冰温贮藏对杏果实冷害及活性氧代谢的影响

原标题：冰温储藏对杏果实寒害及活性氧代谢的影响

杏（Prunus armeniaca L.）李属，在新疆林果业中占有重要的位置[1]。据2017年数据核算全疆杏树培养总面积达12万公顷，产值为115万吨，占新疆生果总产值11.37%[2]。杏果实归于呼吸跃变型果实，且釆收时节较为会集，多为高温时节，采后在常温下放置会敏捷后熟变老，导致果实呈现严峻的腐朽[3]。低温储藏可有用的按捺杏果实采后质量下降和腐朽变质，因为杏果实归于冷敏性果实，在不适合的低温下储藏，简略导致寒害的发作[4]。寒害症状一般是从低温环境被转移到温暖的环境下才易被发现，果实遭到寒害后又易被病原微生物所浸染，其储藏质量及产品价值百科将会遭到严峻的影响[5]。因而，操控杏果实采后储藏寒害的发作，寻求简略、高效的储藏保鲜技能己成为杏贮运工业中亟需处理的问题。

冰温储藏是指将果蔬储藏在其冰点以上、0 ℃以下温度范围内的一种非冻住保鲜技能[6]。当果蔬储藏在其冰温范围内时，在既不损坏果蔬内部细胞安排的情况下，呼吸代谢效果可被降至到最低极限，能最大程度的按捺果蔬的生命活动，然后坚持其储藏质量，延伸储藏期，是一种安全、绿色的保鲜技能[7,8]。研讨标明，冰温储藏可最大程度的推延蓝莓[9,10]、冬枣[11]、油桃[12]营养成分的丢失，按捺果实采后褐变的发作，较好的坚持其质量，延伸储藏期。冰温储藏条件下的小白杏[13]、樱桃[14]的腐朽率也显着遭到按捺。冰温储藏还能有用进步吊干杏[15]、黄花梨[16]、西兰花[17]樱桃[18]等果蔬的抗氧化才能，并且作者以为冰温储藏可进步吊干杏、黄花梨、西兰花的抗冷性，但机理需求进一步研讨。本实验以新疆库车小白杏为实验试材，研讨冰温储藏对采后杏果实寒害及活性氧的影响，为杏果实冰温储藏保鲜技能供给理论根底和实践依据。

1 资料与办法

1.1 资料与试剂

小白杏于2018年6月27日购自于新疆乌鲁木齐市九鼎农贸市场，选取无损害、色泽巨细匀称、成熟度相一致的果实。硬度为8.3±0.1 kg/cm2，可溶性固形物为13.3%±0.2%的杏果实作为试材进行处理。

乙二胺四乙酸、聚乙烯吡咯烷酮、盐酸羟胺、对氨基苯磺酸、α-萘胺、冰醋酸、浓氨水、硫酸、四氯化钛、硫代巴比妥酸、盐酸、丙酮、氮蓝四唑、三氯乙酸、无水醋酸钠、愈创木酚。以上所用试剂均为剖析纯。

1.2 仪器与设备

SHB-III循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；DDS-307型电导率仪，上海仪电科学仪器股份有限公司；FE22-Meter pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；DZKW-S-6电热恒温水浴锅，北京市永光亮医疗仪器厂；AL204-IC电子剖析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；3H16RI智能高速冷冻离心机，湖南赫西仪器配备有限公司；UV-1700型紫外/可见风景光度计，上海美析仪器有限公司。

1.3 果实处理办法

分级选择后的果实，放置5 ℃±1 ℃的环境下预冷24 h。果实共分为3组，每组重复3次，每个重复4 kg，入库之前用厚度为0.03 mm的聚乙烯袋进行包装。别离放入冰温（-1~-1.5 ℃）、冷藏（1~2 ℃、4~6 ℃）下进行储藏。以冷藏作为对照，冷藏期间每隔7 d取样测定相关目标。

1.4 目标测定

1.4.1 杏果实冰点的测定

参照崔宽波等[13]办法，运用精创Rc-4温度记录仪，将记录仪的金属探头彻底刺入果实中心部位，将果实放入-18 ℃的冷冻库中，记录仪检测果实内温度动摇，每10 s主动计取一次温度改动，待果实彻底冻住后将Rc-4温度记录仪中的数据导入核算机中，依据温度曲线确认果实冰点温度。

1.4.2 寒害指数的核算

果实寒害首要表现为外表呈现水浸状斑、洼陷、舒展等现象。因而，本文以水浸状斑、外表舒展来界定寒害程度。参照Dong Li等[19]办法并稍加改善，将寒害面积分为5级：0级：无寒害发作；1级：寒害发作面积5%~15%；2级：寒害发作面积在15%~25%之间；3级：寒害发作面积25%~50%；4级：寒害面积50%~75%；5级：寒害面积≥75%。按如下公式核算寒害指数：

1.4.3 寒害发病率的核算

以单个果实外表呈现寒害程度达1级以上计为发病果，核算发病个数占总果数的百分率。按如下公式核算寒害发病率：

1.4.4 CAT活性的测定

参照曹建康等[20]办法，选用比色法进行测定。活性单位（U），则U=0.01∆A240 nm/（min·g）。

1.4.5 H2O2含量的测定

参照Zhou等[21]办法进行测定。

1.4.6 SOD活性测定

选用氮蓝四唑办法[22]，以每分钟每克鲜质量果蔬安排的反响体系对氮蓝四唑光化复原的按捺为50%时为一个SOD活性单位（U）标明，成果以U/g标明。

1.4.7 O2-·发作速率测定

参照Lin等[23]办法测定。单位（U）标明，则U=nmol/（min·g）。

1.4.8 POD活性的测定

用愈创木酚氧化法[20]测定。以每克鲜质量果蔬样品每分钟吸光度改动值添加1时为1个POD活性单位（U），U=∆A470 nm/（min·g）。

1.4.9 MDA含量的测定

参照Kang等[24]办法测定。MDA含量以（nmol/g FW）标明。

1.4.10 膜透性的测定

参照曹建康[20]等办法，选用电导率法，单位用（%）标明。

1.5 数据剖析

选用SPSS 20.0软件对数据进行核算剖析，并用邓肯式多重比较进行差异剖析，P<0.05为显着水平，作图选用Origin 8.5软件。

2 成果与剖析

2.1 杏果实冰点的测定

果实中含有可溶性糖、矿物质、有机酸等物质，使果实实践冰点温度低于0 ℃，确认果实冰点温度是进行冰温储藏的重要根底。由图1可知，将果实放入冷冻库后杏果实的温度随时刻的延伸敏捷下降直至过冷点（-3.2 ℃）开端呈现冻住现象，此刻果实将会释放出潜热，使温度敏捷上升，一段时刻内温度不发作改动，此温度为杏果实生物结冰点（-2 ℃）。而库体温度不稳守时，易形成果实冻害，本冷库温差动摇在±0.3 ℃，为避免冻害现象的发作本实验以-1~-1.5 ℃为冰温储藏温度。

图1 杏果实冰点曲线 下载原图

Fig.1 The freezing curves of xiaobai apricot

2.2 冰温储藏对杏果实寒害发病率的影响

由图2可知，冰温储藏寒害发作时刻别离比4~6 ℃和1~2 ℃推延了21 d和7 d才发作，并且寒害发病率也显着低于4~6 ℃和1~2 ℃。在冷藏期间，寒害发病率随储藏时刻的延伸不断上升，果实外表也呈现不同程度巨细的洼陷和水浸斑等现象。4~6 ℃在冷藏前期发病并不显着，而在21 d时寒害发病率敏捷上升，在49 d时寒害发病率已抵达40.70%。1~2℃则在28 d发作寒害比4~6 ℃推延了14 d发作，冷藏第49 d时，1~2 ℃寒害发病率为31.30%，而冰温储藏的杏果实寒害发病率为16.50%。比4~6 ℃和1~2 ℃别离低59.46%和47.28%(P<0.01)。阐明冰温储藏可显着按捺杏果实寒害发病率的升高并有用推延寒害发病时刻。

图2 不同储藏温度对杏果实寒害发病率的影响 下载原图

Fig.2 Effects of different storage temperature on incidence of cold injury of apricot fruits

2.3 冰温储藏对杏果实寒害指数的影响

寒害是形成果实采后冷藏质量下降的重要原因之一。由图3可知，4~6 ℃和1~2 ℃储藏的杏果实别离在14 d和28 d时呈现寒害症状，而冰温储藏的杏果实推延到35 d才发作寒害症状。冷藏期间，随储藏时刻的延伸寒害指数不断上升，但冰温储藏下的杏果实寒害指数一直低于4~6 ℃和1~2 ℃。冷藏第49 d时，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实寒害指数别离为0.47和0.36，而冰温储藏的杏果实为0.18，别离比4~6 ℃和1~2 ℃的果实寒害指数低61.70%和50.00%（P<0.01）。阐明冰温储藏与一般冷藏比较可较好地操控杏果实寒害指数的上升。

图3 不同储藏温度对杏果实寒害指数的影响 下载原图

Fig.3 Effects of different storage temperature on the chilling injury index of apricot fruits

2.4 冰温储藏对杏果实冷藏期间H2O2含量的影响

H2O2是植物体内活性氧自由基的一种，当活性氧铲除体系代谢不平衡时，H2O2将会很多累积进犯膜体系使细胞膜结构遭到损坏。由图4可知，冷藏0~14 d时，冰温储藏与1~2 ℃下冷藏的杏果实H2O2含量无显着差异。冷藏第21 d时，各组H2O2含量缓慢上升，但冰温储藏的杏果实H2O2含量一直低于4~6 ℃和1~2 ℃。在冷藏49 d时，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实H2O2含量别离为20.62 μmol/g和15.93 μmol/g，而冰温储藏的杏果实为12.86 μmol/g，4~6 ℃和1~2 ℃别离比冰温储藏高60.34%（P<0.01）和23.87%（P<0.05）。阐明冰温储藏可按捺H2O2含量的升高，然后下降对杏果实细胞安排的损害。

图4 不同储藏温度对杏果实H2O2含量的影响 下载原图

Fig.4 Effects of different storage temperature on the H2O2 content of apricot fruits

2.5 冰温储藏对杏果实冷藏期间CAT活性的影响

CAT是铲除活性氧自由基的首要酶类，可将果实体内过多累积的H2O2分化，使H2O2含量坚持在较低水平，然后减轻对细胞安排的毒害。由图5可知，在冷藏初期各组CAT活性均呈缓慢上升趋势，但冷藏第28 d时，4~6 ℃和1~2 ℃的CAT活性开端继续下降。此刻，4~6 ℃比冰温储藏的杏果实CAT活性低18.94%(P<0.05)，并且在整个冷藏期间冰温储藏的杏果实CAT活性一直高于4~6 ℃和1~2 ℃。冷藏第42 d时，冰温储藏的杏果实CAT活性别离比4~6 ℃和1~2 ℃高50.47%（P<0.01）和27.87%（P<0.05），阐明冰温储藏能够较好的推延杏果实CAT活性的下降。

图5不同储藏温度对杏果实CAT活性的影响 下载原图

Fig.5 Effects of different storage temperature on the CAT activity of apricot fruits

2.6 冰温储藏对杏果实冷藏期间O2-·发作速率的影响

O2-·是植物体内活性氧自由基之一，在窘境钳制下，O2-·不断累积，导致细胞膜透性增大，细胞安排的完整性遭到损坏。由图6可知，在冷藏期间各组O2-·发作均呈先上升后缓慢下降的进程。冷藏前期，各组O2-·的发作速度差异并不显着，但在第21 d时，冰温储藏的杏果实O2-·显着低于4~6 ℃和1~2 ℃。冷藏第35 d时，4~6 ℃和1~2 ℃储藏的杏果实O2-·均抵达顶峰，别离比冰温储藏高78.28%（P<0.01）和67.19%（P<0.01）。在冷藏第49 d时，4~6 ℃和1~2 ℃储藏的杏果实O2-·发作速度为479.63 nmol/(min·g)和433.65 nmol/(min·g)，而冰温储藏别离比4~6 ℃和1~2 ℃低34.19%和27.23%（P<0.05）。阐明在冷藏期间冰温储藏能够显着按捺杏果实O2-·的发作。

图6 不同储藏温度对杏果实O2-·发作速率的影响 下载原图

Fig.6 Effects of different storage temperature on the O2-· production rate of apricot fruits

2.7 冰温储藏对杏果实冷藏期间SOD活性的影响

SOD是植物细胞安排中较为重要的抗氧化酶类，与POD、CAT、APX等彼此协同铲除活性氧自由基，使果实采后耐贮性增强。由图7可知，各组杏果实SOD活性均呈先上升后下降的趋势，冷藏第28 d时各组SOD活性均抵达最顶峰，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实SOD活性别离为0.73 U/g和0.76 U/g，冰温储藏的杏果实为0.87 U/g，别离比4~6 ℃和1~2 ℃的SOD活性高17.81%（P<0.05）和14.47%（P<0.05）。并且在冷藏期间冰温储藏的杏果实SOD活性一直高于4~6 ℃和1~2 ℃，且在冷藏结束时仍能坚持较高活性。阐明杏果实在冰温环境下储藏可显着进步SOD的活性。

图7 不同储藏温度对杏果实SOD活性的影响 下载原图

Fig.7 Effects of different storage temperature on the SOD activity of apricot fruits

2.8 冰温储藏对杏果实冷藏期间POD活性的影响

POD是植物体内首要存在的氧化复原酶类，其效果是铲除H2O2含量，减轻对细胞安排的损害，坚持细胞膜结构的安稳。由图8可知，冷藏前期，POD的活性逐步上升，4~6 ℃和1~2 ℃均在14 d抵达顶峰随后呈缓慢下降，而冰温储藏则在21 d抵达顶峰且POD的活性一直高于4~6 ℃和1~2 ℃。在冷藏第49 d时，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实POD活性别离为0.564 U/g和0.652 U/g，而冰温储藏的杏果实POD活性为0.716 U/g，别离比4~6 ℃和1~2 ℃储藏的杏果实POD活性高26.95%（P <0.05）和9.82%（P>0.05）。阐明冰温储藏与4~6 ℃差异显着，推延了POD活性的下降，在冷藏结束时仍坚持较高活性。

图8 不同储藏温度对杏果实POD活性的影响 下载原图

Fig.8 Effects of different storage temperature on the POD activity of apricot fruits

2.9 冰温储藏对杏果实冷藏期间MDA含量的影响

MDA是膜脂过氧化的首要产品，影响膜的结构和打乱正常生理代谢。由图9可知，MDA含量呈逐步上升趋势。冷藏前期，冰温储藏的杏果实MDA含量上升较为缓慢，在冷藏第21 d时才显着添加，而4~6 ℃和1~2 ℃则在14 d时就继续上升。在冷藏期间，冰温储藏的杏果实MDA的含量一直低于4~6 ℃和1~2 ℃。冷藏第49 d时，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实MDA含量别离为1.26 nmol/g和1.13 nmol/g，而冰温储藏的杏果实MDA含量为0.93 nmol/g，别离比4~6 ℃和1~2 ℃储藏的杏果实MDA含量低26.10%（P<0.05）和17.05%（P<0.05）。阐明冰温储藏能显着按捺杏果实冷藏期间MDA含量的添加，然后减轻对细胞膜的损害，削减了寒害的发作。

图9 不同储藏温度对杏果实MDA含量的影响 下载原图

Fig.9 Effects of different storage temperature on the MDA content of apricot fruits

2.10 冰温储藏对杏果实冷藏期间细胞膜透性的影响

细胞膜对植物的正常代谢及微环境的安稳有着重要的含义，膜透性的添加可反映植物遭受寒害的程度[25]。由图10可知，在冷藏期间杏果实的膜透性呈上升趋势，但冰温储藏的杏果实膜透性一直低于4~6 ℃和1~2 ℃。冷藏0~21 d期间，冰温储藏和1~2 ℃的储藏的杏果实膜透性添加并不显着，而在第21 d时1~2 ℃的杏果实膜透性缓慢上升，而冰温储藏则在第28 d时膜透性才呈逐步升高，4~6 ℃冷藏的杏果实膜透性在第14 d时已敏捷上升。在冷藏第35 d和第49 d时，4~6 ℃冷藏下的杏果实膜透性为54.11%和65.00%，比冰温储藏的杏果实膜透性高26.86%（P<0.05）和29.72%（P<0.05）。阐明冰温储藏可显着按捺膜脂过氧化对细胞膜形成的损害，坚持细胞膜的完整性，进步杏果实的耐冷性。

图10不同储藏温度对杏果实细胞膜透性的影响 下载原图

Fig.10 Effects of different storage temperature on membrane permeability of apricot fruits

3 评论

储藏温度是影响果实储藏质量的重要因素之一。研讨发现某些果蔬在其生物结冰点邻近储藏的效果显着优于0 ℃以上的温度[26]。果蔬细胞内的糖、有机酸、矿物质等溶质分子使果实实践冰点低于0 ℃，而细胞内的高分子物质以空间网状结构存在，水分子分散速度遭到了极大的阻止，使果蔬发作逃避冻住现象[8]。因而，果蔬可在0 ℃以下的冰温范围内储藏，使细胞处于既不冻住也能坚持活体状况。本实验成果标明，4~6 ℃和1~2 ℃的杏果实别离在14 d和28 d呈现出不同巨细的水浸状斑和洼陷症状，而冰温储藏(-1~-1.5 ℃)的杏果实49 d后仅呈现少量果梗处舒展，比4~6 ℃和1~2 ℃别离推延了21 d和7 d才发作寒害症状，且寒害指数和寒害发病率也显着低于4~6 ℃和1~2 ℃，这与Liu等[27]在杏梅上的研讨类似。蜜桃[28]的研讨也标明3~4 ℃下储藏30 d后褐变率抵达47.45%，同时发作严峻的絮化，0±0.5 ℃储藏40 d褐变严峻并呈现絮化，而冰温储藏（-0.8 ℃）40 d根本未发作褐变和絮化，较好的坚持了储藏质量。刘东杰[29]研讨也标明冰温储藏有用下降西红柿的寒害指数和减轻青椒的寒害发病率。

低温引起植物细胞膜结构受损是形成寒害的根本原因。在低温窘境条件下，膜脂由液晶态转变为凝胶态，膜的结构和功用发作改动，然后引起一系列次级反响，导致寒害的发作[30]。研讨标明，果蔬寒害的发作与活性氧的代谢有着密切关系[31]。O2-.、H2O2是首要的活性氧自由基，在低温钳制的条件下过多累积，使膜脂过氧化进程加速，损坏细胞膜的结构及功用，表现出代谢失衡及膜透性添加，引起果蔬寒害的发作[32]。而果蔬在长时刻的进化进程中形成了活性氧铲除体系，CAT、SOD、POD是铲除自由基的首要抗氧化酶类[33]。SOD、CAT和POD应彼此协调使活性氧坚持在较低水平，以削减对细胞膜的损害[34]。适合的冰温储藏不只能够按捺乙烯的发作和呼吸速率，并且果蔬在冰温条件下自由基铲除体系仍具有较高生机，能有用地避免膜脂过氧化和MDA的堆集，维护膜结构不受损害[8,26]。

本实验成果标明，与一般冷藏比较，在安稳的冰温环境下储藏能有用的促进抗氧化酶SOD活性的添加，推延CAT、POD活性的下降，并按捺自由基H2O2和O2-·的发作，阐明冰温储藏可诱导抗氧化酶活性，有用的铲除自由基的累积；细胞膜是反映氧化应激的重要部位，冰温储藏条件下较高的抗氧化酶活性对减轻膜脂过氧化有活跃的效果，有用减缓了杏果实MDA含量和膜透性的添加，坚持细胞膜的安稳，然后按捺杏果实储藏期间寒害的发作。Zhao等[18]对樱桃的研讨标明冰温储藏（-0.3±0.1 ℃）可显着进步抗氧化酶SOD、CAT、POD活性，并按捺自由基H2O2含量和O2-·的发作，坚持果实细胞膜的安稳，以为樱桃的抗氧化才能与寒害症状的发作呈负相关。对吊干杏（-1.7~-2.5 ℃）[15]、杏梅(-1.7 ± 0.2 ℃)[27]、金冠苹果（-1.7 ± 0.2 ℃）[35]、黄花梨[16]（-1 ℃）、生菜（-0.5 ± 0.2 ℃）[36]的研讨均标明冰温储藏可坚持较高的抗氧化才能，按捺自由基H2O2含量和O2-·的生成，减缓膜透性和MDA含量的添加。在冰温条件下减轻寒害的发作可能是因为植物进化的杂乱体系经过次级代谢物和抗氧化酶活性去按捺氧化反响。根据其杂乱性，后续实验还需更进一步研讨完善相关理论。

4 定论

本研讨标明，冰温储藏（-1~-1.5 ℃）与冷藏（4~6 ℃、1~2 ℃）比较，推延了寒害发病时刻并下降寒害发病率及寒害指数。还可诱导抗氧化酶SOD、CAT、POD坚持较高活性，按捺活性氧自由基H2O2和O2-·的生成，并显着减缓了杏果实冷藏期间膜透性和MDA含量的添加。

参考文献

本文来源于我国知网免费进口 http://www.zhimeng.org/

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