全 文 ：植物生理学通讯 第41卷 第3期，2005年6月 305
谷胱甘肽对采后石刁柏木质化和食用品质的影响
刘尊英1,* 姜微波2
1 中国海洋大学食品工程系，山东青岛 266003；2 中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083
提要 在(24±1)℃条件下，谷胱甘肽(GSH)可显著抑制采后石刁柏木质素合成前体总酚的含量及与木质素合成相关的苯丙
氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性上升，延缓叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和核酸的降解，降低活性氧和木质
素含量，从而保持石刁柏的鲜嫩品质。
关键词 石刁柏；谷胱甘肽(GSH); 木质化；食用品质
Effects of Glutathione on the Lignification and Quality of Postharvest Green
Asparagus (Asparagus officinalis L.)
LIU Zun-Ying1 ,*, JIANG Wei-Bo2
1Department of Food Engineering, Ocean University of China, Qingdao, Shandong 266003, China; 2College of Food Science and
Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China
Abstract The effects of glutathione (GSH) on the postharvest lignification and edible quality of green aspara-
gus (Asparagus officinalis L.) were assayed at (24±1)℃. The results indicated that the levels of total phenols,
active oxygen and lignin under GSH treatment were lower than those of control. The activities of phenylalanine
ammonia-lyase (PAL) and peroxidase (POD), and the degradations of chlorophyll, soluble sugar, soluble protein
and nucleic acid in the asparagus were significantly reduced. The quality of asparagus was fresher and more
tender.
Key words green asparagus; glutathione (GSH); lignification; quality
收稿 2004-10-18 修定 　2004-12-27
资助 中以农业研究基金(SIARF2001-04)。
*E-mail: liuzunying@ouc.edu.cn, Tel: 0532-2032400
石刁柏(Asparagus officinalis L.)营养丰富，
质地脆嫩，常温条件下木质化进程较快，品质下
降迅速。石刁柏木质化的研究已有一些报道，但
主要集中在冷藏和气调贮藏保鲜中[1,2]，对石刁柏
木质化机制的报道较少。有研究表明，自由基在
植物组织木质化过程中起重要作用[3,4]，而谷胱甘
肽(glutathione, GSH)作为自由基的有效清除剂，
在采后果蔬木质化中的研究还未见报道。本文探
讨了 GSH 对石刁柏木质素合成相关生理指标和食
用品质的影响，以期能为控制采后石刁柏木质化
进程提供参考。
材料与方法
材料为石刁柏(Asparagus officinalis L. cv. Mary
Washington 500)，又称绿芦笋或龙须菜，采收当
天运回实验室。石刁柏长度约 18~20 cm，直径
1.0~1.5 cm，顶部鳞片紧密，不空心，无锈斑。
所选材料基部立即用GSH (1 g·L-1)浸泡 20 min，
风干后用0.05 mm 厚聚乙烯袋包装，竖直放入贮
藏筐中，于(24±1)℃恒温室中避光保存。以直接
用聚乙烯袋包装的石刁柏为对照。每个处理
(1 000±20) g 嫩茎，重复3次。
木质素含量参照Morrison[5]的方法测定。总
酚含量参照Singleton等[6]的方法测定。苯丙氨酸
解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)参照文献
7的方法测定。肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol
denydrogenase, CAD)参照Goffner 等[ 8 ]的方法测
定。多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和过氧
化物酶(peroxidase, POD)活性分别参照文献9和10
的方法测定。H2O2 含量参照文献11 的方法测定。
O2－·含量参照王爱国和罗广华[12]的方法测定。可溶
性蛋白含量参照Bradford[13]的方法测定。核酸含
量参照文献 1 4 的方法测定，以小牛胸腺 D N A
(Sigma公司产品)作标准曲线。叶绿素和可溶性糖
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含量参照文献 15 的方法测定。
结果与讨论
1 GSH对采后石刁柏中总酚和木质素含量的影响
石刁柏采收后，总酚含量上升，贮藏3 d 时
GSH 处理与否的总酚含量均达到峰值，而后急剧
下降(图1)。GSH可显著延缓采后石刁柏总酚含量
的增加。贮藏 1~3 d，GSH 处理的总酚含量明显
低于不用 GSH 处理的(P<0.01)。
采后石刁柏木质素含量呈持续增加趋势(图
1)。GSH 处理的木质素含量增加较为缓慢，贮藏
3 和 5 d 时，均低于不用 GSH 处理的，差异均达
极显著水平(P<0.01)。
酚类物质是木质素合成的前体，而 GSH 明显
降低石刁柏总酚含量，抑制总酚含量的上升，显
示其可能有抑制木质素合成的作用。
2 GSH 对采后石刁柏中H2O2 和 O2－· 含量的影响
石刁柏贮藏过程中，O2－· 含量持续增加，GSH
可抑制 O2－· 含量上升(图 2)。贮藏 3 和 5 d，GSH
处理的 O2－· 含量均比不用 GSH 处理的低，差异达
极显著水平(P<0.01)。
H2O2 含量在贮藏过程中也急剧增加，GSH 可
抑制 H2O2 含量上升。贮藏 3 和 5 d，GSH 处理的
H 2O 2 含量均比不用 GSH 处理的低，且差异显著
(P<0.05，图 2)。
活性氧是参与植物组织木质化进程的[ 3 ]，
GSH 明显抑制O2－· 和 H2O2 含量的增加，贮藏过程
中活性氧含量始终保持在一个较低水平上，这就
降低了木质素单体之间的氧化交联，因而延缓了
石刁柏木质化进程。
3 GSH对采后石刁柏中4种酶活性的影响
石刁柏贮藏的最初 2 d 内，PAL 活性增加，
GSH 处理的酶活性于贮藏 2 d 时达到峰值，后逐
渐降低(图 3-a)。贮藏 2 d 后，GSH 处理的 PAL
酶活性均低于不用 GSH 处理的，表明 GSH 在一定
程度上可抑制 PAL 活性升高。
采后石刁柏 PPO 与 CAD 活性均稍有增加(图
3-b、c)，GSH 在一定程度上可促进 PPO 和 CAD
活性的增加，但整个贮藏过程，与不用 G S H 处
理的差异均不显著。
采后石刁柏中 POD 活性增加，并于贮藏 2 d
时达峰值(图 3-d)。GSH 显著抑制 POD 活性的上
图2 GSH对采后石刁柏中H2O2 和 O2－· 含量的影响
Fig.2 Effects of GSH on the H2O2 and O2－· contents in
postharvest green asparagus
图1 GSH对采后石刁柏中总酚和木质素含量的影响
Fig.1 Effects of GSH on the total phenol and lignin content
in postharvest green asparagus
上下竖线为 ± 标准误差值，下同。
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升，达峰值时，GSH 处理的 POD 活性比不用 GSH
处理的低 11.6%，差异达极显著水平(P<0.01)。
贮藏后期，不用 GSH 处理的 POD 活性急剧下降，
GSH 处理的 POD 活性下降幅度较为平缓。
P A L、P P O、C A D 和 P O D 都参与酚类物质
代谢，是木质化过程中的关键酶类。已有研究表
明，提高 PA L、CA D 或 PO D 酶活性可显著增加
植物组织木质素含量[16,17]。GSH 在一定程度上可
抑制 P A L，特别是 P O D 活性的上升，延缓其在
木质化过程中的作用。据此可以认为，施用 GSH
调节或控制木质化过程中的酶活性以调节植物组织
的木质化进程是值得考虑的途径。
4 GSH对采后石刁柏食用品质的影响
采后石刁柏在(24±1)℃贮存 5 d 后，其叶绿
素、可溶性糖、可溶性蛋白及核酸含量均呈下降
趋势(表 1)。贮藏 3和 5 d，GSH 处理的叶绿素和
可溶性糖含量分别比不用 GSH 处理的高，差异均
达显著水平(P<0.05)。贮藏 3 d，GSH 处理的蛋
白质含量与不用 GSH 处理的差异不显著，核酸含
量差异则达显著水平(P<0.05)。我们的蒸煮咀嚼
试验也表明，GSH 处理贮藏 3 d 的石刁柏口感脆
嫩，木质化较轻。贮藏 5 d 的石刁柏虽有部分木
质化，但尚能接受，而此时不用 G S H 处理的已
黄化、萎缩、严重木质化，不能食用。表明 GSH
图3 GSH对采后石刁柏中4种酶活性的影响
Fig.3 Effects of GSH on the enzyme activities in postharvest green asparagus
表1 GSH对采后石刁柏食用品质的影响
Table 1 Effects of GSH on the edible quality of postharvest green asparagus
处理 贮藏时间/d 叶绿素含量/ 可溶性糖含量/% 可溶性蛋白含量/ 核酸含量/
mg·g-1 (FW) mg·g-1(FW) mg·g-1 (FW)
对照 3 62.9±1.1 2.08±0.02 1.06±0.023 1.193±0.089
5 36.8±2.1 1.05±0.03 0.66±0.052 0.705±0.046
G S H 3 69.2±3.2* 2.18±0.10* 1.09±0.007 1.295±0.036*
5 55.0±2.7** 1.35±0.05** 0.80±0.034** 0.756±0.027*
表内数据为 3 次重复平均的结果；*、** 表示与对照相比分别达0.05、0.01 显著水平。
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明显延缓采后石刁柏的叶绿素和可溶性糖含量下
降，保持较高的蛋白和核酸含量，延缓石刁柏的
木质化进程，同时增加石刁柏的营养品质，因
此，施用GSH延缓采后石刁柏的品质下降是可行的。
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