免费文献传递   相关文献

人心果果实后熟过程中的生理生化变化



全 文 :山 地农 业生 物学 报 27(2):114 ~ 118, 2008
Journal of Mountain Agriculture and Biology
人心果果实后熟过程中的生理生化变化**
周开兵 ,曾维强 ,晏继武 ,莫泰培
(海南大学 园艺园林学院 , 海南 海口 570228)
摘 要:观测了椭球形人心果 Manilkarazapota自然后熟过程中果肉和种子主要有机物含量与抗氧化酶系活性
变化。结果表明 , 后熟过程中果实重量减轻 13.75%, 种子重量仅减轻 1.85%;果肉可溶性糖 、总酸和可溶性单
宁含量分别下降 44.82%、 52.07%和 22.18%, 固酸比相对稳定 , Vc含量上升 35.00%;种子可溶性糖和淀粉含
量分别上升 8.07%和 37.72%, 总酸含量下降 28.57%, 固酸比升高 , Vc含量基本不变;果肉 SOD和 POD活性分
别上升 2.6倍和约 1倍 , CAT活性从早期的 1 783.80μmol/min下降到中后期的 412.44μmol/min;种子 SOD活性
变化动态呈 “W”状曲线变化 , POD活性下降 32.30%, CAT活性第 5天较低(243.25μmol/min)。果肉 SOD、POD
活性比种子的低 , 果肉和种子 CAT活性在中后期无显著差异。
关键词:人心果;后熟;有机物;抗氧化酶系;果肉
中图分类号:S667.901(266)  文献标识码:A  文章编号:1008-0457(2008)02-0114-05
Aprimarystudyonthephysiologicalandbiochemicalchangesduringsapodilafruits
after-ripening*
ZHOUKai-bing, ZENGWei-qiang, YANJi-wu, MOTai-pei(InstituteofHorticulture&Garden, HainanUniversity,
Haikou, Hainan570228, China)
Abstract:Thecontentsoforganicmattersandtheactivitiesofanti-oxidationenzymesinfleshandtheseedsofelipsoid-
fruitsapodillahadbeentestedduringtheperiodofthefruitafter-ripenednaturaly.Theresultswereasfollow:therate
offruitsweightlosswas13.75% andthatofseedswasonly1.85%.Thecontentsofsolublesugarandacidandtannic
acidinfleshgotdownat44.82%, 52.07% and22.18% respectively.Theratioofthetotalsugartothetotalacid
(TSS/TA)infleshwasstable.ThecontentofVcinfleshwentupat35.00%.Thecontentsofsolublesugarandstarch
inseedswentupat8.07% and37.72% respectively.Thecontentofacidinseedswentdownat28.57%.Theratio
TSS/TAwentupearlyandthenkeptconstantly.ThecontentofVcinseedskeptstably.TheactivitiesofSODandPOD
infleshhadincreased2.6 timesandnearlyonetimesrespectively, andtheactivityofCATinfleshwentdownfrom
1 783.80μmol/minto412.44μmol/min.ThecurveofthechangeintheactivitiesofSODinseedswasW-shaped.The
activityofPODinseedswentdownat32.30%.TheactivityofCATinseedskeptstablyduringtheafter-ripeningperiod
butonthefifthday(243.25μmol/min).TheactivitiesofSODandPODinseedswerehigherthanthoseofinflesh.
TheactivityofCATinseedsandfleshmadenosignificantdifference.
Keywords:sapodilla;after-ripening;organicmatters;anti-oxidationenzymes;flesh
人心果 Manilkarazapota(Linn.)vanRoyen为山榄科人心果属的热带果树 ,其果实营养丰富 ,主要供鲜
食 、加工之用 ,具清心润肺功效;人心果树四季常绿 ,树形优美 , 适应性较广 ,能大量吸收大气污染物如氯
化物等 ,是很好的工矿厂区和庭院绿化观赏树种;我国海南岛是人心果栽培适宜区 ,在海南省有重要的开
发利用价值 [ 1] 。海南人心果在上世纪 20年代引自东南亚国家 ,由于未按引种要求作引种研究和品种审
定 ,长期粗放栽培管理 ,导致品种名不详和品种衰退 。目前我国无栽培园艺品种 ,且有关人心果的研究报
道也较少[ 2-5] 。
* 收稿日期:2007-11-19;修回日期:2008-01-07
基金项目:海南省自然科学基金项目资助(80534)
作者简介:周开兵(1968-),男 ,湖北浠水人 ,副教授 ,博士 ,硕士生导师 ,从事热带南亚热带果树栽培生理生态研究。
DOI :10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2008.02.010
人心果果实需后熟 ,而对其后熟过程中的生理生化代谢研究鲜见报道。本试验重点研究果肉和种子
在后熟过程中可溶性糖 、淀粉 、可溶性单宁 、Vc等物质含量和抗氧化酶系活性的变化 ,为人心果果实贮藏
及实生苗繁殖提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2007年 1月 19日 ,在海南省海口市秀英区永兴镇儒吴村人心果丰产园采集无病虫害 、无机械伤 、外
形匀整 、大小整齐 、达到可采成熟度时的椭球形人心果果实 15kg,装入黑色塑料袋中 ,在实验室常温下自
然后熟 。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 人心果在自然后熟过程中每天随机取样 ,样果分 3次重复 ,每重复样果 500g。取样自
采果时开始 ,直至果实完全成熟为止 。另随机取 1kg样果用于固定观测果实重量变化和目测成熟度 ,连同
种子重量测定 , 2d测量 1次 ,直到果实完熟后第 2天止 。
1.2.2 样品处理方法 每次取样果切分成果肉和种子 ,果肉进一步切成薄片;果肉和种子均及时用液氮
速冻 ,再置超低温冰箱中保存备用。
1.2.3 观测指标与测定方法 果实和种子在后熟过程中重量变化率观测采用 0.01电动分析天平称量 ,
定果观测果实重量变化 ,每次取 30粒种子求单粒种子均重观测种子重量变化 ,果实和种子重量变化率%
=(处理第 0天重量 -后熟期间某天重量)×100 /处理第 0天重量;果肉和种子可溶性糖 、种子淀粉含量
测定采用蒽酮比色法 ,并采用质量百分比表示含量;果肉和种子总酸含量(TA)测定采用 NaOH中和滴定
法 ,采用质量百分比表示含量;糖酸比为可溶性糖含量与总酸含量比;果肉和种子 Vc含量测定采用 2, 6-
二氯酚靛酚滴定法;果肉单宁含量测定采用文献 [ 6]介绍的方法;果肉和种子超氧化物酶(SOD)活性测定
采用氮蓝四唑法;过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法;过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收
法 [ 7] 。SOD酶 1个活性单位(1U)指将氮蓝四唑的光还原抑制到黑暗条件下一半时所需的酶量;POD酶
1个活性单位(1U)指 1min内 A470减少 0.01的酶量;CAT酶 1个活性单位(1U)指 1min内 A240减少 0.1的
酶量;然后按照 1U=1μmol/min对上述各酶活性进行换算。
1.2.4 统计分析 用 SAS软件 ANOVA过程作各指标在果肉和种子不同后熟期间的差异显著性分析;采
用 DUNCAN法作多重比较分析;用 SAS软件 TTEST过程作各指标在种子和果肉间的差异显著性分析 。
2 结果与分析
2.1果实和种子的重量变化
果实自然放置到第 6天 ,全部果实已经完全软
化 ,并且撕开果皮后 ,果肉呈现黄色 ,说明已完全成
熟 。在后熟过程中 ,果实和种子的重量变化率如图 1
所示。图 1表明 ,果实重量呈显著减轻变化趋势 ,至
完熟后第 2天(即第 8天)减轻 13.72%;而此时种子
的重量变化极不显著 ,仅减轻 1.85%。
2.2 果肉和种子有机物含量变化
2.2.1 果肉和种子碳水化合物含量 果肉和种子
碳水化合物含量变化见图 2。从图 2可见 ,后熟第
1天以后 ,种子可溶性糖含量极显著高于果肉。在
后熟过程中 ,果肉可溶性糖含量总体上呈急剧下降
115第 2期  周开兵 ,等:人心果果实后熟过程中的生理生化变化
趋势 ,完熟时其含量极显著低于刚采摘时 ,下降了 44.82%;含量下降变化在第 2、3天出现一个平台期 ,
其含量无显著差异 ,此期前 、后含量均极显著变化 。种子可溶性糖含量在后熟前 2天上升 , 第 3天下
降 ,第 4天又升高且达到后熟期间的最高含量 ,且显著高于刚采摘和完熟时的含量;第 6天完熟时 ,其
含量显著高于刚采摘时的 ,且高出 8.07%。种子淀粉含量总体上呈上升趋势 ,表现为在第 1、2天含量
显著上升 ,至第 6天完熟时含量达到最高 ,比刚采摘时高 37.72%。
2.2.2 果肉和种子的总酸含量(TA)、糖酸比 由图 3可见 ,在果实后熟期间 ,果肉的 TA除第 5天与种子
的差异不显著外 ,其余各天均极显著或显著高于种子 。果肉 TA总体上呈下降趋势 ,完熟时果肉 TA比刚
采摘时低 52.07%,且差异极显著;后熟期间的果肉 TA均显著或极显著低于刚采摘时的 ,后熟第 1、3、4、6
天的果肉 TA差异不显著。种子 TA在刚采摘时显著高于后熟期间各天;第 1天的 TA显著低于其余各天;
第 2天后各天的 TA差异不显著且基本上无变化 ,至完熟时酸含量比刚采摘时下降了 28.57%。
由图 3还可见 ,果肉的糖酸比在整个后熟期间极显著低于种子。果肉糖酸比在第 1、3、5天显著高于
第 0、2、4、6天 ,且在第 1、3、5天间无显著差异 ,在第 0、2、4、6天间差异也不显著 ,因而果肉糖酸比呈较为
稳定的轴线起伏波动 ,说明在后熟过程中果肉糖酸比相对稳定。种子的糖酸比在刚采摘时显著最低 ,在第
1天显著最高 ,自第 2天开始下降 ,此后除第 4天出现显著上升外 ,其余各天间均无显著差异。
2.2.3 果肉和种子的 Vc含量 果肉和种子 Vc含量的变化见图 4。从图 4可见 ,在后熟期间果肉 Vc含
量极显著或显著高于种子 ,总体上呈上升趋势 ,完熟时 Vc含量比刚采摘时高出 35.00%,显著高于刚采摘
时和第 1天 , Vc含量的高峰出现在第 2、3天;种子的 Vc含量在后熟期间无显著变化 ,其变化动态曲线基
本上呈水平直线状。
2.2.4 果肉可溶性单宁含量 图 4显示 ,在后熟期间果肉的可溶性单宁含量总体上呈急剧下降趋势 ,完
熟时比刚采摘时低 22.18%。在第 1、2天和第 5、6天的含量无显著差异 ,其余时期则呈现极显著或显著差
异 。结合上述果肉糖酸比较为稳定的试验结果分析 ,表明人心果后熟期间 ,风味品质的改善主要取决于可
溶性单宁含量的下降 。
2.3 果肉和种子抗氧化酶系活性
果肉和种子的 SOD和 POD活性变化如图 5所示 。从图 5可见 ,种子的 SOD和 POD活性在果实后熟
期间极显著地高于果肉。种子 SOD活性变化曲线呈 “W”状变化 ,第 2、4天分别出现小 、大低谷 ,此时酶活
性显著低于刚采摘时和其余各天 ,第 3、5、6天的酶活性无显著差异 ,刚采摘时和第 1天的酶活性与第 5天
116 山 地 农 业 生 物 学 报  2008年
的具有显著差异 ,刚采摘时的酶活性与第 6天的具有显著差异 ,第 4天酶活性的大低谷与第 2天的小低谷
也具有显著差异 。果肉 SOD活性变化在总体上呈上升趋势 ,完熟时比刚采摘时高出 2.6倍;后熟期间的
酶活性第 3、4、6天间差异不显著 ,刚采摘时和第 1天的 、第 2和第 4天的 、第 5和第 6天的差异不显著 ,其
余各天的随后熟期延长而显著升高 。种子 POD活性在总体上呈下降趋势 ,完熟时比刚采摘时下降
32.30%;刚采摘时和第 1天的 、第 2和第 3天的 、第 5和第 6天的酶活性差异不显著 ,其余各天的随后熟
天数增加而显著或极显著降低 。果肉 POD活性在总体上呈上升趋势 ,完熟时比刚采摘时高出近 1倍;第
图 6 果肉和种子 CAT活性变化
Fig.6 ThechangeintheactivitiesofCATinfleshandseed
1、3、4天的和第 5、6天的酶活性差异不显著 ,其余各天的
差异显著或极显著 ,第 1、3、4天的酶活性显著或极显著
低于其余各天 ,完熟时酶活性极显著高于刚采摘的 。
  果肉和种子的 CAT活性变化如图 6所示 。从图 6可
见 ,果肉 CAT活性在后熟前 2天极显著或显著地高于种
子 ,在第 3天后果肉和种子的酶活性无显著差异。果肉
的 CAT活性在刚采摘时和第 1天无显著差异 ,第 2天急
剧下降 ,此后则无显著变化。种子 CAT活性除第 5天显
著较低外 ,其余各天的 CAT活性无显著差异。
3 讨 论
3.1 人心果果实后熟过程中 ,果肉可溶性糖含量降低 ,
而种子可溶性糖和淀粉含量在总体上均升高 。这说明在
果实后熟过程中 ,果肉可溶性糖向种子运转 ,而种子则吸
收来自果肉的可溶性糖继续进行碳水化合物积累 。果肉
总酸含量高于种子 ,且在总体上呈降低变化趋势 ,种子总
酸含量则相对较为稳定 ,这说明后熟期间果肉和种子在
呼吸代谢上可能不同 。根据相关研究结果 [ 8] ,推测人心
果后熟期间果肉酸含量降低现象可能是呼吸作用增强所
117第 2期  周开兵 ,等:人心果果实后熟过程中的生理生化变化
致 。人心果后熟过程中 ,可溶性糖含量和总酸含量均下降 ,而糖酸比变化较为稳定 ,说明可溶性糖和总酸
含量基本上同步下降 ,从而对综合风味品质的改善贡献较小 。后熟期间果肉可溶性单宁含量下降 ,引起果
肉脱涩 。从风味品质上讲 ,人心果果实后熟过程就是果肉脱涩的过程 。人心果果肉 Vc含量总体呈上升
趋势 ,种子 Vc含量则较为稳定 。这说明后熟过程中果肉营养品质得到改善 。
3.2 在其他水果后熟研究中需积累活性氧自由基 ,诱导乙烯释放 ,促使果实后熟 ,表现为抗氧化酶系活性
较低[ 9-11] 。本研究结果表明 ,果肉 SOD和 POD活性极显著低于种子 ,说明果实后熟过程中 ,果肉需要积
累比种子更多的活性氧自由基 ,这与前人研究结果一致。本研究结果还表明 ,果肉 CAT活性在后熟前期
急剧下降且中 、后期维持极低活性;果肉 POD活性在后熟第 1、3、4天最低 ,这有利于果肉在中 、后期分别
积累 H2O2和过氧离子等自由基 ,这也与前人研究结果一致 。这是否与人心果后熟所需活性氧自由基以
H2O2和过氧离子为主还有待进一步证实。
果肉 SOD和 POD活性在后熟过程中的总体变化呈上升趋势 ,可能是为果实完熟后抗衰老 、死亡作准
备;种子 POD活性下降可能缘于种子后熟后进入自然休眠所致。种子 CAT活性在果实后熟过程中活性
变化小 ,可能是由于种子后熟在生理上与 CAT无关 。
参 考 文 献:
[ 1] 周开兵 ,陈梦晖.人心果栽培学要点总结与在海南岛开发利用的前景分析 [ J] .中国农学通报 , 2006, 22(3):379-383.
[ 2] 何 钢 ,文亚峰 , 谢碧霞 ,等.人心果成熟胚离体培养及愈伤组织诱导 [ J] .经济林研究 , 2004, 22(1):5-7.
[ 3] 何 钢 ,文亚峰 , 毛绍铭 ,等.人心果乳汁成分定性分析 [ J] .经济林研究 , 2004, 22(2):38-41.
[ 4] 章 宁 ,苏明华 , 林清洪 ,等.人心果雄配子体发育的研究 [ J] .福建农业学报 , 2004, 19(3):185-188.
[ 5] ROBERTJ, KNIGHT.Self-incompatibilityinthesapodila[ J] .FloridaStateHorticulturalSociety, 1975, 11:4-6.
[ 6] 黄春芳 ,倪永年.分光光度法测定食品中的单宁 [ J] .南昌大学学报:理科版 , 2002, 26(3):243-246.
[ 7] 李合生.植物生理生化实验原理和技术 [ M] .北京:高等教育出版社 , 2000:135-249.
[ 8] 陈惠萍 ,陈晓敏 , 蔡世英.香蕉果实后熟过程中活性氧代谢的变化 [ J] .园艺学报 , 2000, 27(5):369-370.
[ 9] 林植芳 ,李双顺 , 张东林 ,等.采后荔枝果实中氧化和过氧化作用的变化 [ J] .植物学报 , 1988, 30(4):382-387.
[ 10] LEGGERJ, THOMPSONJE, BAKERJE.Freeradicalmediatedformationofethylenefrom1aminocyelopropane1carboxylic
acid:Aspintropstudy[ J] .PlantandCellPhysiol, 1982, 23:171-177.
[ 11] LURIES, KLEINTD, BENA.PrestorageheattreatmentdelaysdevelopmentofsuperficalscaldonGranySmithapples[ J] .
Hortiscience, 1991, 26(2):166-167.
118 山 地 农 业 生 物 学 报  2008年