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第六届“挑战杯”广东省大学生课外学术科技作品竞赛获奖作品套袋提高荔枝果实耐贮性的初步研究 *本作品获第六届“挑战杯”广东省大学生课外学术科技作品竞赛优秀奖王惠聪 指导老师：陈厚彬 高飞飞（园艺学院，华南农业大学，广东广州，510642）摘 要：在采前对妃子笑荔枝进行无纺布套袋处理后发现：果实采后在常温、没有任何药剂处理、普通纸皮箱包装的情况下贮藏性能明显优于对照，包括贮藏期间低的坏果率、果皮水分的散失慢和相对低果皮pH值。同时还从果皮的理化特性和组织结构入手探讨造成耐贮性的原因，经研究发现：套袋果实果皮的蛋白质含量增加，过氧化物酶（POD）活性降低，而对多酚氧化酶（PPO）活性没有明显的影响；套袋处理果实的果皮在电镜下蜡质层较对照厚，经石蜡切片观察，套袋果皮海绵状组织有大型的薄壁细胞分布而对照则没有。套袋后这些变化均有利于增强果皮的保水能力和延迟果皮的衰老，从而推迟果皮失水衰老褐变出现的时间，延长果实的贮藏寿命。关键词：荔枝果实；套袋处理；耐贮性；蛋白；PPO；POD；组织结构荔枝（Litchi chinensis Sonn.）为原产于我国南方的名贵水果，是最不耐贮藏的果品之一，其中一个严重的问题是果实采后变褐。历来研究果实的贮藏性和延长果实贮藏寿命绝大部分是从果实采后开始的，很少有人研究采前的栽培技术措施对采后果实贮藏寿命的影响，荔枝也不例外。人们为解决荔枝果实贮运的困难，相继采用塑料包装（李沛文，1966；Scott等，1982）、涂蜡（Garg 和 Ram，1972）、药物（Scott等，1982）和辐射处理等措施，均取得一定的效果。近年来华南农业大学果蔬贮藏教研室采用药物杀菌、薄膜包装和低温贮藏等综合措施也取的了突破性的进展。但我国荔枝生产的产业化程度低，所需设备投入资金大，这些采后技术措施的推广和运用受到很大的限制。在这种情况下，如果能采取采前套袋的技术不仅可促进果实着色（不影响果实的品质）（陈大成等，1999），减少果实的病虫害和喷药的次数，又能延长果实采后的货架寿命，这将是广大生产者和销售者喜闻乐见的。同时如能在本身具有良好贮藏性的果实的基础上进行综合的保鲜措施，可能会使荔枝果实的贮藏期更长，延长国内鲜果的供应期，增加在国际市场上的竞争力。荔枝果实采后的主要问题是褐变，张昭其（1997）认为前期果皮的变褐主要是由于果皮迅速失水，导致果皮pH值的提高，从而引起花色素苷的褪色或变色，使果皮迅速变褐，适当的保湿可延长这一过程。说明在相同的外界条件下，果皮的保水能力是果实采后褐变的关键。经过多年的研究许多人认为果皮的褐变与皮内多酚氧化酶活性有关（李明启等，1963；陈维信等，1982；张昭其和季作梁，1996）。而过氧化物酶活性的高低，可以作为果实成熟和衰老的一个生化指标（莫开菊等，1993）；用钙处理荔枝果实可以明显地降低过氧化物酶的活性同时也延迟了果实的衰老（尤瑞琛等，1997）。本文从采前果穗套袋入手研究该措施对采后果实贮藏性的影响并探讨其原因，力图为荔枝果实的保鲜提供理论和实践上的依据，为果实保鲜的研究开辟新的视野。1 材料与方法1.1 材料及处理在增城万田农场选取花期（4月7日）一致长势良好的10年生妃子笑荔枝5株，4月25日在树冠的不同方向进行无纺布套袋，每一棵树套十个袋，套袋后每45天取样一次。到果实成熟时采套袋果和对照果各30斤左右，去掉病虫果分别分成三分（三次重复）装箱放在常温下进行贮藏试验，此后每12天统计坏果率并取样一次测定果实的乙烯释放率、果皮水分含量、果皮pH值。在果实成熟时和贮藏过程中取果皮进行石蜡切片和电镜观察。1.2 方法1.2.1 坏果率的调查 以果实出现褐斑丧失商品价值来统计坏果率。1.2.2 果皮pH值和果皮含水量测定 取5个果的果皮材料共3g加入30ml双蒸水，匀浆后用BeckmanX240pH计测定果皮的pH值。剩下的果皮材料用于测定果实的干鲜重，计算果皮的含水量。1.2.3 乙烯释放量测定 取各处理果实5个，放入已知体积的容器中，用橡皮塞塞紧置于室温，1小时后取气样1.0ml，用气相色谱仪测定乙烯生成量。1.2.4 蛋白质含量、PPO、POD活性的测定 按Bradford（1976）的方法测定蛋白质的含量。PPO活性测定参照莫长耕等（1994）的方法进行。POD活性参照张志良（1990）提供的方法进行。两种酶的活性以吸光值变化0.1为一个单位。实验重复三次。1.2.5 透射电镜观察和石蜡切片观察 参照张景强等（1993）介绍的方法进行透射电镜的切片。石蜡切片用FAA固定液进行固定，用苏木精进行整染，采用普通石蜡切片法进行制片和切片，切片厚度为810um。2 结果与分析2.1 套袋对妃子笑采后贮藏性能的影响在常温没有任何药剂处理的条件下，妃子笑果实采后贮藏天数可延长23天。表1对套袋果和对照果的各项指标观测结果表明：无纺布套袋能显著地降低果实采后的坏果率，提高果皮的含水量并减缓果皮水分的散失，这在贮藏的中后期表现得更为突出。套袋处理的果实在贮藏过程中果皮的pH值较对照低，但对果实采后乙烯的释放量没有显著的影响。表1 套袋对荔枝果实采后的坏果率、乙烯释放量、果皮含水量和果皮pH的影响Table1 The effect of bagging on the litchi fruit decay rate, ethylene produce, water content and pH value in peel 贮藏天数处理 测定项目 0 2 4 5 6套袋 坏果率(%) 0 1.92 13.79 11.93 25.95对照 坏果率(%) 0 3.38 27.32 40.65 72.55套袋 果皮含水量(%) 7.89 74.86 66.57 63.84 58.37对照 果皮含水量(%) 6.50 71.94 64.26 57.03 52.62套袋 果皮pH值(%) 4.42 4.53 4.64 4.71 4.78对照 果皮pH值(%) 4.50 4.62 4.80 4.87 4.88套袋 乙烯释放量(ng/g.fw.hr) 14.3 15.2 16.5 21.0 18.5对照 乙烯释放量(ng/g.fw.hr) 12.5 18.3 17.1 22.6 20.1 无纺布套袋能显著地提高果皮可溶性蛋白的含量（见图1），在整个套袋的过程中处理果实的果皮的蛋白质含量明显高于对照，在成熟采收时套袋果皮的蛋白质含量为0.392mg/f.fw 而对照仅为0.352mg/g.fw。无纺布套袋能明显降低过氧化物酶的活性（见图2），在果实成熟采收时过氧化物酶的活性比对照低23%。但对多酚氧化酶活性可溶性酚却没有明显的影响（见图3）。2.2 套袋处理对果皮可溶性蛋白质含量、过氧化物酶、多酚氧化酶活性的影响 2.3 套袋对果皮组织结构的影响（见图版）在电镜下可观察到无纺布套袋果实外果皮的蜡质层明显增厚。通过石蜡切片观察，套袋果皮海绵状组织有大型的薄壁细胞分布，而对照果皮的海绵状组织则没有发现大型细胞。在果实贮藏过程中果皮由于失水，首先在果皮的海面状组织开始变形皱缩，并随着贮藏的天数增加皱缩的程度从轻到重，在贮藏后期中果皮组织也严重变形。套袋果实在贮藏过程中果皮海绵状组织皱缩变形的速度明显比对照慢。3 讨论荔枝是最不耐贮藏的果品之一，其中一个严重的问题是果实采后容易褐变。一般认为果实褐变的主要原因是：果皮细胞受到伤害的情况下，液泡膜发生破裂，多酚物质流入细胞质，多酚在细胞质中经过酶促氧化变成醌，醌缩合形成棕色的物质。多酚的氧化作用也在健康的未受损的植物细胞中进行，但是它们的组织不变黑，这是因为液泡膜的存在严格限定数量的多酚经过液泡膜进入细胞质造成的。在这种情况下 多分氧化成羧酸并且形成二氧化碳和水作为氧化的最终产物。因此，细胞区域化受破坏是褐变最直接的原因。由于荔枝果皮的构造特殊，采后短时间内果皮大量失水，使果皮细胞膜透性受到严重的损害，褐变成为可能。只要延缓果皮细胞衰老保持果皮完整的结构就能延长褐变发生的时间，延长果实采后的贮藏期和提高好果率。无纺布套袋能明显增加荔枝果皮的含水量，减缓果皮水分散失的速率，增加果皮可溶性蛋白的含量，减少外界不良环境的影响，降低果皮过氧化物酶活性。套袋处理会使外果皮蜡质层增厚，在果皮的海绵状组织出现大型薄壁细胞。这些变化均有利于果皮保水能力的提高，提高果皮的代谢活性。这可能就是套袋处理降低果实采后坏果率的主要原因。参考文献1. 李沛文 1966.荔枝的气体贮藏. 山地果树栽培研究. 上海科学技术出版社 P100-1122. Scott KJ, Brown BI, Willcox ME, Bain JM 1982. The control of rotting and browning of litchi fruit by hot benomyl and plastic film. Scientia Horticulturea, 16:253-2623.Gary RC, Ram HB 1972. Effect of different concentrations of waxemulsion on the storage behavior of litchi (Litchi chinensis Sonn.). Prog. Hort.,3:33-39 (Hort. Abs. 44:3510)4. 陈大成,李平,胡桂兵,欧阳若,高飞飞,王卫华 1999. 套袋对妃子笑荔枝果实着色的影响. 华南农业大学学报, 20(4):65-695. 张昭其,庞学群,季作梁,李雪萍 1997. 采后荔枝果实褐变研究. 热带作物学报, 18(2):53-576. 李明启,严君灵 1963. 荔枝果皮多酚氧化酶的研究. 植物学报, 11(4):329-3377. 陈维信,苏美霞,李沛文 1982. 荔枝气调贮藏的研究. 华南农学院学报, 3:54-618. 张昭其,季作梁 1996. 我国荔枝龙眼贮藏保鲜研究的现状、存在的问题及对策. 两高一优农业研究. 北