全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2001 , 28 (3) : 218～222
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2000 - 09 - 25 ; 修回日期 : 2001 - 02 - 08
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (39870507) ; 浙江省自然科学基金重点资助项目 ( ZD0004) ; 农业部“九
五”重点资助项目 (95217201204)3 通讯作者。
桃果实采后脂氧合酶活性和膜脂脂肪酸组分
的变化
吴　敏1 ,2 　陈昆松1 ,2 3 　张上隆2 　吴　平1
(1 浙江大学生命科学学院植物分子生理与生物技术实验室 , 杭州 310029 ;　2 浙江大学园艺系 , 杭州 310029)
摘　要 : 以‘湖景蜜露’桃果实为试材 , 分析了果实后熟软化进程中的乙烯释放、脂氧
合酶 (LOX) 活性和细胞膜脂脂肪酸组分的变化 , 探讨其与果实软化的关系。结果表明 , 细胞
膜脂脂肪酸组分主要有棕榈酸 (16∶0) 、硬脂酸 (18∶0) 、油酸 (18∶1) 、亚油酸 (18∶2) 和亚
麻酸 (18∶3) 。在果实采后 20 ℃后熟过程中 , 三种不饱和脂肪酸组分比例变化较大 (尤其是亚
油酸和亚麻酸) , 而两种饱和脂肪酸的变化很小。在 LOX 自我活化之前 , 亚麻酸可能是 LOX
催化反应的主要底物。果实组织的后熟软化与 LOX参与的细胞膜脂过氧化作用有关 , 乙烯跃
变可能是桃果实成熟启动后的伴随因子 , 参与后熟软化进程。
关键词 : 桃 ; 果实 ; 后熟 ; 软化 ; 脂肪酸 ; 脂氧合酶 ; 乙烯
中图分类号 : S 662. 1 ; Q 945 　文献标识码 : A 　文章编号 : 05132353X (2001) 0320218205
许多研究已证明植物组织的衰老与生物膜的降解密切相关。细胞膜衰败过程包括膜磷
脂水解生成游离脂肪酸 , 脂肪酸组分中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用 , 产生氢过氧化物
和游离自由基〔1 ,2〕。这些脂质过氧化产物和自由基进一步毒害细胞膜系统、蛋白质和
DNA , 导致细胞膜功能丧失及降解死亡 , 促使果实成熟衰老和品质下降〔3 ,4〕。植物组织膜
脂过氧化的启动需要脂氧合酶 (LOX) , LOX及其过氧化产物直接参与组织的衰老进程〔5〕。
脂肪酸组分中的不饱和脂肪酸比例与膜脂过氧化程度有关 , 不同果实采后成熟过程中 , 膜
脂脂肪酸组分的变化规律不尽相同〔6～9〕。作者以‘湖景蜜露’桃果实为试材 , 研究采后果
实膜脂脂肪酸组分变化及其与 LOX 活性、乙烯生成和果实后熟软化的关系 , 进一步探讨
桃果实采后成熟衰老机制 , 为改进和完善相关贮藏技术体系提供理论依据。
1 　材料与方法
1. 1 　材料与处置
供试材料为‘湖景蜜露’ 〔Prunus persica (L. ) Batsch. cv. Hujingmilu〕软溶质桃果
实 , 采自浙江省杭州市大观山果园。果实采收成熟度为底色转白 (约 7～8 成熟) , 于采收
当天运抵实验室 , 挑选后置于 (20 ±1) ℃、相对湿度大于 95 %条件下贮藏 , 用以随机取
样测定有关生理指标。
1. 2 　检测方法
LOX活性测定 : 参照 Axelrod 等〔10〕的方法 , 加以改进。从 3 个果实中取 2 g 果肉组织
置于研钵内 , 加入 10 mL 经 4 ℃预冷的 50 mmol·L - 1 (pH 7. 0) 磷酸缓冲液 , 冰浴匀浆 ,
4 ℃15 000 ×g 离心 15 min , 上清液用于 LOX 活性的测定。3 mL 反应体系中含亚油酸钠
(100 mmol ·L - 1 ) 母液 25μL , 醋酸缓冲液 (100 mmol ·L - 1 , pH 6. 0) 2. 775 mL , 酶液
0. 2 mL , 反应温度 30 ℃, 于 234 nm 处测定LOX活性。加酶液后 15 s 开始计时 , 记录 1 min
内的 OD234值的变化 , 酶活性以 OD234·min·- 1·g - 1表示。重复 3 次。
果实乙烯释放量测定 : 单个果实放入一个密封容器中 , 20 ℃放置 1 h 后抽取 1 mL 气
样 , 用 SP6800 气相色谱仪 (山东鲁南华工仪器厂) 测定乙烯含量。气谱条件 : 氢焰离子
化检测器 , GDX502 填充柱 , 载气、燃气、助燃气分别为 N2、H2 和空气 , 柱温 90 ℃, 检
测室温度 150 ℃。重复 3 次。
膜脂脂肪酸组分测定 : 取中果皮组织按苏维埃等〔11〕的方法进行测定。重复 3 次。
果实硬度及可溶性固形物 (TSS) 含量测定 : 分别用 GY21 型果实硬度计 (测头直径为
3. 5 mm) 和手持折光仪测定果实硬度和 TSS 含量。单果重复 10 次。
2 　结果与分析
2. 1 　桃果实采后硬度、TSS 含量和乙烯
释放量的变化
将湖景蜜露果实置于 20 ℃下后熟软
化 , 并分析该过程中果实硬度、TSS 和乙
烯释放量的变化。从图 1 可见 , 果实硬度
变化可分为明显的两个阶段 , 即采后初期
迅速下降阶段和采后 5 d 以后的平缓变化
阶段 ; TSS 含量变化平缓 , 在 9. 44 ～
11. 18°brix之间 ; 乙烯释放量逐渐上升并于
采后 9 d 达到最高峰 (38. 66 ±7. 67) nL·
g - 1·h - 1 , 随后下降。
2. 2 　桃果实采后 LOX活性的变化
桃果实在 20 ℃下后熟软化过程中 , 组
织内LOX活性在采后初期维持在一个较高
的水平 , 之后略有下降 , 至采后 5 d , 活
性呈现增加变化 , 并于采后 7 d 达到最高 ,
峰值为 (6. 175 ±0. 675) OD234·min - 1·g - 1 ,
随后呈下降趋势 (图 1) 。
2. 3 　桃果实采后膜脂脂肪酸组分的变化
LOX的主要作用底物是细胞膜膜脂组
图 1 　‘湖景蜜露’桃果实采后在 20 ℃下后熟进程中
果实硬度、TSS 含量、乙烯释放量
和 LOX活性的变化
Fig. 1 　Changes in fruit firmness , TSS content ,
ethylene production and LOX during
postharvest peach fruit ripening at 20 ℃
分中的亚油酸和亚麻酸。为了进一步探讨LOX活性与细胞膜膜脂脂肪酸组分变化的关系 ,
9123 期 　　　　　　吴 　敏等 : 桃果实采后脂氧合酶活性和膜脂脂肪酸组分的变化 　　　　　　　
测定了湖景蜜露桃果实后熟过程中细胞膜脂肪酸组分的变化。结果表明 , 成熟桃果实组织
　　　　　中的细胞膜脂脂肪酸组分主要有棕榈酸
(16∶0) 、硬脂酸 (18∶0) 、油酸 (18∶1) 、亚
油酸 (18∶2) 和亚麻酸 (18∶3) 。采后果实
在 20 ℃下后熟过程中 , 饱和脂肪酸棕榈酸
和硬脂酸组分的变化很小 (图 2) 。但对于
三种细胞膜不饱和脂肪酸 (油酸、亚油酸和
亚麻酸) 而言 , 则变幅较大。在采后的前
3 d , 油酸由 (13. 12 ±2. 11) %下降到 (4. 74
±1. 05) % , 而后变化平缓 , 贮藏结束时为
(3. 29 ±0. 08) % ; 亚油酸在前 3 d 趋于增
加 , 由初始的 ( 40. 08 ±0. 64) %上升到
(52. 81 ±1. 07) % , 之后急剧降低 , 贮藏末
期为 (17. 14 ±3. 3) % ; 亚麻酸在贮藏前期
变化较缓慢 , 从初始的 (17. 07 ±2. 44) %到
采后 5 d 的 (18. 39 ±1. 96) % , 其后比例迅
　　　　　
图 2 　‘湖景蜜露’桃果实采后在 20 ℃下后熟进程中
棕榈酸和硬脂酸组分的变化
Fig. 2 　Changes in palmitic and stearic acid composition
during postharvest peach fruit ripening at 20 ℃
速上升 , 至末期增为 (52. 9 ±3. 5) % (图 3) 。
图 3 　‘湖景蜜露’桃果实采后在 20 ℃下后熟进程中油酸、亚油酸和亚麻酸组分的变化
Fig. 3 　Changes in oleic , linoleic and linolenic acid composition during postharvest peach fruit ripening at 20 ℃
3 　讨论
乙烯是一种成熟衰老激素 , 在果实成熟、衰老进程中起着重要的调节作用。人为促进
或抑制采后果实的内源乙烯生成 , 可加速或延缓果实的后熟软化进程。但有研究认为在有
些果实的后熟软化过程中 , 乙烯只是一个决定后熟软化速度的因子 , 而非软化启动因
子〔12～15〕。桃果实后熟软化进程有典型的乙烯跃变 , Tonutti 等〔16〕发现 , 桃果实采后初期的
软化启动阶段 , 乙烯释放量增加缓慢 , 乙烯跃变出现在软化后期。我们对湖景蜜露桃果实
的研究也得到类似的结果 , 认为软化后期的乙烯大量生成可能是果实成熟衰老伴随的一种
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现象 , 乙烯在果实后熟软化进程中的作用仍有待进一步研究。
脂质过氧化作用是组织衰老过程中膜降解的主要机制 , 该过程有自由基的介入〔2 ,17〕。
LOX及其催化的过氧化反应产物直接参与了组织的衰老进程 , 组织膜脂过氧化作用的启动
需要LOX〔5〕。LOX启动脂质过氧化反应的时间和程度 , 与其酶活性变化相比 , 酶作用底物
的有效性显得更为重要。脂质过氧化反应启动时需要LOX , 而一旦反应启动后 , LOX便会
自我活化〔5〕 (即LOX活性可被其催化产生的脂质过氧化物活化) , 而衰老过程由磷脂酶催
化的膜磷脂降解产物则是LOX底物游离不饱和脂肪酸的主要来源。
陈昆松等〔6〕研究发现 , 在猕猴桃果实后熟软化过程中的 LOX 活性与膜脂脂肪酸组分
的变化一致 , 在果实采后初期 , 随着 LOX 活性的增加 , 底物亚油酸和亚麻酸被消耗 , 并
启动膜脂过氧化作用 , LOX自我活化 , 促使细胞膜释放出游离脂肪酸 , 致使 LOX 底物亚
油酸和亚麻酸迅速积累。在香蕉果实成熟过程中 , 跃变前期 , 亚麻酸增加缓慢 , 跃变上升
期增加迅速 , 而该过程亚油酸组分呈下降变化〔9〕。我们的试验结果与同属冷敏型果实的香
蕉〔9〕的结果基本一致 , 而不同于猕猴桃〔6〕、西洋梨〔7〕和葡萄柚〔8〕。这种差异可能与果实对
环境温度的敏感性有关。本研究显示 , 桃果实采后在 20 ℃后熟过程中 , 棕榈酸和硬脂酸
组分变化相对平稳 , 且硬脂酸含量很低 , 这可能是由于硬脂酸作为油酸的前体物质 , 很容
易在脂肪酸脱饱和酶的作用下转化为油酸〔18〕之故 ; 三种不饱和脂肪酸油酸、亚油酸和亚
麻酸组分中 , 采后的前 3 d , 油酸呈持续下降变化 , 亚油酸组分趋于增加 , 亚麻酸略有减
少后又增加 ; 同期的LOX活性维持在较高水平 , 果实硬度迅速下降 , 乙烯进入跃变上升
期。由此可知 , 在果实采后初期 , 高活性的 LOX 可能首先以亚麻酸为底物 , 随着油酸比
例的下降 , 亚油酸积累 , 启动 LOX 自我活化 , 促使膜脂过氧化进一步加剧 , 加速乙烯的
合成 , LOX峰值出现在乙烯跃变峰之前。采摘 3 d 后 , 由于油酸水平趋于稳定 , 亚油酸含
量比例下降 , 而亚麻酸增加。亚麻酸水平的增加 , 可促使细胞膜透性的增加〔19〕。果实后
熟软化后期亚麻酸比例的急剧增加可能是果实组织衰老的结果。亚油酸和亚麻酸的这种变
化趋势 , 是亚油酸可进一步在脂肪酸脱饱和酶催化下转化为亚麻酸〔18〕的结果 , 这也是
LOX自我活化和组织衰老过程中膜脂过氧化的需要。
综上所述 , 由LOX参与启动的膜脂过氧化 , 可促使膜磷脂的降解和游离脂肪酸的积
累 , 在LOX出现自我活化之前 , 亚麻酸可能是 LOX 催化反应的主要底物。果实组织的后
熟软化与LOX参与的细胞膜脂过氧化作用有相关性 , 乙烯跃变可能是作为桃果实成熟启
动后的伴随因子 , 参与果实后熟软化进程。
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Changes of Lipoxygenase Activity and Memberane Fatty Acid Compo2
sition in Postharvest Ripening Peach ( Prunus persica L. ) Fruit
Wu Min1 ,2 , Chen Kunsong1 ,2 , Zhang Shanglong2 , and Wu Ping1
(1 Laboratory of Plant Molecular Physiology and Biotechnology , College of Life Sciences Zhejiang University , Hangzhou
310029 ;　2 Department of Horticulture , Zhejiang University , Hangzhou 310029)
Abstract : A peach cultivar‘Hujingmilu’was used to investigate the changes of LOX activity ,
ethylene production and memberane fatty acid composition. It was found that the major fatty acids in
the ripening peach fruit included palmitic acid (16∶0) , stearic acid (18∶0) , oleic acid (18∶1) ,
linoleic acid (18∶2) and linolenic acid (18∶3) . There were remarkable changes in the proportion of
oleic acid , linoleic acid and linolenic acid , especially linoleic acid and linolenic acid , while no such
notable changes in the proportion of palmitic acid and stearic acid during fruit ripening at 20 ℃.
Linolenic acid was mainly used as a LOX catalyzing substrate before LOX self2propagation during fruit
ripening at 20 ℃. LOX might play a role in memberane lipid peroxidation which participated in fruit
ripening and softening. The significance of these results was discussed.
Key words : Prunus persica L. ; Fruit ; Ripening ; Softening ; Fatty acids ; Lipoxygenase ;
Ethylene
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