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Changes in Softening-related Enzymes in Melting- and Nonmelting-flesh Nectarines after Harvest

采后两种不同果肉类型油桃软化相关酶活性的变化



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l72 热 带 热带 植 物学 报 第 l0卷
用[31。Dawson等【 发现在油桃 果实软化过程中有果胶多聚物增溶、解聚 ,并有半乳糖基多
糖的损失,间接证实 PG对果实软化的作用 。Artes等【 认为油桃早熟品种果胶 甲酯酶主
导果肉软化 ,中熟品种则是 PG的作用更显著。近年来,果 肉细胞 内含物的变化及相应水
解酶如蔗糖酶 、淀粉酶等酶的变 化,引起 了人们的重视【 ,但这些酶在油桃 软化中的作
用 ,报道尚少 。本实验 以软质油桃 “秦光”和非软质油桃 “阿姆 肯”为试验材料 ,研 究细
胞壁降解酶 PG、果胶甲酯酶、纤维素酶以及细胞内部的水解酶类如淀粉酶、蔗糖酶变化
的特点及其与果肉软化的关系,旨在探讨油桃软化的机理,为油桃的保鲜提供理论依据 。
1材料和方法
材料 本试验于 l998-l999年在西北农林科技大学 园艺学院综合实验 室进行 ,实
验油桃(件Mn persica yar.nl1.cipersica)品种为 “秦 光 ”(软质 )和 “阿姆 肯”(非软质 ),
采 自杨凌一 5-6年生油桃 园。果实八成熟时采收 (“秦光 ”底 色 由绿转 白,“阿姆 肯”底
色变黄),采收后立即运 回实验室 ,选择色泽均匀 、大 小一致的正常果实 。每 品种设三次
重复 ,每重复 l5 kg果实,用塑料袋包装 (敞 口),每一袋为一重复,于常温 下贮藏 。每两
天取样一次,测定理化指标 。
果实硬度 随机从两品种中选取 5个果实,于果胴部取 6点 ,GY.1型硬度 计测
定,取均值 。
酶液的提取 随机从两品种 中各选取 5个 果实 ,每 品种取 10 g果肉,在 4~C下解
冻后 ,冰浴 条件下研磨 ,加 入预冷 的 20 ml提取液 (0.2 mol/L的磷酸二钠 一柠檬 酸缓冲
液 ,pH 5.5,含 6% NaC1(w/v)),4℃下 放 置 30 min,不 断 搅 动 ,促 进 酶 蛋 白 的提 取 ,
l0 000 X g下离心 l5 min,收集上清液,备用 。
淀粉酶活性测定参考王贵禧【 】的方法 ,以热杀死酶液为对照,反应 时间 30 min。
蔗糖酶测定参考张利平等【 的方法 。
纤维素酶活性测定参考徐 昌杰等【 】的方法 :l ml 0.1%的羧 甲基纤维素溶液 (Sigma
产品 )中加入粗酶液 1 ml,37%恒温水浴 中反应 3 h。用 3,5.二硝基水杨酸测定反应产生
的还原糖量 。
PG酶活性测定参考梁小娥的方法【 ,反
应体系 为:l ml 0.1%的果胶溶液 (Sigm a产
品)中加入粗酶液 l ml,37%恒温 水浴 中反
应 2 h。用 3,5一二硝基 水杨酸测定反应产生
的还原糖量 。以上 四种酶活性以每小时产生
l mg葡萄糖为 1个活性单位 。
果 胶 甲酯 酶 取 2 ml粗 酶 液 ,加 入
l0 ml 0.1%的果胶溶液 中,反应 2 h,采用 0 2 4 6 R 10 12 14 I8 18 20 采后天数
Days after harvest
0.05 mol/L的 NaOH 滴定反应释放 的游离羧 图1“秦光”(_)和“阿姆肯”(◆)油桃采后果实硬度的变化
基,以 u m。 羧基g‘FW h 为一活性单位。 g· Ch : ’ng“ang”‘ an
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第 2期 彭丽桃等:采后两种不同果肉类型油桃软化相关酶活性的变化 173
以上测定重复三次,取均值 。
2结果和分析
2.1果 肉软化的特点
果实硬度的大小是 反应果实耐贮性 、判断果 肉质地变化 的重要指标 。如 图 1所示 ,软
质油桃 “秦光 ”与非软质品种 “阿姆肯”在耐贮性上有较大差别 :“秦光 ”贮藏 16 d果 肉
已经 完 全软化 (检测 极 限为 2 kg cm。),“阿姆 肯 ”贮 藏 20 d仍 有一 定 的硬 度 (约 为
4.0 kg cm )。但 两类 型果实硬度下降趋势较为相似 ,贮藏初期 (0-4 d)硬度下 降缓慢 ,
4—10 d果 肉硬度损失幅度显著增加 ,称为跃变 期前软化,以后变慢 。果实跃变期再度 出
现一个稍小的硬度损失峰 (“秦光 ”l2—16 d,“阿姆肯 ”l4—20 d,称为跃变 期软化 )。
“秦光”油桃果肉在两个迅速下降期间硬度损失快 ,“阿姆肯”的下降幅度 比“秦光 ”低。
2.2 细胞 内降解酶与果实软化 的关系
2.2.1淀粉酶活性
油桃采后淀粉酶活性变化大致呈下降趋势 (图 2A)。“阿姆肯 ”和 “秦光 ”的变化略
有不同,在 8 d之前 “秦光 ”油桃淀粉酶活性下降较 “阿姆肯 ”油桃缓慢 ,能维持较高的
酶活性。而 “阿姆肯 ”在整个贮藏过程 中一直呈下降趋势,至贮藏末期酶活性只有 0.2l一
0.23个活性单位 。淀粉酶活性较高时期与果实跃变 期前软化时 间一致 ,表 明淀粉酶与该
阶段果肉软化相关。
2.2.2蔗糖酶活性
如 图 2B所示 ,两 品种采后蔗糖 酶活性大致相 同,呈下 降趋势 ,至后期有小 的回升 。
“阿姆肯 ”油桃采 收时蔗糖酶活性最高 ,以后酶活性逐渐 降低 ,至采后 14 d达 到活 性最
低点 (0.059单位 ),跃变时蔗糖酶活性有所上升。“秦光”油桃采收时蔗糖酶活性较低 ,
但 2 d后酶活性 上升到最高点,以后回落 ,8—16 d酶活性基 本稳 定在 0.2单位 水平 。 从
两者变化趋势可看 出在两品种蔗糖酶较高活性期与果 肉硬度迅速下 降期吻合,说 明蔗糖
酶对果实跃变期前 的软化(硬度迅速下降阶段)有重要作用 。

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采后天数 Days after harvest 采后天数 Days after harvest
图 2“秦光”(■)和“阿姆 肯”(◆)采后淀粉酶(A)和蔗糖 酶(B)活性变 化
Fig.2 Changes in amylase(A)and invertase(B)activities in”Qinguang”(m)and”Arrn King”(◆)after harvest
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174 热 带 热 带植物 学 报 第 10卷
2.3 胞壁物质 降解酶活性变化与果实软化的关系
2.3.1纤维 素酶活性
纤维素酶是 降解纤维素的主要酶 ,在油桃贮藏过程中的变化如 图 3A所示 :“阿姆
肯 ”果实采收时纤维素酶活性极低,贮藏 10 d酶活性仍维持较低水平 ,直至呼吸跃变 的
到来 ,才有显著上升。贮藏结束时酶活性达最高点 (0.814单位 )。“秦光 ”的纤维素酶活
性高于同期的 “阿姆肯”,酶活性在迅速上升前也有一平稳期 ,8 d后酶活性大幅度 上
升 ,16 d达 1.13单位。
2.3.2多聚半乳糖醛酸酶活性
果实软化中另一重要酶,PG活性随贮藏 时间的变化见图 3B。“阿姆 肯”果 实中 PG
活性变化与纤维素酶活性变化类似,采后 8 d酶活性 只有 0.195单位 ,以后 上升幅度 增
大,跃变时上升更显著,贮藏结束时酶活性达到 0.657单位 。 “秦光 ”果实采收时酶活性
比 “阿姆 肯 ”高 ,随贮 藏 时间 的增 加 ,酶活性 逐渐上 升 ,16 d后达 到最 高 点 (0.745单
位 )。 结合果实呼吸和 乙烯释放的变化特 点[121,不难发现纤维素酶和 PG都是在果实呼

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采后天数 Days after harvest 采后天数 Days after harvest
图 3“秦光 ”(● )和“阿姆 肯”(◆)采后纤维素酶(A)和多聚半乳糖醛酸酶(B)活性变化
Fig.3 Changes in cellulase(A)and polygalacturonase(B)activities in”Qinguang”(●)and”Arm King”(◆)after harvest
吸高峰后大幅度增加,表明它们受乙烯调控。而果实硬度在贮藏初期即有大幅度的下降,
很显然,PG和纤维素酶对果实软化的作用在贮藏后期。
‘我们测 定的果胶 甲酯酶 (pectin methylesterase,PME)活性极低 (数据未列 出),而 且
在贮藏期间变化幅度小,不同软质类型品种之间差异不明显,推测果胶甲酯酶对果实软
化的作用不大 。
3 讨论
多数研究者认 为果实的软化是 由于胞壁 水解酶 降解细 胞壁 ,造成细胞之 间连接减
少、细胞离散所致[4,5,13】。引起胞壁变化的水解酶有多种 ,其 中 PME、PG和 纤维素酶较 为
重要 。许多研究均表 明 PG是果实软化 的关键酶。周培根等根据 “海 复早桃 ”和 “白云
桃 ”成熟衰老中 PG 的迅速上升认为桃 果肉软化的关键是 PG作用的结果【3J,但从其提供
的图表显示,果 肉硬度 由不足 3.0 kg cm。下 降到 0时 ,PG活性才有大幅度上升 。我们 的
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176 热带 热带植物学报 第 10卷
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