免费文献传递   相关文献

采后雪梨衰老与过氧化作用



全 文 :第 17 卷第
1 9 9 4年
2 期
4月
河北农业大学学报
J
o ur n a l o f H e b e i A gr ie ul tr ua l U n iv e r si ty
V o l
.
1 7
AP r
.
N
o
.
2
1 9 9 4
采后雪梨衰老与过氧化作用 ’
关军锋
(河北农业技术师范学院 , 河北昌黎 0 6 6 6 0 0 )
摘要 雪梨衰老时 , 硬度下降 , 果 肉揭变糠化 , 失去组织感 ; 果实丙二醛含量增
加 , 质膜透性增大 , 过氧化物含 童先逐渐下降 , 末期又有升高现象 , 并且果心比
果肉中的过 氧化物含 量高 。 果 肉过或化氮酶活性明显 高于果心 , 先 出现高峰后 下
降 , 至组织败坏时又升 高 ; 果心的过氧化氮酶活性在初期极低 , 随衰老揭心的 出
现后又明显升高 。
关键词 雪梨 ; 衰老 ; 过氧化作用 ; 揭变
分类号 Q 9 4 5 · 6 6
河北雪梨以个大 、 肉细 、 汁多 、 质佳而驰名中外 。 但雪梨在长期贮藏过程中 , 常会发
生果肉褐变与糠化现象 , 不堪食用 , 严重影响了果品质量 。 这一现象的实质与衰老过程有
关 , 组织褐变则与酚酶的酶促反应有关 〔” 。 已经在荔枝 〔幻 、 苹果〔 7 ,等果实中证实衰老与膜脂
过氧化作用加强有关 。 果实衰老与过氧化作用的关系 , 过去并未引起足够的重视〔` ’ , 盛 , ` , 。 在
雪梨中这种关系如何 ? 是否糠化褐变与之有关 ? 本试验就这些关系进行了探讨 , 旨在为雪
梨的衰老生理研究提供新的理论依据 。
材料与方法
1
.
1 试验材料
雪梨果实采自河北省农林科学院昌黎果树研究所内 , 选择树冠外围大小发育一致的果
实做试材 , 采后立即运用实验室 , 于室温 ( 15 ℃ ) 下贮放 。 定期取样测定果实 的品质及生
理生化指标 。 品质测定时取 10 个果 , 生理测定中取 5个果的混合样品 。 最后 , 于采后 I Od8
时取果肉正常与褐变糠化的果实做比较测定 。
1
.
2 方法
果实的硬度 、 可溶性固形物含量分别用硬度计和手持测糖仪测定 .
丙二醛 (M D A ) 含量 : 参考 H e a t h 等 〔 , 5,方法 。
过氧化氢酶 ( C A T ) 活性 : 参考山东农学院〔 , ,及波钦诺克〔10) 的方法 。 酶活性单位表示
为 : m g H ZO Z · g 一 ` F w · m i n 一 , .
过氧化物含量 : 参考陈光仪等 〔 3〕方法 , 用消耗的碘量表示其大小 。
质膜透性 : 参考王振永等川方法 , 用相对 电导率 ( % ) 来表示 。
上述各生理生化指标均重复测定 3 次 , 取样时重复 3 次 , 取其最后平均值做为各时期
的测定结果 。
豢 本研究由 “ 河北农业技术师范学 院青年基金 ” 提供赞助 。
i , 9 2一 1 0一 2` 收稿 1 9 9 5一 1卜 1 0 收修改稿
2 期 关军锋 : 采后雪梨衰老与过氧化作用
ǎ。三。
2
乃详卜11切。
·罗ù侧圈
8
2 结果与分析
2
.
1 雪梨衰老过程 中丙二
醛 含量的变化随采后时间的
延长 , 雪梨果实的果肉 、 果
心丙二醛含量呈增 加趋势 ,
变化幅度略有不同 。 采后前
期硬度变化不大 , 丙二醛增
加亦不多 , 至后期硬度明显
降低时 , 丙二醛含量也明显
增加 。 总的趋势为果肉丙二
醛含量与硬度呈极显著负相
关 ( r 二 一 0 . 9 9 3 8 “ ’ ) (图 l ) 。
整个过程中果实的可溶性固
形物含量变化不大 。
一血— 一 ~ 一~
二二二 , 一少资 , 夏不二万二
动一
OO2*
10已uè叫如试自足
连 _ _ . _ _ _ ,_
2 0 4 0
J
~
~ -
_ _
_
_
_ ~ 二 _
8 0 10 0

_
j _ _ _
_
{
12 0
.
|厂!!ó!|l匕
采后夭数 ( d)
图 1 采后雪梨果实硬度与丙二醛含量变化
— 果肉 M D A · “ …果心 M D A 一△一硬度
夕l注已。
z。二H的日à划地卜代Q
于采后 8d0 时可观察到果心微
褐 , 果肉略显轻褐现象 ; 于采 后
l o s d 时 , 果心 、 果肉严重褐变 , 果
肉糠化严重 。 此时 , 果肉 、 果心的
丙 二醛含 量分 别是 采后 初期 的
178
.
04 %
,
146
.
47 %
, 具显著差异 。
2
.
2 雪梨衰老过程 中过氧化氢酶
活性变化
果实衰老时 , 果肉 C A T 活性
先明显出现高峰 (采后 2 8 d ) , 之后
略显下降 , 并在采后 9 6d 时呈现低
谷 , 此时果实出现了明显的衰老征
状 。 采后 l o sd 时 , 果实 C A T 活
性又升高 (图 2) 。
测定还表明 , 果心 C A T 活
性明显低于果肉。 采后初期几乎
测 不 出 C A T 活性 , 采 后 2 8d ,
6 2 d
, 9 6 d
,
l o sd 时 C A T 活性呈明
显升高趋势 , 这一变化趋势与果
肉不 同 。 整个过程果肉 C A T 活
性平均值约为果心的 3 . 9 倍 (图
2 )

2
.
3 雪梨衰老过程 中过氧化物
冬oI耳 广O6飞/ \ /
~ l一 ’ 一 \ 、 了 一一 _一止二_二二三三_ _0 2 0 4 O 6 0 e O 二0 0 一2 0
采后天数 ( d )
圈 2 采后雪梨的过氧化氢醉活性变化
— 果肉 ”一果心
~ 、 、
\ ~
入ù
篆卜|l卜l
·4抵乃
「_ _ _ _ 、
0 2 0
圈 3
(毖ó工!灿·J三)训妇如城扮划
_达 _ _ _ _ _ _ 卜_ _ _ _ _ 4 er _ _ _ _ _ _ J ~ _ _ _ _ _ _一 J一 _ _ _ _ ~
4 0 右 O 日0 10 0 口2 0
采后天数 d( )
采后雪梨的过级化物含量变化
含量的变化
测定表明 , —
果 肉 ”一果 心
果实不同部位的过氧化物含量有明显差异 , 果心中明显高于果肉 , 且二者
河 北 农 业 大 学 学 报 1 7卷
的变化趋势几乎相似 , 先是呈下降趋势 , 至采后 9 d6 时降至低谷 , 采后 l o sd 时又增高 。 整
个过程中果心过氧化物含量的平均值约为果肉的 14 5 . 51 % (图 3 ) 。
2
.
4 果实正常果肉与褐变糠化果肉的比较
于采后 l o sd 时 , 选择正常的果肉 (色白 、 无糠化 ) 与褐肉 (褐变 、 糠化 , 无组织感 )
做比较 , 结果证明 , 二者具有明显的生理差别 ; 褐肉中丙二醛含量 、 质膜透性明显高于正
常果肉 , 而硬鹰、 CA T 活性却明显降低 (表 1 ) 。 但过氧化物含量差别不大 。
另外 , 测定结 果证明 , 采后初期果肉相对 电导 率为 32 % , 至采后 l o s d 时 , 褐肉为
8 7
.
2 4 %
, 而正常者为 64 . 89 % . 由此表明 , 组织衰老时质膜破坏 , 丧失结构的完整性 。 这
是果实衰老时果肉糠化的重要原因之一 , 致使果肉失去组织感 。
表 1 雪梨正常与褐变果肉的生理比较
果 肉 硬 度 可溶性固形物 c A T
类 型 ( k g · e m一 ) (% ) ( m g H Z O : · g 一 ` · m i n 一 , )
M D A
n m o l
.
9 一 1 )
过氧化物
( m g l
: · g 一 1 )
膜透性
(% )
祖 全 5 . 3 6 1 1 . 0 0 . 6 0 1 8 . 16 1 2 . 9 5 R 7 . 2 4
正 常 7 . 50 1 3 。 4 9 1 2。 7 0 6 4 . 8 9
3 讨论
植物组织 (包括叶片 、 果实 ) 衰老时 , 膜脂过氧化作用加强 〔2 · 3 , 7 · ` 3 , , 本试验也证明了衰
老与膜脂过氧化作用紧密相关性 。 由于 自由基易作用于多价不饱和脂肪酸 , 起动膜脂过氧
化反应 , 产生对蛋白质起交联作用的丙二醛 , 丙二醛使膜中的酶蛋 白发生交联 、 失活 , 以
致使膜产生空隙 , 透性增加 , 各种功能受损 〔幻 . 这可能是果实衰老时质膜透性明显增大的原
因之一 。
果实衰老时 , 果肉 C A T 活性的波状变化与吕忠恕等〔` ,在冬果梨 、 酥木梨上的试验结果
相似 。 组织败坏时 , C A T 活性的升高 , 反映 出组织代谢失调的加剧 。 果肉 、 果心组织的 C A T
活性 、 过氧化物含量的巨大差别 , 反映出二者生理特点不同 。 过氧化氢酶具有清除细胞内
自由基的作用 , 丙二醛代表组织的膜脂过氧化水平 。 由此看来 , 在果实衰老时 , 氧 自由基
起了重要的促进作用 。
关于果实的褐变 , 一般认为是酚类物质氧化的直接结果 〔5 , , 其中必须有氧存在 。 本试验
首次证明果心中具有较高的过氧化物含量 , 这可能是酚类物质在果心中易于氧化变褐的重
要生理基础 。 由于组织的氧化还原状态与褐变有关 〔幻 ,果心中较高的过氧化物含量与较低的
C A T 活性 , 体现出果肉 、 果心组织的氧化还原状态明显不同 。 不容置疑的是 , 组织质膜透
性的增大 , 导致酚 、 酶类物质的区域化分布破坏 , 从而为其接触创造了条件 , 由此导致褐
变 .
关于果实过氧化物含量在果实衰老过程中下降的现象与种子衰老卿不同 。 果实衰老有
2 个不同阶段 , 一是启动衰老阶段 , 二是衰老加剧阶段 。 Br e n n a n 等 ( 1 9 7 7 ) 已证实 H 之0 2 在
梨果实衰老中 , 具有重要的调节作用 〔,幻 . 由此看来 , 果实衰老可能具有更为复杂的调控机
制 。
致谢 本丈承河北农业大学李广敏教授精心审阅 。
2期 关军锋 : 采后雪梨衰老与过氧化作用
参考文献
1吕忠恕 , 赵述文 . 贮藏期中梨的抗坏血酸氧化酶多酚氧化酶及过氧化氢酶活性的改变与呼吸作用的关
系 . 兰州大学学报 , 1 9 5 9 , 2 ( 1 ) : 2 5~ 2 9
2 林植芳等 . 采后荔枝果实中氧化和过氧化作用的变化 · 植物学报 , 19 8 , 30 ( 5) : 382 ` 387
3 陈光仪 , 傅家瑞 . 花生种子劣变过程中一些酶活性的变化 . 植物学报 , 1 9 87 , 29 ( 3) : 1“ 一 17 。
4 王振永等 . 甜橙褐斑病与乙烯产生的关系 . 植物生理学报 , 19 87 , 13 ( 4) : 2 87 一 2 94
5 鞠志国 , 朱广廉 . 水果贮藏期间的组织褐变间题 . 植物生理学通讯 , 1 9 8 8 , 29 ( 4) : 46 ~ 48
6 李晓萍 , 胡文玉 . 超氧自由基 、 超氧化物歧化酶及其与植物衰老 、 抗逆性的关系 . 沈阳农业大学学报 ,
1 9 88
,
1 9 ( 2 ) : 6 7~ 7 2
7 关军锋 , 束怀瑞等 . 苹果果实衰老与膜脂过氧化作用的关系 · 河北农业大学学报 , 1 9 9 1 , 1 4 9 1 ) : 50 一
54
8 蒋跃明等 . 香蕉低温酶促褐变 . 植物生理学报 , 1 991 , 17 ( 2) : 15 7~ 16 3
9 山东农学院 , 西北农学院 . 植物生理学实验指导 . 济南 : 山东科技出版社 , 19 80 , 109 ~ 114
10 波钦诺克 x 著 , 莉家海等译 . 植物生物化学分析方法 . 北京 , 科学出版社 , 19 81 , 203 ~ 207
1 1 Br
a d y C J
·
F
r u
it
r i伴 n i n g · A n n · R e v · p l a n t · p h y s i o l , 1 9 8 7 , 3 8 : 1 5 5一 1 7 8
1 2 B
r e n n a n T
,
F
r e n k e l C
.
I n
v o lv e m e n t o f H州 r o g e n P e r o x id i n t h e R e g u l a t i o n o f se n e s e e n e e i n P e a r .
P l a n t Ph邓 10 1 , 1 9 7 7 , 5 9 ( 4 ) : 4 1 1~ 4 1 6
1 3 D h idn
s a R 5
.
e t a l
.
L
e a f eS n
e s e e n e e : e o r r e l
a t e d w i t h i n e r e a s e d L e v e ls o f m e m b r a n e p e r m e a b i li t y a n d
li P i d p e r o x id a t i o n a n d d e e r e a s e d l e v e ls o f s u p e r o x id e d is m u t a s e a n d e a t a l a s e
.
J
.
E
x p
.
OB
t , 1 9 8 1
,
3 2
( 1 ) : 9 3~ 1 0 1
1 4 G r ie r s o n D
.
eS n
e s e e n e e in F
r u
it
s
.
H o r t s e i e n e e
,
1 9 8 7
,
2 2 ( 5 ) : 8 59~ 8 62
1 5 H e a t h R L
,
L P
a e k e r
.
P h o t o p e r o x id a t io n i n i s o la t e d e h l o r o p l a s t s : 1
.
K in e t ie s a n d s t o ie h e m io m e t r y o f
f a t t y a e id p e r o x i d a t io n
.
A
r e h
.
B i
o e h e m
.
B i
o p h y s
,
1 9 6 8
,
1 25 ( 2 ) : 1 89~ 1 9 8
16 S a e h e r J A
.
eS
n e s e e n e e a n d p o s t h a r v e s t p h y s io l o g y A n n
.
R e v
.
P la n t
.
P h y s io l
,
1 9 7 3
,
2 4 : 1 9 7~ 2 2 4
S e n e s e e n e e a n d P e r o x i d a t i o n i n P o s t h a r v e s t
`
X u e H u a
’ P e a r s
G u a n J u n fe n g
(仅 p a rt m e n t o f H o r t i e u l t u r e , H e be i A g r o t e e h n i e a l T e a e卜e r s , C o l l e g e , C h a n g l i , 0 6 6 6 0 0 )
A b s t r a e t D u r i n g t h e s e n e s e e n e e o f ,X u e H u a , P e a r s
, t h e f r u i t f i r m n e s s d e e l i n e d w i t h t h e
f le s h d e v e l o p i n g t h e s q u a r r o s e a n d b r o w n i n g
, a n d l a e k i n g s t r u e t u r a l s e n s e
.
T h e m a l o n a l d e
-
h y d e (M D A ) e o n t e n t i n e r e a s e d g r a d u a l l y
.
T h e e o n t e n t o f p e r o x id a t e d e e r e a s e d g r a d u a l ly a t
f i r s t b u t i n e r e a s e d a t e n d
, a n d it w a s m o r e in e o r e t h a n t h a t i n f l e s h
.
T h e a e t iv i t y o f e a t a l a s e
( C A T ) i n f l e s h w a s h i g h e r t h a n t h a t i n e o r e
, w h i e h d e e r e a s e d a f t e r i t
s p e a k a p p e a r e d ; h o w
-
e v e r , i t i n e r e a s e d a s t h e t i s s u e d a m a g e d
.
T h e a e t i v i t y o f C A T i n e o r e w a s l o w e r a t f i r s t
, a n d
i n e r e a s e d s i g n i f i e a n t l y a s t h e e o r e t u r n u p b r o w n i n g a n d s e n e s e e n e e
.
T h e r e w e r e l o w e r
f i r m e s s a n d C A T a e t i v i t y
,
h i g h e r M D A e o n t e n t a n d p e r m e a b i l i t y o f p l a s m a m e m b r a n e i n
t h e f l e s h o f t h e s q u a r r o s e t h a n t h o s e o f n o r m a l o n e
.
K e y w o r d s
`
X U E H U A
’ p e a r s ; S e n e s e e n e e ; P e r o x id a t i o n ; B r o w n i n g