全 文 :植物生理学通讯 第42卷 第6期,2006年12月 1055
低温条件下O3 对红桃采后几种生理指标的影响
杨宇明 饶景萍*
西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌 712100
提要 低温条件下,8 mg·m-3 O3可延缓采后红桃果肉硬度下降以及呼吸速率和乙烯释放峰值出现时间,抑制丙二醛(MDA)
含量和相对细胞膜透性的升高,过氧化氢酶(CAT)的活性保持相对较高水平,淀粉酶、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶
(PPO)活性均明显受抑制,腐烂率下降。
关键词 红桃;O3;低温;采后生理
Effects of Ozone on Several Physiological Indexes of Postharvest Peach (Prunus
persica L. ‘Shinvhong’) under Low Temperature Condition
YANG Yu-Ming, RAO Jing-Ping*
College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi 712100, China
Abstract The fruits of peach (Prunus persica L. ‘Shinvhong’) were stored at low temperature and treated with
8 mg·m-3 ozone. Several physiological indexes were measured during storage. The results showed that ozone
treatment could delay fruit softing, respiration rate and the ethylene peak, inhibit the increase of malondialdehyde
(MDA) content and electrolyte leakage, retain higher activity of catalase (CAT) and inhibit significantly the
activities of peroxidase (POD), amylase and polyphenoloxidase (PPO), decaying rate decreased.
Key words peach (Prunus persica L. ‘Shinvhong’); ozone; low temperature; postharvest physiology
收稿 2006-07-10 修定 2006-11-01
资助 陕西省科技攻关课题(2005K01-G12-01)。
*通讯作者(E-mail: dqr0723@public.xa.sn.cn, Tel: 029-
87032577)。
O 3 具有消毒、灭菌,去除环境有害气体,
分解内源乙烯,抑制细胞内氧化酶活性等作用,
从而延缓果蔬的后熟和衰老,而且安全无毒,对
环境无污染,是良好的杀菌防腐剂(Skog 和 Chu
2001)。张有林等(2005)报道,O3 可降低冬枣的
呼吸速率,抑制淀粉酶和抗坏血酸酶活性,防止
果实腐烂。Ana 等(1999)也报道,O3 可以明显减
少草莓的腐烂率,抑制真菌繁殖。本文研究低温
条件下O3对采后红桃(Prunus persica L.)几种生理
指标的影响。
材料与方法
红桃品种 ‘ 仕女红 ’(Prunus persica L.
‘Shinvhong ’)于2005年10月16日采自陕西省铜川
耀县,成熟度在八成左右,果实底色发白,果
顶微红。选取无病虫害、无机械伤、果型端正、
果柄梗洼处无裂伤、色泽一致的桃果。采后立即
运往本校园艺学院冷库实验室。于5℃下预冷24 h
后,立即放于封闭容器中,用NPF-30W型(3 g·h-1)
臭氧发生器(山东绿邦公司)于温度为(1±0.5)℃、
相对湿度为95%左右条件下以8 mg·m-3 O3处理(O3
浓度和处理中的间隔时间是经预备实验确定的),
停机后,保持 0.5 h;以不经处理的为对照。每
个处理用果15 kg,重复3次。处理后用0.03 mm
的聚氯乙烯薄膜(65 cm×65 cm,购自天津国家农
产品保鲜中心;为防止湿度过高和缺氧,其上打
有30个直径为1.5 cm的孔)包装后于上述条件下
贮藏。之后,每隔 10 d 用上述方法处理 1 次。
实验开始后,每隔 6 d 测定各种生理指标,
呼吸速率与乙烯释放率每隔 4 d 测定 1 次。每次
随机取果 3 个,每个果从果实肩部内、中、外
均匀取样。硬度用 FT327 型果实硬度计(意大利
BREUZZI 公司)测定,探头直径 3 mm,单位为
kg ·m-2;可溶性固形物含量用手持折光仪测定;
相对膜透性用DDS-11AT 型电导仪(上海雷磁仪器
厂)测定(侯福林1990) ;淀粉酶活性参照韩雅珊等
(1992)介绍的方法测定;褐变度参照窦世娟和关
军锋( 2 0 0 3 ) 介绍的方法测定;过氧化氢酶
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(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)
活性参照陈建勋和王小峰(2002)等介绍的方法测
定。测定多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)时,
称取0.5 g果肉,加入5倍量的0.2 mol·L-1柠檬酸-
磷酸缓冲液(pH 6.8)和 0.4 g 聚乙烯吡咯烷酮
(PVP),于冰浴中研磨,在 4℃下,以 15 000×g
离心15 min,上清液用于酶活测定;反应体系(3.0
mL)中含 2.9 mL 10 mmol·L-1 邻苯二酚缓冲液和
0.1 mL 酶液,于波长 398 nm 处测定 OD 值变化,
以每分钟 OD 值变化 0.01 表示 1 个酶活单位。呼
吸速率用Telaire7001红外线二氧化碳分析仪(美国
TELAIRE公司)测定。乙烯(赵博和饶景萍2006)用
岛津Trace GC Ultra气相色谱仪测定,氢火焰离
子化检测器(FID),N2 为载气,柱温 70℃,进样
口温度 150℃,外标法定量,测定值取 3 次重复
的平均值。丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量
采用硫代巴比妥酸法测定(高俊凤2002)。腐烂率
(%)按公式:(霉变果数 / 总果数)×100 计算。
结果与讨论
1 O3对采后红桃呼吸速率和乙烯释放量的影响
桃为典型的呼吸跃变型果实。如图 1 - a 所
示,桃果实在低温贮藏期间有明显的呼吸高峰,
O3 显著抑制桃果实的呼吸速率。贮藏 4 d 后,O3
处理与否的呼吸速率均快速下降,而后上升。未
经O3处理的果实呼吸速率在贮藏12 d时出现第1
次呼吸高峰,之后又下降,第 20 天出现第 2 次
呼吸高峰;O3 处理的使第 1 次呼吸高峰表现不明
显,2 4 d 时,上升幅度较大,出现呼吸高峰。
以后,O 3 处理与否的果实呼吸速率均呈下降趋
势。总之,O 3 不仅削弱了桃的呼吸速率,而且
跃变峰也推迟。
此外,红桃还有明显的乙烯跃变高峰,未
经O3处理的乙烯释放峰出现在2个呼吸峰之间(在
贮后第 16天),经 O3 处理的乙烯释放峰比其呼吸
峰早 4 d (在贮后第 20 天出现)。O3 处理的乙烯
峰出现时间推迟 4 d,且在整个贮藏过程中乙烯
的释放量均下降,比未用 O3 处理的低 50.8% (图
1-b)。
2 O3 对采后红桃相对膜透性和MDA 含量的影响
图 2 显示:
(1)随着贮藏时间的延长,红桃果实的膜透性
逐渐增大。如图 2-a 所示,贮藏前 12 d,O3 处
理与否桃果实的相对膜透性均小幅降低,贮藏12
d 时都上升。贮藏的中后期,经 O3 处理的果实相
对膜透性明显低于未经 O3 处理的。
(2)在贮藏期间,桃的 MDA 含量不断增加,
贮藏 42 d 后上升速率加快;经 O3 处理的 MDA 含
量始终低于未经O3 处理的(图 2-b)。说明 O3 可在
一定程度上减轻膜伤害。
3 O3 对采后红桃 CAT 和 POD 活性的影响
如图 3 所示:
(1)低温贮藏的桃果实中CAT活性于第6天达
到高峰,而后逐渐下降;O3 处理的在第 12 天达
到高峰,峰值明显低于未经 O3 处理的,前12 d,
CAT 活性受抑,随后处理的 CAT 活性一直高于未
经O3 处理的(图 3-a)。说明 O3 可在一定程度上增
强植物清除自由基的能力。
(2) POD活性在贮后6 d内上升,而后下降,
18 d又趋于上升,42 d达到高峰;O3 处理的 POD
活性始终低于未经O3 处理的(图 3-b)。
图1 O3对红桃呼吸速率和乙烯释放量的影响
Fig.1 Effects of O3 on respiration rate and ethylene production of peach
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4 O3对采后红桃淀粉酶活性、可溶性固形物含量、
褐变程度、PPO 活性、果实硬度和腐烂率的影响
图 4~ 6 显示:
(1)在贮藏过程中淀粉酶活性逐渐升高,O3处
理的淀粉酶活性一直低于未经O3处理的(图4-a),
这可能是其呼吸速率低的一个原因。经O3 处理的
可溶性固形物含量在12 d 内低于未经O3 处理的,
以后则始终比其高(图4-b)。
(2)在贮藏前期,PPO 活性下降;后期逐渐
上升,至 36 d 时又下降。O3 处理的 PPO 活性低
于未经 O3 处理的(图 5-a)。另外,随着贮藏期的
延长,桃果实的褐变程度不断增加。在整个贮藏
期间,O3 处理的始终低于未经O3 处理的(图5-b)。
(3)贮藏过程中红桃果肉硬度缓慢下降。6 d
内,O 3 处理与否之间无明显差异;以后,未
经 O3 处理的硬度下降加快,36 d 时,二者差异
图3 O3 对红桃中 CAT 和 POD 活性的影响
Fig.3 Effects of O3 on CAT and POD activities of peach
图4 O3对采后红桃中淀粉酶活性和可溶性固形物含量的影响
Fig.4 Effects of O3 on amylase activity and soluble solid content of peach
图 2 O3 对红桃的膜透性和 MDA 含量的影响
Fig.2 Effects of O3 on electrolyte leakage and MDA content of peach
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明显(P<0.05)。O3 处理可延缓硬度下降(图 6-a)。
此外,随着贮藏时间的延长,O3 处理与否的果实
腐烂率均逐渐增加。30 d时开始出现腐烂,42 d
后腐烂率显著增加。O3 处理的腐烂程度明显较低
(图 6-b)。
总之,P O D 在果实成熟衰老中,作用较为
复杂。一方面,POD 被认为是自由基清除剂,具
有延缓衰老的作用。但也有不少人报道 POD 与桃
形李、猕猴桃、番茄、荔枝衰老间的关系与乙
烯产生有关(周春华和刘红霞 2002)。于建娜等
(2004)报道,桃果实衰老时POD 活性上升,抑制
其活性可以减缓与衰老有关的氧化反应,抑制褐
图6 O3对红桃果实硬度和腐烂率的影响
Fig.6 Effects of O3 on firmness and decaying rate of peach
变;本文结果与其一致。P O D 在果实成熟衰老
中起何种作用还需进一步研究。另外,本文采用
的 O3 浓度高,可能有杀菌作用,所以腐烂率低。
低浓度的O3效应不大(Lluis等2002)。这与张有林
等(2005)的高浓度O3 (300 mg·m-3)能有效地防止冬
枣腐烂的结果一致。O 3 作用与其浓度有关。
参考文献
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图5 O3对采后红桃中PPO活性和褐变程度的影响
Fig.5 Effects of O3 on PPO activity and degree of browning of peach