全 文 ： 8。一
广 西 植 物 Guihaia l3(1)：80～83．Feb． 1993
7／0
成熟和褐变荔枝果实呼吸作用和脂氧合酶活性
中 科学 510650) 5 6 6门／·／0f (国 院华南植物研究昕，广州 t 、 ’fVl
f 0
摘要 荔枝果实完全成熟和果皮交鲜红时．呼吸速率降低．仅相当于果皮带绿时的 39．4
此对 羁睫和果廊的脂氧 台酶活蛀亦 明显降低．分别相当于后者的60．2 和49．I 。成熟 荔枝果实
果皮呼吸作用对KCN抑制敏感 2 121M KCN抑制果皮总呼设的91．8 ，而仅抑制果肉的56．9 。
荔枝果皮呼哦的电l了传递主要是通过细胞色素氧化酶途径 ，而果肉则可能一半是通过其它氧 化 酶
途径 2 121KCN：gF1．5ram SHAM 抑制成熟果皮总呼吸97．9 ，为 SHAM抑制的交替途径呼吸 占
总呼吸5，28 。相同浓．芝：KcN和SHAM 抑制褐变果皮总呼吸79．7弼，则 SHAM 抑制的交营途径
呼吸占27．1％． 果穿褐变时，果皮交替途径呼吸比例埔高。这 ·变化可能促进H±O±积累、乙烯产
生和果皮褐变深化。 【
关键词 壮 ；交蒋选径呼吸； 曙叭
荔枝 (Litchi c^f Fns )是华南名贵水果。采后果皮极易变褐，从而降低果实品 质。近
年来为了适应产区扩大种植和解决贮运和产销调节，曾采用药物杀菌，薄膜包装和低温贮藏
等不同措施来贮藏荔枝果实，以减少果皮褐变和保持果实品质【”” ]。江建平等⋯ 认为，乙
烯产生是诱致果皮褐变的主要原因之一。当经低温贮藏的荔枝果 实移置常温下，其呼吸和 乙烯
产生急剧上升 ，并导致果皮变褐。荔枝果皮褐变亦可能与果 肉的多酚氧化酶活性增高有关 ]·
同时可能伴随着氧化和过氧化作用加剧。但果皮褐变的真正机理尚知甚少 。脂氧台酶是植物组
织中唯一利用分子氧氧化不饱和脂肪酸的酶。当组织衰老时，脂氧合酶活性增高 ”]，这一变
化可能导致自由基积累和引起膜损伤蛀后导致组织损环。是否在荔枝果实贮藏和果皮褐变时
亦表现脂氧台酶活性变化，这是为人们感兴趣的问题。阐明这一问题将有助于认识荔枝褐变的
机弹
材 料 和 方 法
“黑叶”品种的荔枝生长在本所植物园。从树上采集果皮带绿色和果皮变 红 的 荔 枝果
实。成熟和果皮完全变红的果实放入塑料袋，每袋约 1 kg，放置室温下 3至 5天，果 皮 逐
渐变褐。取已变褐的果实3O个 ，剥取果皮和果肉，随机鞭样。果皮和果肉切取小块，在预玲后
加入0．05 mol／L磷酸盐缓冲液 (pH7．0)(1：2w／v)和 1 PVP，在乳醛中研磨。组织
匀浆通过四层纱布过滤，以PR一52D型低温离心机1000 x g离心 5 min， 以除去未被 破 碎 时
组织和残渣。离心上清液~15000×g离心20rain，取上清液供测定。
脂氧合酶活性测定：反应介质包含0．05~ol／L磷酸 盐缓 冲液 (pH7．0)和Tweer~-2@
(1．4glL)分散于0．05mol／L磷酸盐缓冲液的亚油酸缓冲液的亚油酸 5mmol／L。以 Cla~k
氧电极 (Yellow Springs Inst．Co．)在25℃下测定酶活性。
呼吸速率的测定：以0．05 mol／L磷酸盐缓冲液 (pI-I 7．0)为介质，利用 Clark氧 电极
测定。
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1期 孙谷畴：成熟和褐变荔枝果实呼吸作用和脂氧合酶活性 81
蛋白质含量测定{桉 Lowry[ 方法测定。
结 果
一
、 不同成熟度荔枝果实的呼吸速率和脂氧合酶活性
果皮带绿色荔枝果实的果肉分离物呼吸速率为0．038 mol·mg-1蛋白·min一 。在 树上成
熟和果皮变红果实呼吸速率相当前者39．4 。果肉的脂氧台酶 活性 从带绿色果实的1．352
tool·mg 蛋 白·min．1降至红果皮果实 的0．663 mol·mg 蛋白·min～，降低50．9 。红果
皮脂氧台酶活性亦较带绿色果皮的低39．8％。结果表明，果实成熟和果皮鲜红时，呼吸率 速
和脂氧合酶活性均明显降低。
=、KCN对成熟荔枝呼吸作用的抑制
2m mol／LKCN使果皮分离物的呼吸速率从0．723降至0．059 mo1．mg 蛋白·min～，
抑制率为91．8 ，而相同浓度KCN仅抑制果 肉分离物的54+1 。表明成熟果实的果皮呼吸对
KCN抑制的反应敏感。
三、荔枝褐 变果实呼吸 作 用和脂氧合 表 1 KCN和SHAM对荔技鲜果和褐变果皮分离物
酶活性 呼吸的抑翻作用
表 1表明，变褐果皮分离物的呼吸速率
较鲜果低，约为鲜果的23．2 。2 m mol／L
KCN能抑制果皮分离物的大 部 舟呼 吸。
1．5m mol／L SHAM，一种抗 氰呼吸的抑
制剂，能继续抑制 残余呼吸的71．4 ， 这
一 部分呼吸为交替途径呼吸，约 占 总 呼吸
5．28 。果皮变褐，交替途径呼吸 占总 呼
吸27．14 。褐变果皮有较低 呼 吸 速 率，
KCN抑制敏感的呼吸部分 占总呼吸比例较
低，而为 8HAM 抑制的交替途径呼吸的比
倒增高，果皮褐变扩大了交替呼吸途径。褐
变果皮分离物脂氧合酶 活性 (0．580 tool·
mg 蛋 白·min ) 仅 相 当 于 鲜 果 皮
(0．81 6 mol·mg 蛋 白·min )的
71．1 。果 肉部分则为90．1 。表明 果 皮
褐变，其脂氧台酶活性 的 降 低 较 果 肉 明
显 。
Table 1 The inhibition of KCN and SHAM
to respiration for the preperation of the
periearp fresh and browning fruits
制 备 物
prepcratlo“
呼 吸 速 率 抑 制率 ( )
re
m
sp
。
i1r
．
a
m
ti on rat
．
e inhlbifion
rain’。
＆ Fresh O
． 763
perlcarp
4-2m mOl／L 0．056
KCN
4-2皿 mOl／L O．01 6
KCN
4-1．5m moiI／L ’
SH M
褐变果皮 browaitg
perlcarp
4-2m mol／L 0．084
KCN
4-2m mol／L O．O36
KCN
4-1．5m mol／L
SH M
92．6
97．9
52．5
79．7
讨 论
未完全成熟和果皮略带绿色果实呼吸速率较成熟果实高。果实成熟和果皮鲜红爵，呼吸
速率降低，果皮和果 肉脂氧合酶活性降低。Peterman和 Siodow(1985) ” 亦 观 察 到 大
豆子叶衰老时·脂氧合酶活性降低。在离体小麦和燕麦亦见此变化。荔枝果实成熟和采后贮
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广 西 植 物 l3卷
藏时果皮揭变，脂氧台酶活性亦见降低。果实成熟或果皮褐变可能引起组织超结构变化，生
理活性降低 了，作为酶基质的代谢物减少，而限制酶活性。或者在果实成熟后期，组织合成
低比活脂氧合酶，最后导致酶活明显降低。
Parrish和 Leopold(1 978) 1 1]曾观察到萌发大豆种子氧吸收对 KCN和 SHAM 抑制
敏感，且脂氧合酶活性较高。脂氧合酶对SHAM抑制敏感，而对KCN．抑制不敏感。认为呼吸
交替途径氧化酶和脂氧合酶易被混淆。，本文结果表明，荔枝暴皮和果肉脂氧台酶活性相近，
但果皮呼吸对 KCN抑制较果肉敏感 。果皮褐变，脂氧合酶活性降低，而为 SHAM抑制的交
替途径呼吸比例增大。在荔枝，脂氧合酶并不参予线粒体的氧吸收。
成熟荔枝果皮呼吸大部分为 2m mol／L KCN抑制，而果肉则只有一半被KCN抑制。表
明果皮呼吸的电子传递大部分通过细胞色素氧化酶途径，而果 肉仅占约一半。果 皮 变 褐，
KCN抑制呼吸比例减少。Azcon-Bie~o等 (1980) 。曾观察到大豆叶片随叶龄增 加，呼吸
速率降低，其中主要是细胞色素氧化酶恬性降低，而交替途径则无变化。本文结果表明，果
皮褐变时，交替途径呼吸占总呼吸的比例增大，即呼吸电子传导通过交替途径氧化酶的比例增
大。虽然对其意义尚不清楚。可能这与组织能量代谢调节有关。果皮褐变，其生理活性和合
成作用处于低水平，交替途径加强，则伴随着磷酸化作用减弱，有利 于 热 产 生和 Ⅱ：o 积
累，后者可能与乙烯产生有关，从而促进果实揭变深化。
参 考 文 献
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l期 孙 爸畴：成熟和褐变荔枝果实呼吸作用和脂氧台酶话性 83
THE RESPIRAT10N AND LIPOXYGENASE ACTIVITY IN LITCHI
FRUITS DURING RIPENING AND eR0W NING
Sun GzlcholJ
(S uth Chim Institute of Botany，Academia Sinica，Guangzhou 510650)
，
‘
。
。
Ab st ract T he respiration rate of the extracts from litchi aril with green—red pericarp
was 0．038p-mo1．mg一1 protein．min～．And it decreased b 60．6 during complete ripen
ing and the pericarp turned red，as comparied with that with green-red pericarp
．
The activities of lipoxygena~e for the pericarp and aril decreasdd by 39
． 8 and 50．9
during ripened，respectively．The respiration of the pericarp of ripening fruits wad
sen$itive to the inhibition of KCN． 2 m mo1／L KCN can inhibit by 91．8 of total
respiration．but only by 54．1 for the aril．The resuits showed that the electron in
respiration pericarp transfered vis cytochrome oxidase while it might included
alternative pathway oxidase in the aril． 2 m mol／L KCN+I．5m mo1／L SHAM can
inhibit by 97．9 of total res ration and the alternative pathway which was inh ibited
by SHAM was by 5．28 of total respiration for the pericarp of ripening fruits．And
the respiration was inbihited by KCN and SHAM with 79．7 of total respiration and
SHAM inh ibition for alternative pathway was by 27．14 in the pericarp of the
browning fruits．It showed that the ratio of alterna tive pathway in total respiration
inc teased during fruit browned．And this change mighe involve in the accumulation
of H：02 and the production of ethylene and promote fruit browni ng ．
Key wo rd s Litchi fruit browning：alterna tive pa thway respiration：lipoxygena se
activity
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