全 文 ：武汉植物学研究 2006，24(3)：235～239
Jouma／of Wuhan Botanical Research
不同贮藏温度对枇杷果肉木质化及相关酶活性的影响
吴锦程’，唐朝晖，陈群，夏海琳，赖育兰
(福建省莆田学院环境与生命科学系，福建莆田 351100)
摘 要：将“解放钟”枇杷( 铀。打y口japonica Lind1．cv．Jiefangzhong)果实于4~C和 12~C下贮藏，研究了不同贮藏温
度对采后枇杷果肉木质化及相关酶活性的影响。结果表 明，4~C贮藏的枇杷果肉苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine
ummonia lyase，PAL)、4-香豆酸辅酶 A连接酶(4-coumamte coenzyme A llgase，4-CL)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alco-
hol dehydrogenas~，CAD)和过氧化物酶(peroxidase，POD)活性高于 12~C贮果，而多酚氧化酶(polyphenol oxldase，
Ppo )活性低于 12~C贮果。4~C贮藏的枇杷果肉硬度和木质素含量不断增加，果肉木质化较为严重；12~C贮藏的枇
杷果肉硬度和木质素含量低于4~C贮果，果肉木质化程度较低。低温诱导 PAL和POD活性的上升是导致枇杷果
肉发生木质化的主要原因。
关键词：枇杷；果肉木质化；贮藏温度；苯丙氨酸解氨酶(PAL)；过氧化物酶(POD)
中图分类号：$667．3；Q946．5 文献标识码：A 文章编号 ：1000-470X(20(O)03-0235．05
The Efects of Diferent Storage Temperatures on Lignification and
Related Enzymes Activities in Loquat Pulp
WU Jin-Cheng’，TANG Chao-Hui，CHEN Qun，XLA Hal-Lin，LAI Yu-L丑n
(Env／ronment and &／ence ， ，l iI ，Putian，Fujitm 351100，China)
Abstract： e efects of diferent storage temperatures on hgnifcafion and related enzyme activities of lo-
quat(Eriobotryajaponica I．Jnd1．CV．Jiefangzhong)pulp stored at4~C and 12℃ were studied． I1le results
showed that phenylManine ammonia lyase(PAL，EC 4．1．3．5．)activity，4-coumarate coenzyme A ligase
(4一CL，EC 6．2．1．12．)activity，cinnamyl alcohol dehydrogenase(CAD，EC 1．1．1．195．)activity and
peroxidase(POD，EC 1．11．1．7．)activity ofloquat pulp stored at 4~C were hi 曲er than those stored at
l2℃，while polyphenol oxidase(PPO，EC 1．10．3．2．)activity was lower．卟e firmness and lignin con—
tent of loquat pulp at 4℃ increased during storage．which results in comparatively serious lignification in
loquat pulp．卟 e firmness and lignin content of loquat puIp at 12~C were lower than at 4~C ．hence a lo-
wer level of lignification in loquat pulp． I1le main ~ctor for lignifcation in loquat pulp is that the low
temperature caused hisher phenylalan ine ammonia lyase activity an d pemxidase activity．
Key words：Loquat；Lignification of pulp；Storage temperature；Phenylalan ine ammonia lysae；Pemxi-
dase
枇杷(Eriobotrya japonica l_Jnd1．)为原产中国的
一 种亚热带保健水果，果实皮薄多汁，极易被碰伤或
受微生物侵染而腐烂，不耐贮运，鲜食供应期短，外
销就更为困难，制约了枇杷种植效益的提高⋯。目
前枇杷生产上主要采用气调冷藏保鲜技术以延长鲜
食和加工期，低温气调贮藏虽可有效控制果实腐烂
的发生，但经冷藏后枇杷果肉木质化严重，质地生
硬，口感粗拙而失去食用价值。郑永华等从细胞壁
物质代谢角度探讨冷藏枇杷果肉木质化的问题，认
为冷藏枇杷果肉木质化是低温诱导细胞壁物质代谢
异常所致 】。本研究主要从植物苯丙烷代谢途径
来探讨相关酶活性变化与冷藏枇杷果肉木质化的关
系，以期为控制冷藏枇杷果肉木质化发生提供理论
依据。
1 材料与方法
1．1 材料与仪器
试材为产自中国著名枇杷产区福建省莆田市常
太镇的“解放钟”枇杷(Eriobotryajaponica Lind1．CV．
Jiefangzhong)果实。果实于正常食用成熟度采收，
收稿 13期：2005—11-30，修回13期：2006-02-24。
基金项 目：福建省科技厅资助重点课题(20021023)。
作者简介：吴锦程(1965一)，男，副教授，学士，主要从事植物资源及生理生化研究。
·通讯作者(E—mal：wj~23s4@163．com)。
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
采后当天运回莆田学院环境与生命科学系生物技术
中心实验室。选择成熟度和大小基本一致、无损伤
果实，果实分装于0．02 mnl厚聚乙烯袋，用橡皮筋
绕两道扎袋 口而不密封，分别于 4~C和 12~C贮藏。
每处理 3 kg果实，重复3次，每 7 d取样测定相关
指标。试验所用药品中香豆酸(p—coumaric acid)和
辅酶A(CoA)为Flucka产品，反式肉桂酸(cinnamic
acid)购自Alfa Aesar公司，三磷酸腺苷 (ATP)为
Sigma产品，尼克酰胺二核苷嘌呤三磷酸(r,rAOl,)
为美国Sanland公司提供，其它均为国产分析纯试
剂。日本产的 FHM-5型果实硬度计；岛津 uV．1240
可见紫外分光光度计为中国苏州岛津产品。
1．2 方法
果肉硬度的测定 使用 FHM-5型果实硬度计
测定去皮后果 肉硬度，每次随机取 10个枇杷果实
测定每个果中部3个点的果肉硬度，结果以kg／cm
表示。
木质素含量的测定 参照朱海英等的方法[3】。
结果以％跚 表示，测定 3次重复。
多酚氧化酶活性 (PPo)测定 参照张志 良的
硫酸铵分级盐析及透析法制备酶液 J。参照郑永
华等和李忠光等的方法测定 PPO活性[5 J，反应液
包括 0．1 tool·L‘。pH6．8磷酸缓冲液 1．8 mL、
0．20 tool·L 邻苯二酚 1．0 mL和0．2 mL的酶液，
于410 nnl处测定其 OD值；酶 活性 以 1 min内
OD值增加 0．001为一个 酶活力单 位，结果 以
U·g 表示，测定 3次重复。
苯丙氨酸解氨酶活性 (PAL)测定 参照薛应
龙酶液提取与酶活性测定方法 略加修改。反应
体系含 1．0 mL酶液、0．05 tool·L 的 L．苯丙氨酸
0．4 mL和0．1 tool·L～pH 8．8硼酸缓冲液 1．6 mL，
总体积为3．0 mL。反应液于 290 nnl处测其吸光值，
酶活性以反应液 1 h变化0．001吸光值为—个酶活性
单位，结果以U·g 表示，测定 3次重复。
4-香豆酸辅酶 A连接酶(4-CL)活性的测定
参照毕 咏梅提取 和测定 4．CL酶活性 的方法[8】。
3．0 mL反 应 液 中 包 括 15 mmol·L 的 Mg
0．45 mL，5 mmol·L 的 4．香 豆 酸 0．15 mL，
1．0 mmol·L 的 CoA 0．15 mL，50 mmol·L 的ATP
0．15 mL，0．5 mL酶液，0．2 tool·L～Tris·HCI溶液
1．6 mL。于40℃恒温水浴反应 10 min后在 333 nnl
测其吸光值，以变化0．0001 OD值为一个酶活力单
位，对照不加香豆酸。结果以U·g 表示，测定
3次重复。
肉桂醇脱氢酶活性(CAD)测定 参照 Gofner
等的方法-9 提取酶液与酶活性测定。反应液含有
0．2 mL酶提取液，6．4 mmol·L 的 NADP 1．25 mL，
3．2 mmol·L 的反式肉桂酸 1．25 mL，pH 6．5磷酸
缓冲液 1．3 mL，总体积4．0 mL。于 340 nnl处测定
其吸光值，酶活性以1 rain变化0．001吸光值为一
个酶活性单位，结果以u·g 表示，测定 3次重
复。
过氧化物酶活性(POD)测定 参照陈建勋等
POD酶液提取和愈创木酚法测定酶活性[1。。 反应
液在470 nnl波长处测定吸光值，用缓冲液做空白对
照；每隔 1 min读取 OD值 1次，共测 3 rain，酶活性
以每 1 rain变化 0．001吸光值为一个酶活性单位，
结果以 u·g 表示 ，测定 3次重复。
以上测定所得数据经 Duncan’s新复极差法进
行方差分析，检验差异显著性。
2 结果
2．1 贮藏温度对枇杷果肉硬度的影响
贮藏于4~C和 12~C的枇杷果肉硬度均呈上升趋
势，贮于 12~C的枇杷果 肉硬度始终低于 4~C贮果。
前 7 d内贮于4~C和 12~C的果肉硬度差别并不显著
(p>0．05)；7 d后贮藏于4℃和 12℃的枇杷果肉硬
度差别逐渐加大；14 d后贮藏于4~C的果肉硬度迅
速上升，比12℃下贮藏的果肉硬度高26％以上，差
异达极显著水平(p<0．O1)(图 1)。试验结果表明，
枇杷果实在较低温度的4℃下贮藏 35 d后果肉质地
较硬，组织木质化严重；而在 12~C下贮藏 35 d仍较
好保持枇杷果实的口感品质。
￡
爸
一
蹀
0 7 14 2I 28 35
贮藏时间(d)
Storage ti‘mc
图 1 枇杷采后果肉硬度的变化
Fig．1 The changes offruit firmness in
loquat pulp after harvest
2．2 贮藏温度对枇杷果肉木质素含量的影响
由图2可知，12~C贮藏的枇杷果肉木质素含量
一 直低于4~C的。但贮于 4℃和 12℃的果肉木质素
含量在前 7 d内区别不大；7 d后贮于4~C的果肉木
质素含量上升幅度大于 12~C贮果，并开始出现较明
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第3期 吴锦程等：不同贮藏温度对枇杷果肉木质化及相关酶活性的影响 237
≥
苫
缸
档矗
j
*
0 7 I4 2I 28 35
贮藏时间 (d)
Storage tIme
图 2 枇杷采后果肉木质素含量的变化
Fig．2 The changes oflgnln content in
loquat pulp after harvest
显的差别。l2℃贮藏的果肉木质素含量的较快上升
仅出现在 l4～21 d，其它时间果肉木质素含量上升
较为缓慢；而4℃下贮藏 14 d后的果肉木质素含量
上升一直较快，比同期 l2℃下贮藏的果肉木质素含
量高 18％以上，差异达极显著水平(P<0．01)，l2℃
贮藏的枇杷果肉组织木质化发生相对较轻。经相关
性分析表明，果实在4℃贮藏期间果肉硬度与木质
素含量呈显著正相关，相关系数为0．9。
2．3 贮藏温度对枇杷果肉PPO活性的影响
枇杷果实 4℃贮藏过程中，PPO活性经前 7 d
下降后随即迅速上升并于第 14 d形成峰值，随后活
性呈下降趋势(图3)，这与郑永华等在相关研究中
的结果一致 J。l2℃贮藏的果肉 PPO活性动态变
化与4℃下贮果相似，但 l2℃下贮藏 14 d后果肉的
PPO活性比同期4℃贮果高30％以上，差异达极显
著水平(p<0．01)。由此可见，低温贮藏可显著抑
制枇杷果肉PPO活性。
≥
【
一
0
50
00
50
00
50
00
50
0
0 7 I4 2I 28 35
贮藏时间 (d)
Storage tim
图 3 枇杷采后果肉PPO活性的变化
Fig．3 Th e changes of PPO activity in
loquat pulp after harvest
2．4 贮藏温度对枇杷果肉PAL活性的影响
植物体内的 PAL活性与木质素的生成密切相
关¨¨ 。从图4可以看出，l2℃下贮藏的果肉PAL活
性呈逐渐下降趋势。4℃下贮藏的果肉PAL活性在
前 7 d逐渐上升，7～14 d活性下降，14 d后果肉的
PAL活性较快上升并保持较高的活性水平，28 d后
PAL活性才开始下降。结果表明：l2℃贮果的PAL
活性始终低于4℃贮果 ；4~C贮果7 d后的 PAL活性
均比 l2℃贮果高 35％以上，达极显著差异水平
(p<0．01)。4℃贮果在 l4～28 d期间是 PAL活性
大幅度上升的阶段，这可能是枇杷果肉木质化劣变
的关键时期；而 l2℃下贮藏的果肉PAL活性呈平
稳下降并保持较低水平，减缓了木质素的生成。
≥
已
!}g
-j
0 7 I4 2I 28 35
贮藏时间 (d)
Storage ti
图 4 枇杷采后果肉PAL活性的变化
Fig．4 Th e changes of PAL activity in
loquat pulp after harvest
2．5 贮藏温度对枇杷果肉4-CL活性的影响
贮于4℃和 l2℃下的果肉4一CL活性在前 14 d
均呈上升趋势，第 14 d后则开始下降，呈现“先升
后降”的变化规律(图5)。l2℃下贮藏的果肉4一CL
活性略低于 4℃，差异不显著(p>0．05)。且 21 d
后 l2℃下贮藏的果肉4一CL活性下降缓于 4℃，可
见温度对枇杷果肉的4一CL活性影响相对较小。
一 I20
主 10
、 ； 80
=I．：
等 。
嚣 。
-jfo ~‘r 20
0 7 l4 2l 28 35
贮藏时间 (d)
Storage tim
图 5 枇杷采后果肉4·CL活性的变化
Fig．5 The changes of4-CL activity in
loquat pulp after harvest
2．6 贮藏温度对枇杷果肉 CAD活性的影响
贮于4℃和 l2℃下果肉 CAD活性的变化规律
趋同，即前 14 d内CAD活性呈缓慢上升，14 d后
CAD活性急剧上升并在第 21 d形成一个活性高峰，
但在第21 d贮于4℃的果肉CAD活性峰值显著高
于 l2℃贮果，为 l2℃贮果 CAD活性的 1．68倍，差
异达极显著水平(p<0．01)。活性峰值过后贮于
4℃下的果肉CAD活性迅速下降，而于 l2℃下贮藏
的果肉CAD活性下降趋缓(图 6)。说明枇杷果实
贮藏过程中温度对 CAD活性影响较大，低温诱导
了CAD活性的上升。
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238 武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
一 2400
≥ 2100
1800
兰 1500
2 120 藿君9
U 0
贮藏时间(d)
Storage timc
图6 枇杷采后果肉CAD活性的变化
Fi&6 11Ie changes ofCAD activity in
loquat pulp after harvest
2．7 贮藏温度对枇杷果肉POD活性的影响
4~C和 12~C下贮藏的果肉POD活性在贮藏期前
7 d均呈下降趋势，两者 POD活性差异并不显著
(P>0．05)。4℃贮藏的果 肉POD活性在 7—28 d
内急剧上升，并于第28 d形成峰值，峰值后 POD活
性随即下降。12~C贮藏的果 肉POD活性 7 d后呈
上升趋势，4~C贮果的POD活性 14 d后均比12~C下
贮果高 31％ 以上 (图 7)，差异达极 显著水 平
(P<0．01)。
≥
‘；
蓍垂
0
凸．
贮 藏时间(d)
Storage time
图 7 枇杷采后果肉 POD活性的变化
Fi&7 The changes of POD activity in
loquat pulp after harvest
3 讨论
多酚氧化酶(PPO，EC 1．10．3．2．)为广泛存在
于植物体内的多功能酶类，它除能催化多酚类氧化
成醌类化合物而引起果蔬褐变外u ，还参与酚类
物质的代谢转化，它通过氧化酚类物质(如绿原酸，
香豆素等)而促进木质素的合成u引。郑永华等认为
PPO活性上升促进了枇杷采后木质素的合成[5】。
在本试验中，4~C贮藏的果肉PPO活性较低，果实硬
度与木质素含量却较高；相反，12~C贮藏的果实
PPO活性保持相对较高水平，其果实硬度与木质素
含量却较低，说明PPO活性的上升虽然促进了枇杷
采后木质素的生成，但它在枇杷果肉木质素的生成
方面并不起主要作用。
木质素是植物苯丙烷代谢途径的主要终产物之
一
， 苯丙氨酸解氨酶(PAL，EC 4．1．3．5．)是催化苯
丙烷类代谢第一步反应的酶，是苯丙烷类代谢的关
键酶和限速酶¨¨ 。Lin和朱海英等先后对不同植物
研究后认为，在木质化开始时 PAL活性就迅速上升
到一个很高的水平，PAL可以作为木质化开始的标
志酶[3．1引。刘尊英等对绿芦笋采后木质化研究中证
实PAL促进木质素的生物合成 ¨；郑永华等研究
认为低温可诱导枇杷 PAL活性的上升而促进木质
素的合成 j。本试验发现，12~C贮藏的果肉PAL
活性较低，果肉木质素含量和硬度也相应较低；而
4~C下贮藏的果肉PAL活性保持较高的水平，果肉
木质素含量和硬度相对较高，这表明冷藏枇杷果肉
的木质化与 PAL活性密切相关。在相对温度较高
的12~C下贮藏降低了果肉PAL的活性，抑制果肉
木质素的生成，阻止果肉木质化的发生。
因4一香豆酸辅酶 A连接酶(4一CL，EC 6．2．1．
12．)处在苯丙烷类代谢向形成不同类型产物的转
折点(如木质素的合成)而备受关注。Grand等研究
发现在木质化程度较高的杨树茎木质部 4一CL活性
较高，而在薄壁组织中活性很低 ，可见在木质素的
生物合成中4一CL有着重要的作用 ¨。本试验中贮
于4~C和 12℃果肉的4一CL活性差异小，贮于4~C枇
杷果肉35 d后发生严重木质化；而贮于 12℃下的
枇杷果肉木质素含量却增加较少，质地相对柔软。
可见4一CL并不是导致 4℃下枇杷果肉发生严重木
质化的主要因素。
肉桂醇脱氢酶(CAD，EC 1．1．1．195．)是苯丙
烷类代谢中催化木质素前体香豆醛向香豆醇转化，
它是木质素代谢途径中的一个重要环节【l¨。试验
结果显示，12℃下贮藏的果肉 CAD活性显著低于
4~C贮果的活性水平，低温诱导了 CAD活性的较大
增加，从而促进4~C下果肉木质素的生成。
植物在长期的进化过程中形成了一个完善的清
除活性氧的防卫系统，使植物体内产生与清除活性
氧维持在一个动态平衡；但在逆境条件下(如低温
等)这种动态平衡会被打破，导致活性氧(如 H O
等)的大量积累而引起植物细胞、组织或器官出现
衰老甚至死亡。过氧化物酶 (POD，EC 1．11．1．
7．)是植物活性氧代谢中活性氧清除系统的一种重
要酶类，同时也是木质素生物合成中最后一步的关
键酶。木质素是一种羟醛醇多聚体，POD在 H O
参与下催化木质素单体聚合成木质素，提高组织木
质化程度ⅢJ。Milosevic N等和席玛芳等在相关研
究中发现 POD活性与组织木质素含量呈显著正相
关Ll s． 】。本试验中枇杷果实于4~C贮藏的果肉POD
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第 3期 吴锦程等：不同贮藏温度对枇杷果 肉木质化及相关酶活性的影响
活性和木质素含量均较高，低温可能促使枇杷果肉
活性氧清除酶系统的不协调而导致 H：O：的积累和
POD活性的上升，促进木质素单体聚合成木质素。
冷藏枇杷果肉发生木质化是多因素综合作用的
结果。冷藏枇杷果 肉的 PPO、PAL、4一CL、CAD和
POD活性变化与果肉木质化的发生相关。但它们
对果肉发生木质化所发挥的作用不尽相同，贮于
4℃枇杷果肉的CAD、PAL和POD活性均明显高于
12℃贮果，其中以 POD和 PAL最为突显。经相关
性分析表明，贮于4℃枇杷果肉的木质素含量与
PAL、POD和 CAD活性呈正相关，其相关系数(r)
分别为0．86、0．89和0．4；经 t检验结果显示，木质
素含量与 PAL和POD活性呈显著正相关。PAL和
POD活性的上升是导致 4℃下贮藏的枇杷果肉发生
木质化的主要原因；而 PPO和4一CL可能对果肉发
生木质化的作用相对较小。PPO、PAL、4一CL、CAD
和 POD活性峰值分别出现在果实贮藏期的第 14、
28、14、21 d和28 d，它们可能在各 自不同阶段对冷
藏枇杷果肉木质化的发生起主要作用。CAD和4一
CL在枇杷上的研究未见相关报道，它们在枇杷果
肉木质化中的作用有待更深人的研究。
参考文献：
[1] 吴锦程．枇杷的生产与科研 [J]．莆田学院学报，2004，ll
(3)：31—37．
[2] 郑永华，李三玉，席玛芳．枇杷冷藏过程中果肉木质化与细
胞壁物质变化的关系 [J]．植物生理学报，2000，26(4)：
3O6—310．
[3] 朱海英，李人圭，王隆华．丝瓜果实发育中木质素代谢及有
关导管分化的生理生化研究[J]．华东师范大学学报，1997
(1)：87—94．
[4] 张志良．植物生理学实验指导[M]．北京：高等教育出版社 ，
1992．158—159．
[5] 郑永华，苏新国，易云波，李三玉，席玛芳．SO2对枇杷冷藏
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
效果的影响[J]．南京农业大学学报，20O0，23(2)：89—92．
李忠光，龚明．植物多酚氧化酶活性测定方法的改进[J]．云
南师范大学学报，2005，7,5(1)：89—92．
薛应龙．植物生理学实验指导[M]．北京：高等教育出版社，
1985．104一l15．
毕咏梅，欧阳光察．水稻 4—香豆酸 CoA连接酶的基本性质
[J]．植物生理学通讯 ，1990(6)：18—20．
Go~nerD，JofroyI，GrimaP J，nalpin C，Knig}ItM E，Sehuch
W ，Boudet A M．Purification an d characterlzation of isdorms of
cinnamyl alcohol denydrogenesefrom Eucalyptusxylem[J]．P／an-
ta，1992，l鹤(1)：48—53．
陈建勋，王晓峰．植物生理学实验指导[M]．广州：华南理
工大学出版社．2OO2．119—121．
陈晓亚．植物次生代谢及其调控[A]．见：余叔文，汤章城主
编．植物生理与分子生物学 [M]．第 2版．北京：科学出版
社，1998．390—399．
吴振先，韩冬梅，季作梁，陈维信．SO2对贮藏龙眼果皮酶
促褐变的影响[J]．园艺学报，1999，26(2)：91—95．
Campbel M M，Ronald R ．Variation in lignin content and com-
positon[J]．Plant Physl，1996，110：3—13．
Lin Q，Northcote D H．Expresion of phenylalanine ammonial-
yase gene during la~eheary-element diferentiation from cultured
m,~phrU cel of Zmina e~gans L．[J]．P／anta，1990，182；
591—598．
刘尊英，姜微波．常温下 GA3处理对绿芦笋采后木质化的影
响[J]．中国农业科学，2005，38(2)：383—387．
Grand C，Boudet A，Boud~ A M． Isoenzymes of hydroxycin-
namate：CoA ligase from poplar stems properties and tissue distri-
bufion[J]．P／ants，1983，158：225—229．
王爱国．植物的氧代谢[A]．见：余叔文 ，汤章诚主编．植物
生理与分子生物学[M]．第 2版．北京：科学出版社，1998．
366—389．
MilosevicN，SlusarenkoA J．Active oxygenmetabolismandlig-
nifcation in the hypersensitve response in bean[J]．Physiology
and Molem~r Plant Pathoiogy ，1996，49：143—158．
席玛芳，罗自生，程度，冯国斌，章雪忠．竹笋采后活性氧
代谢对木质化 的影响[J]．中国农业科学 ，2001，34(2)：
】97一】99．
维普资讯 http://www.cqvip.com