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Effects of Postharvest NaOCl Water-curing Treatment on Several Enzyme Activities of Chinese Chestnut(Castanea mollissima Blume)During Cold Storage

板栗采后次氯酸钠水浴处理时间对冷藏期间几种酶活性的影响


Different postharvest NaOCl(500 mg·L-1)water-curing treatment durations (2 d, 3 d, 4 d and 5d) were conducted on Chinese chestnut (Castanea mollissima Blume ‘Yanchang‘) and the changes of several enzyme activities (amylase, PPO, POD, SOD, CAT and ADH) were monitored during storage at 0℃. The results revealed that the amylase activity was not affected by 2 d water-curing treatment, while 4 d and 5 d water-curing treatments could keep amylase activity at a lower level than control. All the treatments reduced PPO activities, and the most effective durations were 4 d and 5 d. Water-curing durations of 4 d and 5 d increased the POD activities during the cold storage. All the treatments enhanced the SOD activity, among which 3 d, 4 d and 5 d had the better results than the other treatment and control. CAT activity was enhanced by water-curing at all storage period, and for ADH, 4d and 5d treatments were ideal. This experiment indicated that the pre-storage NaOCl water-curing treatments durations of 4 d and 5 d were the most benefit for chestnut storage.


全 文 :园  艺  学  报  2008, 35 (11) : 1595 - 1600
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 08 - 04; 修回日期 : 2008 - 10 - 11
基金项目 : 国家林业局 ‘948’项目 (200424254)3 E2mail: wanggx@caf1ac1cn
致谢 : 本研究是在意大利 Tuscia大学 Fabio Mencarelli教授提示下进行的 , 特此致谢。
板栗采后次氯酸钠水浴处理时间对其冷藏期间几种
酶活性的影响
王贵禧 13 , 杨小胡 2 , 梁丽松 1 , 石雪晖 3
(1 中国林业科学研究院林业研究所 , 国家林业局林木培育实验室 , 北京 100091; 2 湖南省林业科学院 , 长沙 410004;
3 湖南农业大学园艺园林学院 , 长沙 410128)
摘  要 : 以 ‘燕昌 ’板栗为试材 , 研究了采后 NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处理时间 (2、3、4和 5 d)
对其在 0 ℃冷藏期间几种酶活性的影响。结果表明 : 水浴 2 d处理的板栗淀粉酶活性与对照差异不显著 ,
而水浴 4 d和 5 d处理可显著抑制淀粉酶活性。不同时间 NaOCl水浴处理对 PPO活性均有一定的抑制作用 ,
但以水浴 4 d和 5 d处理效果较好。4 d和 5 d水浴处理有利于保持 POD的活性。水浴处理有效保持了板栗
在贮藏期间的 SOD活性 , 水浴 3、4和 5 d处理贮藏 60 d时表现出活性高峰 , 且在贮藏期间与其他处理和
对照差异显著。NaOCl水浴处理有利于保持板栗贮藏过程中 CAT活性 , 4 d和 5 d水浴处理的板栗 ADH活
性总体高于其他处理和对照。总体来说 , 水浴 4 d和 5 d处理对抑制板栗的淀粉酶、PPO活性和提高 POD、
CAT、SOD和 ADH活性有一定效果 , 从而有利于延缓板栗在贮藏期间的衰老。
关键词 : 板栗 ; NaOCl; 水浴 ; 冷藏 ; 酶活性
中图分类号 : S 66412  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2008) 1121595206
Effects of Postharvest NaOC l W a ter2cur ing Trea tm en t on Severa l Enzym e
Activ ities of Ch inese Chestnut ( C astanea m ollissi m a Blum e) D ur ing Cold
Storage
WANG Gui2xi13 , YANG Xiao2hu2 , L IANG L i2song1 , and SH I Xue2hui3
( 1 Institu te of Forestry, Ch inese A cadem y of Forestry, Key Laboratory of Forest S ilviculture of S ta te Forestry A dm inistration, B eijing
100091, Ch ina; 2 Hunan Forestry A cadem y, Changsha 410004, Ch ina; 3 Horticu lture and Landscape College, Hunan A gricultural
U niversity, Changsha 410128, Ch ina)
Abstract: D ifferent postharvest NaOCl (500 mg·L - 1 ) water2curing treatment durations (2, 3, 4 and
5 d) were conducted on Chinese chestnut ( Castanea m ollissim a B lume‘Yanchang’) and the changes of
several enzyme activities ( amylase, PPO, POD, SOD , CAT and ADH ) were monitored during storage at
0 ℃. The results revealed that the amylase activity was not affected by 2 d water2curing treatment, while 4 d
and 5 d water2curing treatments could keep amylase activity at a lower level than the control. A ll the treat2
ments reduced PPO activities, and the most effective durations were 4 d and 5 d. W ater2curing durations of 4
d and 5 d increased the POD activities during the cold storage. A ll the treatments enhanced the SOD activity,
among which 3 d, 4 d and 5 d had the better results than the other treatment and the control. CAT activity was
enhanced by water2curing at all storage period, and for ADH, 4 d and 5 d treatments were ideal. This experi2
ment indicated that the p re2storage NaOCl water2curing treatments durations of 4 d and 5 d were the most
benefit for chestnut storage.
Key words: chestnut; NaOCl; water2curing; cold storage; enzyme activity
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园   艺   学   报 35卷
板栗 (Castanea m ollissim a B lume) 贮藏期间极易发生虫蛀、发芽、失水和霉烂。据报道 , 我国每
年因采后处理和贮藏不当而造成的板栗损失达总产量的 30%以上 , 严重地影响了板栗的贸易销售和
消费 (尹颖和李再良 , 2006)。因此 , 研究板栗的贮藏生理特性及保鲜技术显得尤为重要。
近年来对板栗采后方面的研究多以贮藏保鲜的方法和技术为主 (梁丽松和王贵禧 , 2004, 2005;
王贵禧 等 , 1999, 2000, 2004) , 而对其在贮藏期间的生理变化特性研究较少。
水浴处理是将采后板栗置于水中浸泡一段时间 , 使之发生轻微发酵 , 影响板栗生理代谢而提高贮
藏保鲜效果。作者在前期研究中发现 , 板栗经 500 mg·L - 1 NaOCl水浴处理 3 d左右再进行气调贮藏
能够提高贮藏品质 , 如减低板栗货架期发芽率 , 减缓淀粉和可溶性蛋白质的降解 , 减少贮藏期间的乙
醇含量等 (杨小胡 等 , 2006)。
为了进一步了解板栗经 NaOCl水浴处理后在冷藏过程中的生理特性 , 以 ‘燕昌 ’板栗为试材 ,
研究了采后 NaOCl水浴处理不同时间对板栗贮藏期间几种酶活性的影响 , 以期为 NaOCl水浴处理技
术的应用提供基础依据。
1 材料与方法
111 材料与处理
试验用板栗 (Castanea m ollissim a B lume) 为 ‘燕昌 ’品种 , 2006年 9月 20日采自北京市昌平
区。板栗采后运至中国林业科学研究院林业研究所林果保鲜实验室 , 在常温 (20 ℃) 下将板栗浸入
NaOCl (500 mg·L - 1 ) 溶液中 (液面高出板栗约 1 cm)。水浴处理时间分别为 2、3、4和 5 d, 对照
为不经水浴处理。每处理 10 kg板栗 , 重复 3次。
NaOCl水浴处理结束后 , 将板栗取出 , 在荫凉处晾干至原重 , 装入打孔 PE袋于冷库 (0 ±015)
℃内冷藏 , 定期取样测定各处理板栗在冷藏过程中几种酶活性的变化。
112 测定项目及方法
淀粉酶活性测定用 3, 5 -二硝基水杨酸比色法 (李合生 , 2001) ; 多酚氧化酶 ( PPO ) 活性测定
用邻苯二酚比色法 ( Gsleszzi et al. , 1981) ; 过氧化物酶 ( POD ) 活性测定用愈创木酚比色法 ( Put2
ter, 1974) ; 过氧化氢酶 (CAT) 活性测定用紫外吸收法 (陈建勋和王小峰 , 2002) ; 超氧化物歧化
酶 ( SOD ) 活性测定用氮蓝四唑比色法 (李合生 , 2001) ; 乙醇脱氢酶 (ADH) 活性测定参照刘祖棋
(1994) 的方法。
113 数据的差异性分析
数据用 SPSS软件进行统计处理 , 采用 ANOVA进行邓肯氏多重差异分析。
2 结果与分析
211 NaOC l水浴处理对板栗淀粉酶活性变化的影响
板栗在冷藏期间淀粉酶活性变化如图 1所示。
在 NaOCl水浴处理结束后 , 各处理的淀粉酶活性均高于对照 , 这与淀粉含量的变化趋势 (杨小
胡 , 2007) 相一致。
随后对照和各处理的淀粉酶活性急剧升高 , 除水浴 2 d处理在冷藏 60 d时出现峰值外 , 其它各处
理和对照均在冷藏 30 d时出现峰值 , 且对照板栗的淀粉酶活性最高 , 水浴 3 d处理的次之 , 水浴 5 d
处理的最低。
数据分析表明 : 在整个冷藏期间 , 水浴 2 d处理与对照之间的差异不显著 , 而水浴 4 d处理和水
浴 5 d处理可显著抑制淀粉酶活性 ( P < 0105)。
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212 NaOC l水浴处理对板栗 PPO活性的影响
在整个冷藏期间 , 对照和各处理板栗的 PPO活性呈逐渐上升的变化趋势 (图 2)。水浴处理结束
时 , 各处理板栗的 PPO活性均显著低于对照 ( P < 0105)。在贮藏过程中 , 处理和对照的 PPO活性逐
渐升高 , 而且对照、水浴 2 d和水浴 3 d的 PPO活性总体高于水浴 4 d和水浴 5 d处理 ( P < 0105)。
到冷藏末期 , 对照的 PPO活性最高 , 且对照与各处理之间的 PPO活性差异显著 ( P < 0105) , 而各处
理之间的差异不显著。
上述结果表明 , 不同时间 NaOCl水浴处理对板栗在冷藏过程中的 PPO活性具有一定的抑制作用 ,
对于防止板栗采后褐变 , 提高板栗的保鲜效果有一定作用。
213 NaOC l水浴处理对板栗 POD活性变化的影响
不同时间 NaOCl水浴处理板栗在冷藏期间的 POD活性的变化如图 3所示。
在整个冷藏期间 , 对照和各处理的 POD活性的变化趋势相似 , 前期增加 , 后期下降。水浴处理
结束时 , 各处理板栗的 POD活性均高于对照 , 除水浴 4 d处理外 , 其它各处理均与对照有显著差异
( P < 0105)。
在贮藏 60 d时水浴 5 d处理的 POD活性达到峰值 , 水浴 2 d、3 d和对照的 POD活性在冷藏 120 d
时达到最高 , 而 4 d处理的 POD活性在整个冷藏期间一直呈上升趋势。最终各处理的 POD活性以水
浴 4 d处理最高 , 水浴 5 d处理次之 , 对照最低。
结果说明适宜时间的 NaOCl水浴处理 (如水浴 4 d和 5 d处理 ) 能在一定程度上保持板栗在冷藏
期间的 POD活性 , 有利于延缓板栗的衰老。
214 NaOC l水浴处理对板栗 SOD活性变化的影响
图 4显示 , 处理结束时各处理 SOD活性均显著高于对照 ( P < 0105)。在贮藏过程中 , 水浴 3、4
和 5 d这 3个处理板栗的 SOD活性变化趋势基本一致 , 贮藏 60 d时表现出活性高峰且与其他处理和
对照差异显著。到冷藏末期 , 以水浴 5 d处理的 SOD 活性最高 , 对照最低 , 二者差异显著 ( P <
0105)。
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215 NaOC l水浴处理对板栗 CAT活性变化的影响
NaOCl水浴处理板栗在贮藏过程中的 CAT活性变化如图 5。对照板栗 CAT活性在贮藏 120 d时活
性最低 , 并且在整个贮藏期间均极显著低于各处理 ( P < 0101)。贮藏结束时 , 各处理板栗的 CAT活
性没有显著差异 , 但均显著高于对照 ( P < 0101)。
216 NaOC l水浴处理对板栗 AD H活性变化的影响
如图 6所示 , 水浴处理结束时 , 各处理中以水浴 4 d处理的 ADH活性最大 , 显著高于其它处理
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( P < 0101)。在贮藏过程中 , 水浴 4 d和 5 d处理的 ADH活性总体高于其他处理和对照。贮藏 180 d
时 , 各处理板栗的 ADH活性均显著高于对照 ( P < 0101)。
3 讨论
淀粉是板栗的主要贮藏物质 , 由于淀粉酶的作用 , 板栗贮藏期间淀粉含量不断减少。本研究表明
NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处理不同时间对板栗在冷藏期间的淀粉酶活性均有一定的抑制效果 , 其
中水浴 4 d和 5 d处理对板栗淀粉酶活性的抑制作用更加明显 , 这对延缓淀粉的降解过程和抑制衰老
具有积极意义。
自由基伤害学说认为 , 逆境胁迫使植物活性氧自由基产生和清除的动态平衡系统遭到破坏 , 活性
氧的产生加快 , 而清除系统的功能降低 , 导致活性氧在体内积累 , 膜脂过氧化加剧 , 细胞膜结构遭到
破坏 , 膜透性增大 , 进而导致代谢障碍 , 甚至导致死亡 (王洪春 , 1985)。板栗坚果存在包括过氧化
氢酶 (CAT)、过氧化物酶 ( POD ) 和超氧化物歧化酶 ( SOD ) 组成的保护系统。这些酶类可清除细
胞内的氧自由基从而保护细胞膜不受伤害 , 而膜的受伤害程度关系到板栗的贮藏性 , 因此酶活性的变
化可反映出板栗的生理状态和贮藏性 (王清章 等 , 2002)。有研究表明 , 植物体内的活性氧清除系
统 POD、CAT、SOD等在短时淹水逆境下的活性增强 , 随受害时间的延长它们的活性下降 (何嵩涛
等 , 2000)。
本研究结果表明 , 一定时间的 NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处理 (如水浴 4 d处理 ) 使板栗在贮
藏期间的 POD、CAT、SOD活性维持在较高的水平 , 说明 NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处理对板栗的
代谢具有较好的调节作用 , 有利于防止板栗在贮藏期间的衰老。
乙醇脱氢酶催化乙醛和乙醇间的氧化还原反应 , 在植物无氧呼吸过程中起着重要作用。有研究表
明 ( Scandalious, 1977) , 陆生植物在土壤涝渍和环境缺氧等条件下可诱导根部组织 ADH的大幅度升
高 , 进而导致乙醇大量积累并诱发根伤害。玉米根组织从有氧状态转移至缺氧状态时 , 首先诱导乳酸
合成 , 并积累乳酸 , 导致细胞质 pH下降。当细胞质处于酸性条件 (pH接近 5) 时诱导 ADH合成
(刘晓忠和汪宗立 , 1996)。
作者在研究中发现 , 在 20 ℃温度条件下 2 d左右板栗水浴处理液的 pH值可降至 5左右 (未报
道 ) , 与上述报道结果基本一致。作者在研究中还发现 , 经 NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处理后的板
栗在贮藏初期积累一定量的乙醇 , 但在贮藏过程中乙醇的含量逐渐减少 , 至贮藏结束时处理和对照的
乙醇含量没有差别 , 板栗风味正常 (杨小胡 等 , 2006, 2007)。因此 NaOCl (500 mg·L - 1 ) 水浴处
理后 ADH活性的增加可能是由于水浴处理期间乙醇含量上升所诱导的 , 有利于加速乙醇的降解从而
避免对板栗品质造成不利影响。
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