野生软枣猕猴桃冷藏期间生理变化与叶绿素降解相关性研究

邹 强，赵 婷，朴一龙，张 先

(延边大学食品科学系，吉林延吉133000)

软枣猕猴桃(Actinidia arguta Sieb.et Zucc.)，又名软枣子，是猕猴桃属在中国地域分布最广泛的野生水果之一，主要分布于东北、华北、西北及长江流域各省，但我国东北三省的资源最为丰富，其中，小兴安岭和长白山山区较多见［1］。野生软枣猕猴桃鲜食美味，但是采收后果实软化速度快，并在多年的实践中发现果实在贮藏和加工过程中易发生失绿的现象，大大限制了果实的贮藏和开发利用。通过对小麦、菠菜等植物的研究发现许多因素如热、酸碱、光、生物因素等都可以引起叶绿素含量的下降，有人把叶绿素降解代谢反应归纳为四类:叶绿素光氧化;“POD-H2O2”分解系统引起的叶绿素减少;脂肪氧化酶引起的叶绿素减少:叶绿素氧化酶引起的叶绿素分解，研究认为叶绿素降解包括酶促降解和光氧化两种类型的反应［2-5］。虽然李继兰［6］从叶绿素酶等各种酶活性及结构方面研究了“秦美”猕猴桃在冷藏过程中叶绿素降解机理，但是“秦美”猕猴桃和软枣猕猴桃不属于同一组类型的猕猴桃，具有不同的贮藏特性。目前，还未见野生软枣猕猴桃叶绿素降解方面的研究报道，因此本实验进行了冷藏条件下野生软枣猕猴桃果实叶绿素相关理化指标及一些酶活性的分析，以期为软枣猕猴桃的贮藏和加工提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

软枣猕猴桃 2011年9月采自延吉峰林，在5℃冷藏15d的过程中，每隔三天取样测定;叶绿素a Sigma公司;聚乙二醇辛基苯基醚 北京华美转导科技有限公司Triton-X100;三羟甲基氨基甲烷(Tris)国药集团化学试剂有限公司。

色差仪CM-5 日本柯尼卡美能达公司;质构仪TMS-PRO 美国FTC公司。

1.2 理化指标测定

1.2.1 果实色泽及质地的测定 取10个软枣猕猴桃果实利用色差仪沿果实横径测定L*、a*、b*值，平行测定5次取均值。果实质地利用质构仪以移动速度60mm/min、起始力0.5N、型变量50%的条件下对果实进行TPA测定。

1.2.2 总酸及pH的测定 总酸利用滴定法［7］测定，pH用酸度计测定。

1.2.3 色素类物质测定 叶绿素含量参照文献［8］的方法测定;β-胡萝卜素含量测定利用丙酮比色法［9］;总黄酮含量利用分光光度法测定［10-12］。

1.3 酶活力测定

叶绿素酶活性测定参照文献［13］的方法，脱镁螯合酶活性参照文献［14］的方法进行测定。

1.4 统计分析

各种指标间的相关性，利用统计软件SPSS进行分析。

2 结果与分析

2.1 野生软枣猕猴桃冷藏过程中果实色度和硬度的变化

色泽和质地是评价果实品质的重要指标。野生软枣猕猴桃成熟后果实呈鲜绿色，采收后冷藏过程中其色泽的变化如表1。随着冷藏时间的延长，软枣猕猴桃果实的L*值和b*值不断下降，L*值由采收当天的51.2冷藏15d后降到36.5，b*值由采收当天的27.3冷藏15d后降到13.4，冷藏过程开始9d内b*值减少幅度大，之后较平稳。冷藏期间软枣猕猴桃果实的a*值逐渐升高，由冷藏第一天的-9.0开始15d后上升到-4.8，即果实的绿色度减少了近50%。

表1 野生软枣猕猴桃冷藏期间色度和硬度的变化Table 1 Changes of colors and firmness of wild kiwi fruit during the cold storage

软枣猕猴桃果实采后最大的特征就是果实软化现象明显。果实采收后在5℃条件下贮藏过程中硬度的变化如图1所示，硬度在冷藏前6d急剧下降，下降了72%，之后的6d呈缓慢下降的趋势，硬度下降的原因可能为多糖类物质降解。

图1 野生软枣猕猴桃冷藏期间果实硬度的变化Fig.1 Changes of firmness of wild kiwi fruits during the cold storage

2.2 野生软枣猕猴桃冷藏期间果实的总酸和pH变化

野生软枣猕猴桃在冷藏过程中果实总酸和pH的变化如图2所示，由图2可知，冷藏前3d总酸有所增加，然后一直下降。果实酸度的变化与总酸的变化趋势相反，冷藏前3d pH有所下降，之后逐渐地上升。

图2 野生软枣猕猴桃冷藏期间pH和总酸的变化Fig.2 Changes of pH value and total acid of wild kiwi fruits during the cold storage

2.3 野生软枣猕猴桃冷藏期间果实的色素类物质含量变化

野生软枣猕猴桃在冷藏中叶绿素、β-胡萝卜素和黄酮类物质含量的变化如表2。冷藏15d的过程中果实的叶绿素含量由17.40mg/100g降到7.15mg/100g，减少了58.9%，其中叶绿素a含量在冷藏前6d下降速度较快，之后下降速度缓慢，叶绿素b含量冷藏从开始前3d和6～9d期间减少幅度大。软枣猕猴桃中β-胡萝卜素的含量也不断下降，冷藏期间下降了51.4%，其变化趋势为:冷藏初始3d急剧下降，之后较缓慢地减少。但是，软枣猕猴桃果实中黄酮类物质含量在整个冷藏过程中先下降后增加，贮藏第6d时含量最低，到贮藏15d时黄酮类物质含量上升到21.33mg/100g，与采收当天相比增加了30.6%。

表2 野生软枣猕猴桃冷藏中色素类物质含量(mg/100g)的变化Table 2 Changes of chlorophyll content of wild kiwi fruits during the cold storage(mg/100g)

2.4 野生软枣猕猴桃冷藏过程中叶绿素降解相关酶活性的变化

软枣猕猴桃在冷藏过程中叶绿素酶和脱镁螯合酶活性变化如图3所示。从图中可以看出，采收时叶绿素酶活性最大，贮藏初始3d活性急剧下降，之后随着贮藏时间延长活性缓慢下降。但是脱镁螯合酶活性贮藏初始3d有所增加，第3～9d活性急剧上升，12天后又急剧下降，表现出与叶绿素酶活性不同的变化趋势。

2.5 野生软枣猕猴桃果实理化指标相关性分析

用SPSS软件对野生软枣猕猴桃果实色度与色素类物质含量间的相关性、叶绿素含量与叶绿素降解相关酶活性及理化指标的相关性、叶绿素相关酶活性与pH、酸度、硬度之间的相关性进行了分析，结果如表3所示。

表3 软枣猕猴桃果实各项理化指标间相关性分析Table 3 The physical and chemical indicators correlation analysis of wild kiwi fruits

图3 野生软枣猕猴桃冷藏期间叶绿素降解相关酶活力变化Fig.3 Changes of enzyme activity on chlorophyll degradation of wild kiwi fruits during the cold storage

果实色度a*值与叶绿素a和b含量及β-胡萝卜素含量呈显著负相关，色度b*值与叶绿素含量及β-胡萝卜素含量呈显著正相关，但是果实色度与类黄酮含量相关性不显著。

叶绿素a和b含量与叶绿素酶活性呈显著正相关，叶绿素a和b含量与脱镁螯合酶活性不呈相关性。

叶绿素含量与pH及总酸呈极显著的负相关和正相关，这与王阳光［14］所得结果一致，而与 TiJiskens［15］所得结果相反。在0.05水平上叶绿素酶与pH呈负相关，而与总酸呈正相关，这与王阳光得出的结果相符，而脱镁螯合酶与pH、总酸不呈相关性。

通过分析得出，果实的硬度与叶绿素含量及叶绿素酶活性呈正相关，而且相关性显著。

3 结论与讨论

叶绿素酶活力在叶绿素降解过程中是否起到重要作用，现在还没有准确的定论，在一些果蔬中叶绿素酶活力与叶绿素含量不完全呈负相关，且叶绿素酶活力随着果实衰老而降低，因此认为它可能不是叶绿素降解的调控因子［16］。AmirShapira［17］发现果实叶绿素降解的同时叶绿素酶活性提高，Holden［18］发现叶绿素酶活性与叶绿素降解成正相关，本实验也证明叶绿素含量与叶绿素酶活性呈显著正相关。

关于脱镁螯合酶学者们做了一些研究，但一直未得到统一的答案，Almela［16］对荔枝果实采后叶绿素降解的研究中发现，贮藏第6d时脱镁螯合酶的活性最大;对猕猴桃冷藏的研究发现，冷藏30d时脱镁螯合酶活性最高［7］，本实验中脱镁螯合酶在第9d时活力最高，且其活力随着冷藏时间的延长先上升后下降，表明脱镁螯合酶在采后软枣猕猴桃果实叶绿素降解过程中可能起到了作用或参与调控［2］。

叶绿素的降解过程有多种说法，主要归纳为两种，酶降解或被光氧化。叶绿素酶降解途径中，叶绿素降解的最初步骤可能是叶绿素b先转化为叶绿素a［19］。本实验中也发现了叶绿素a和b存在显著正相关，即叶绿素a含量减少的同时叶绿素b含量也减少，验证了叶绿素降解的最初步骤。

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