半胱氨酸和异抗坏血酸处理对荔枝果实保鲜效果和氧代谢的影响.pdf

现代农业科技2 0 1 1年第 1 5期 食品科学 半胱氨酸和异抗坏血酸处理对荔枝果实保鲜效果和氧代谢的影响 刘 海陈爽爽 ( 广东海洋大学实验教学部生物基础实验教学 中心 ， 广东湛 江 5 2 4 0 8 8 ) 摘要以采后荔枝果实为试材 研究 了天然抗褐变剂半胱氨酸和异抗坏血酸处理对果皮褐 变、 活性氧和抗氧化酶的影响。 结果表明： 与 对 照相 比 ， 0 1 半胱 氨 酸 ( AC) 和 1 异抗 坏 血 酸 ( ! A A) 的 处理 明 显抑 制 了贮藏 期 间荔 枝果 皮 褐 变 、 病 茵 感 染和 果 皮组 织 膜透 性 增 加 ， 降 低 了H 2 0 ： 含量和超氧 阴离子 ( 0 2 - ) 产生速率， 表现 出较低 的膜脂过氧化水平 ； 该处理还诱 导了 S O D 、 A P X和 C A T活性升 高， 有利于清除果 皮 中的 H2 0 2 和 02 - ， 减缓 膜 脂过 氧化 。 该 结 果说 明 0 t AC + I I A A 处理 诱 导荔 枝果 皮抗 氧 化酶 活性 增 高 ， 减 轻 了膜 脂 过氧 化 和保 持 了细胞 膜 的 完整性 。 从而 延 缓 了荔 枝 果 实在 常温 贮藏期 间果 皮的褐 变。 关 键词荔 枝 果 实 ； 半胱 氨 酸 ； 异 抗 坏血 酸 ； 保 鲜 效果 ； 氧代 谢 ； 影 响 中图分 类 号T S 5 5 3 文献 标识 码A 文 章编 号1 0 0 7 5 7 3 9( 2 0 1 1 ) 1 5 0 3 6 5 0 3 荔枝 ( L i t c h i c h i n e n s i s S o n n ) 采后 果皮褐变是果 皮中红 色素降解和多酚类物质在多酚氧化酶 ( P P 0) 作用下氧化的 结果 。 据报道 ， 细胞膜脂 过氧化会降低 膜的流动性和 增 加膜渗透性【 3 】 。 因此 。 抑制荔枝果皮膜脂过氧化可能是减轻 果皮褐变和延长荔枝贮藏寿命的主要方法。 采后处理如硫 烟熏和酸 处理 能有效保 持荔枝果 皮褐 变 ， 此外杀 虫剂应用如噻苯咪唑和扑克拉能有效控制腐败 病原 菌 ， 但是对人体造成 危害4 1 ， 特别是在食品安全 日益受 关注 的今天 ， 其被美 国食品药物管理局 ( F D A) 禁止应用于 水果和蔬菜保鲜 中， 因此亟需寻求没有毒性的天然抗褐变 剂用于荔枝果实保藏 。 近来的研究发现 ， 一些天然产物可有 效减 少许多鲜切果蔬的褐变和腐烂嘲 。 这些抗褐变剂和它们 的衍生物如己基 间苯二酚 、 乙酰半胱氨酸和 异抗坏 血酸以 不同浓度单独或混合应用于鲜切果蔬保鲜 ， 能有效 延缓不 同果蔬褐变和腐烂【句 。 因此 ， 本研究 目的主要是研究半胱氨 酸和 异抗坏血酸 的结合处理对荔枝果实中与细胞膜完整性 有关 的活性氧含量 、 膜脂过氧化和抗 氧化酶 活性 的影响。 1材料 与 方法 1 1 试验 材 料 供试材料为荔枝果实， 品种为淮枝。 荔枝果实在果园采 后立即运回实验室 ， 选取无病虫害 、 无机械伤 、 成熟度约 8 成 ( 果皮大部分红色， 内果皮 白色或微红 ) 的健康果备用。 1 2试验 设计 试验设 2个处理 ， 分别为： 0 1 半胱氨酸( A C) + 1 异抗 坏血酸 ( I A A) 混合液 ( A) ； 以蒸馏水 为对照 ( C K) 。 各处理果 实均 浸泡 4 mi n ， 室温晾干后 ， 用 0 0 3 mm聚 乙烯薄膜 袋包 装 ， 在温度 2 8、 湿度 9 0 9 5 条件下放置 6 d ， 并取样测 定 。 采用随机设计 ， 每处理 4 0个果 。 每组重复 3次。 1 3测定 内容与 方 法 1 3 1 果皮褐变指数和果实商 品率。 果 皮褐变程度评估参 照 J i a n g等 的方法【 7 】 ， 以不少于 3 0个荔枝果 实计 算褐变指 数 。 其中褐变级数分为 5 级 ： 1 级为无褐变 ； 2 级为轻微褐变； 3级为果 皮表面 积有 2 5 发生 褐变 ； 4级 为果皮表面积 有 2 5 5 0 发生褐变 ； 5级为果皮表面积有 5 0 以上发 生褐 基金项 目 作者简介 收稿 日期 广 东海洋大学人才引进项 目( E 0 7 1 0 8 ) ； 湛江市科技 攻关项 目。 刘海( 1 9 7 1 一 ) ， 男 ， 广 东湛江人 。 博士 ， 讲 师。 研 究方 向： 农 产 品贮藏 与加 工。 2 Ol 1 - ， 变 。 计算公式如下： 褐变指数- X ( 褐变级数 果数 ) 总果数 1 3 2 感病指数 。 根据果 实表面病斑大小 ， 将 病害严 重程 度 分为 5级 ： 0级 为无 ； 1 级 为轻微 ； 2级为 1 4 ； 3级为 1 ， 4 1 2 ： 4级为 1 1 2 。 然后按调查果实的数 目及相对应的病症级 别 ， 依据 J i a n g 等的方法计算感病指数f 7 】 。 计算公式如下 ： 感 病 指 数 = 至 譬 薰 o o 1 3 3 果皮细 胞膜透性 。 按 J i a n g等的方法进行c 7 l 。 取 1 5个 荔枝果实 ， 用直径 1 0m m的打孔器打 l 5个 果皮圆片 ， 蒸馏 水清洗 3次后 用滤纸吸干 ， 然后放入 5 0 mL三角瓶 中， 加 入 0 3 mo L L甘露醇 2 0 mL， 摇匀 。 mi n后用 D D S l 1 A型电 导仪测定 电导率 ； 然后煮沸 1 5 mi n ， 冷却至室温 ， 补足蒸馏 水 ， 再次测定电导率。 以前后 2次电导率之比所得 的相对 电 导率表示细胞膜渗透性 。 1 3 4 MD A含量 。 参照 He a l t h等的方法【 8 1 。 称取 荔枝果 皮 5 g ， 先用液氮 磨碎 ， 再加入 1 0 三氯 乙酸 2 5 m L匀浆 ， 在 5 0 0 0 g下离心 1 0mi n ， 吸取 1 m L上清液 ， 加入 0 5 硫代巴 比妥酸( 用 1 0 三氯乙酸配制 ) 3 mL， 沸水浴 2 0 mi n， 冷却定 容至 4 mL ， 分别测定 5 3 2 n m和 6 0 0 n m处的吸光值 。 为了消 除荔枝果皮红色色素干扰 。 以 t 0 三氯乙酸代替硫代巴比 妥酸作 为每个样品的对照。 按下述公式计算 ： MD A含量( 1 mo Ug F W) = ( O D 5 3 D 6 0 0 ) x V d ( V , x mx 1 5 5 ) 其 中 ： F W 表示鲜重 ， OD 5 3 2 、 O D 6 0 D 分别 为样 品液在波 长 5 3 2 、 6 0 0 n m处的吸光值， m表示所取荔枝果皮的重量， 为 提取液 总体积 ， y 为反应液 总体积 ， y 。 为反应液中提取液体 积 ， 1 5 5为 MD A T B A的消光系数。 1 3 5 0 2 - 的提取和测定。 参照王爱国等的方法【9 】 。 取荔枝果 皮 4 g ， 先用液氮磨碎 ， 然后加入 5倍( w v ) 量的 o o 6 5 mo UL 磷酸缓冲液( p H值 7 8 ) 及 P V P0 4 g匀浆 。 经 4层纱布过滤 ， 滤液在 5 0 0 0 g下离心 1 0 mi n 。 取 上清液 1 m L， 接着加入磷 酸缓冲液 0 9 m L和 1 0 m mo L L盐酸羟胺 0 1 m L。 常温放 置 3 0mi n 。 取放置液 1 mL依次加入 1 mL的 0 0 1 7 m o L L对 氨 基苯磺酸和 l m L 7m m o L L的 0 【 一 萘胺 ， 显色 2 0 m i n ， 然后用 同体积 的正丁醇充分摇 匀， 在 5 0 0 0 g下离心 1 0 mi n ， 吸取 正丁醇相 ， 测定 5 3 0 r i m处 的吸光值 ， 以磷酸缓冲液作空 白。 为了消除荔枝果皮红色素干扰 ， 在匀浆液中以不加盐酸羟胺 作样品对照 。 以 N a N O： 与对氨基苯磺酸和 一 萘胺 反应的吸 食品科学 现代农业科技2 0 1 1年第 l 5期 光值作标准曲线计算 0 2 - 的产生速率。 1 3 6 H2 0 2 含量。 参照 P a t t e r s o n的方法。 取荔枝果皮 5 g ， 先用液氮磨碎 ， 再加入冷丙酮 2 5 mL研磨提取 ， 于 6 0 0 0 g 离心 1 5 mi n ， 取上清液 1 m L， 加入 0 1 mL 2 0 T i C 1 4 和 0 2 m L 2 m o l J L浓氨水进行 反应 然后在 6 0 0 0 g下 离心 1 5 mi n ， 收 集沉淀 部分 ， 将 沉淀用 3 mL l mo L L H2 S 0 4 进行溶解 ， 在 5 0 0 0 g下离心 2 0 mi n ， 取上清液在 4 1 0 n m下测定吸光值 。 以 H2 0 ： 标准曲线计算荔枝果皮组织中 H2 0 ： 的含量。 1 3 7 S OD活性。 按 Gi a n n o p o t i t i s 等的方法进行 1 l 1 。 取荔枝果 皮 2 g ， 液氮磨碎 ， 加入 5倍 ( w v ) 量 0 0 5 mo UL的磷酸缓冲 液( p H值 7 0 ) 及 P V P 0 4 g进行匀浆， 接着在 4下 2 0 0 0 0 g 离心 1 5 mi n 。 取 上清液 0 0 5 mL ， 然后加入 3 mL含 有 3 9 1 5 p mo L甲硫氨酸( Me t ) 、 E D T A 0 3 I m o L 、 氮蓝四唑 ( N B T ) 0 2 2 5 m 0 L 、 核黄素 0 0 0 6 p , m o L ( 以上试剂均 用 p H值 7 8的 0 0 5 mo L L磷酸缓冲液配制 ) 反应液 ， 在 40 0 0I x的光下反应 l 0 m i n ， 然后测定 5 6 0n m处吸光值 ， 以缓冲液代替酶液作空 白 对照 ， 以抑制光还原氮蓝四唑 5 0 为 1 个酶活力单位。 1 3 8 C A T活性。 按 C h a n g e等的方法进行 12 1 。 称取荔枝果皮 2 g ， 先用液氮磨碎 ， 然后加入 5倍( w v ) 量 0 0 5 m o UL的磷 酸 缓冲液 ( p H值 7 0 ) 进行匀浆 ， 于 4 o C下 2 0 0 0 0 g离心 l 5 rai n ， 收集上清液用于酶活性测定 。 含有 4 4 2 5 m o L H 2 0 反 应液 3 mL ( 以 p H值 7 8的 0 0 5 mo L L磷酸缓冲液配制) 和 粗酶液 0 0 5 mL ， 在 2 4 0 n m处测定吸光值变化。 酶活力单位 定义为 1 mi n引起光吸收值变化 0 0 0 1 所需的酶量 。 1 3 9 AP X活性。 按 N a k a n o等的方法进行【 】3 1 。 称取荔枝果皮 2 g 。 先用液氮磨碎 ， 然后加入 5倍( w v ) 量 0 0 5 m o U L的磷酸 缓冲液 ( p H值 7 0 ) 进行匀浆 ， 于 4下 2 00 0 0g离心 1 5 mi n ， 收 集上清 液用于酶 活性 测定 。 反应 液 3 mL包括 As A 1 5 0 2 4 6 贮藏时问 d a 褐 变指 数 m0 L 、 E D T A Na z 0 3 o L、 H2 0 2 0 3 m o L( 以 上 试 剂 均 用 p H值 7 0的 0 0 5 mo L L磷酸缓冲 液配制 ) 和酶液 0 1 mL 。 以加 入 H2 0 2 开始 ， 记录在 1 mi n内 2 9 0 n m处吸 光值 的变 化。 As A氧化量按消光 系数 2 8 m mo L c m 计算 ，酶活力 单位定义为 1 m i n氧化 1 mo L A s A所需的酶量 。 1 4数据 处理 对于试验测定结果 ， 使用 E x c e l 2 0 0 0和 S i g ma P l o t 8 0软 件进行数据统计和差异显著性分析。 2结果 与分 析 2 1 果皮褐变和感病情况 随着贮藏时间延长 ， 荔 枝果实褐变指数迅速增高 。 与 C K相 比 0 1 A C + I I AA处理明显减缓 了果皮褐变指数 的增高( P 0 0 5 ) ； 贮藏 6 d 后 ， C K果 实褐变指数 为 4 0 ， 而 处理 A果实褐变指数为 2 _ 3 ( 图 1 a ) 。 贮藏前期 ， 荔枝果实没 有病菌感染 。 4 d后 ， C K果实感病指数迅速增加 ， 6 d感病指 数达到 5 3 7 ； 而处理 A果实是 1 8 6 ( 图 1 b ) 。 2 2 果皮细胞膜渗透性和膜脂过氧化 丙二醛 ( MD A) 是植物细胞膜 脂过氧化作用 的最终 产 物 ， 而膜脂过氧化 可影响到质膜的透性和功能 。 C K果皮中 的 MD A含量在贮藏前 4 d迅速增加 。 之后稍微下降 ； 而处 理 A的 MD A含量在贮藏期间增加缓慢 ， 在整个贮藏期间明 显低 于 C K( P 0 ，0 5 ) ( 图 2 a ) 。 细胞膜渗透性常用相对电导 率表示 ， 是细胞膜完整性的重要指标 ， 荔枝果皮细胞 的相对 电导率在贮藏期间变化表现 出与 MD A相似的趋势。 在贮藏 后期 ， C K的相对电导率迅速增高 ， 6 d后达到 4 9 9 ； 而处理 A的相对电导率是 2 6 4 ， 在整个贮藏期间都明显低于 C K ( 图 l c ) 。 由此可见 ， 抗氧化剂的处理明显抑制了荔枝果实膜 脂过氧化和相对电导率的增加。 贮藏时间 d b 感病指数 6 0 5 0 4 0 赳 3 0 婚 霞2 0 l O 0 图 1 各处理荔枝果实贮藏期间果皮褐变指数 、 感病指数和相对渗透率 2 3 H 含量和超氧自由基产生速率的变化 与 C K相 比 。 经过 0