)物,是判定果蔬膜質(zhì)過氧化的一個重要指標,MDA含量增加,膜質(zhì)過氧化程度加劇,細胞膜結(jié)構(gòu)被破壞,繼而加速細胞的衰老死亡[14,17]。1-MCP處理對油菜MDA含量的影響見圖6。
圖6 1-MCP處理對油菜MDA含量的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment on the MDA content of pak choy
由圖6可知,油菜貯藏期間MDA含量在逐漸積累,貯藏6 d后,對照組和處理組間MDA含量差異顯著(p<0.05),至貯藏末期,對照組和處理組MDA含量與初始值相比,分別增加了76.35%和58.22%,對照組MDA含量積累遠高于處理組,在整個貯藏期間,對照組MDA含量始終高于處理組,這說明1-MCP處理可以有效抑制MDA含量的積累,減輕膜質(zhì)過氧化對細胞膜組織的損害,維持細胞膜的完整性。
APX是抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)的關(guān)鍵酶,在此循環(huán)中,APX利用H2O2使抗環(huán)血酸生成脫氫抗壞血酸和H2O,延緩細胞衰老進程,從而延緩果實衰老的作用[18-19]。1-MCP處理對油菜APX酶活性的影響見圖7。
圖7 1-MCP處理對油菜APX酶活性的影響Fig.7 Effect of 1-MCP treatment on the APX activity of pak choy
由圖7可知,油菜貯藏期間APX酶活性呈逐漸升高的趨勢,貯藏6 d后,對照組和處理組的APX酶活性間出現(xiàn)顯著性差異(p<0.05),至貯藏末期,處理組APX酶活性比對照組高18.75%,這說明1-MCP處理可以增強APX酶活性,增強組織細胞清除活性氧自由基的能力,延緩油菜的衰老。
POD和CAT均具有清除植物組織細胞內(nèi)產(chǎn)生的H2O2的功能[20]。1-MCP處理對油菜POD和CAT酶活性的影響見圖8。
圖8 1-MCP處理對油菜POD和CAT酶活性的影響Fig.8 Effect of 1-MCP treatment on the POD and CAT activities of pak choy
由圖8A可知,油菜貯藏期間POD酶活性呈先升高后降低的趨勢,貯藏至12 d時達到峰值,然后下降,而CAT活性(圖8B)呈先下降后升高的趨勢,這可能與抗氧化系統(tǒng)的復雜的反應相關(guān),也可能與組織細胞內(nèi)活性氧的生成有關(guān)[21]。在整個貯藏期間,處理組POD(圖8A)和CAT(圖8B)酶活性均高于對照組,這說明1-MCP處理可增強油菜貯藏期間的POD和CAT酶活性,提高抗氧化能力,減輕活性氧代謝對細胞組織的損傷。
1-MCP是一種乙烯受體抑制劑,通過抑制乙烯的生物合成作用而達到延緩果實后熟和衰老的目的,同時抑制果實的呼吸等生理代謝活動,減輕由乙烯引起的采后生理紊亂現(xiàn)象[22-23]。本試驗采用不同濃度的1-MCP熏蒸處理油菜,結(jié)果表明,2 μL/L 1-MCP處理油菜可以有效的抑制油菜轉(zhuǎn)黃衰老、新鮮度降低,保持較好的營養(yǎng)物質(zhì)(葉綠素和VC)含量,說明1-MCP處理能夠有效地提高油菜采后的貯藏品質(zhì),達到較好的保鮮效果。
果蔬在衰老過程中體內(nèi)會產(chǎn)生大量的活性氧積累,這些活性氧可導致膜質(zhì)過氧化水平增高,生成具有強氧化性的膜質(zhì)過氧化產(chǎn)物,其中丙二醛(MDA)是膜質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物之一,具有很強的細胞毒性,被廣泛地用作氧化損傷的分析[24]。MDA含量高低可用來反映細胞膜脂過氧化作用和質(zhì)膜破壞程度[17],而組織內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)可有效地清除組織細胞內(nèi)產(chǎn)生的活性氧自由基,減輕質(zhì)膜過氧化反應和活性氧代謝損傷。而本研究采用1-MCP處理油菜,有效延緩了MDA含量的積累,增強了APX、POD和CAT抗氧化酶活性強度,因此,1-MCP處理可有效維持油菜的貯藏品質(zhì),起到較好的保鮮效果。
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Effect of 1-MCP Treatment on Storage Quality of Pak Choy
SHI Jun-yan,WANG Qing,GAO Li-pu,ZHENG Qiu-li,ZUO Jin-hua*
(Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processing,Key Laboratory of the Vegetable Postharvest Treatment of Ministry of Agriculture;Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing 100097,China)
To study the effect of 1-methylcyclopropene(1-MCP)treatment on storage quality of pak choy,different concentrations(2,4,8 μL/L)1-MCP were used to treat pak choy,then stored at 4℃,the changes of physiological and biochemical were measured.The results showed that 2 μL/L 1-MCP treatment had good preservation on pak choy storage.The storage quality was maintained,a*value and b*value were suppressed,and the degradation of chlorophyll and yellowing of leaf were delayed,meanwhile the content of chlorophyll and vitamin C were maintained by the 1-MCP treatment.The accumulation of MDA content was inhibited and the activities of antioxidant enzymes(APX,POD,CAT)were enhanced during the storage,which relaxed the damage by reactive oxygen free radicals.Thus,2 μL/L 1-MCP treatment was effectively maintained the storage quality of pak choy.
1-methylcyclopropene(1-MCP);pak choy;color;chlorophyll
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.23.036
國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項目(CARS-25);國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0400901);西北非耕地園藝作物生態(tài)高效生產(chǎn)技術(shù)研究與示范(201203095)
史君彥(1988—),女(漢),碩士,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮。
*通信作者:左進華(1982—),男,副研究員,博士,主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。
2017-04-24