1-MCP对香菇采后生理及其保鲜效果的影响

骈跃斌 ，刘 晶 ，车星星 ，王 华 ，刘 欣 ，古晓红

（1.山西省农业科学院食用菌研究所，山西太原030031；2.山西省农业科学院作物科学研究所，山西太原030032）

1-MCP作为一种新型的乙烯作用抑制剂，由于其对许多园艺作物都具有保鲜效果，能消除外源乙烯引起的衰老作用[1-3]，故受到植物生理学界众多学者的关注，有关其作用机理也得到了进一步的研究。大量研究结果表明，1-MCP是通过其与乙烯竞争受体，并与乙稀紧密结合，使乙烯失去与受体结合的机会，从而阻断乙烯反馈调节的生物合成[3-5]。

1994年Serek等[6]首次报道了1-MCP对延长花期以及提高花卉的保鲜作用。在水果、蔬菜上的众多研究均表明，1-MCP能不同程度地提高相关产品的保鲜效果[7-12]。

食用菌的营养丰富，味道鲜美，被誉为“植物性保健食品的顶峰”，但食用菌子实体保鲜难，长期以来一直是制约菌物产业发展的重要因素之一，也是国内外许多学者关心的问题。迄今为止，食用菌保鲜的方法有低温保鲜、气调贮藏、辐射保鲜、化学药物保鲜、植物激素保鲜等，1-MCP在食用菌上的保鲜应用尚未见报道。

在研究1-MCP处理对香菇采后贮藏效果的基础上，本试验探讨了1-MCP处理对香菇采后内源激素及SOD活性对子实体衰老的作用及其机理，旨在为香菇子实体贮藏保鲜技术提供理论依据与技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验所用1-MCP（片剂）由上海利统生化制品有限公司提供。供试香菇为采摘后的新鲜完整子实体，大小、成熟度一致，无病虫害，无机械损伤。

1.2 试验方法

1-MCP处理浓度设为5个，即a.0.05，b.0.3，c.0.9，d.1.1，CK.0，单位为 mg/L。各处理 3 次重复。每个处理香菇子实体鲜质量均为250 g。将子实体放入密闭塑料膜室内，将室内1-MCP浓度调至处理浓度，温度（10±1）℃，12 h后将子实体装入透气袋内，6℃下贮藏。各处理随机取样用于测定相关指标。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 呼吸强度 采用改良干燥气法测定呼吸强度，单位为mg/（kg·h）。

1.3.2 褐变度（BD） 其参照文献[13]的方法，在450 nm处测定A值。

1.3.3 乙烯释放量 取贮藏子实体10 g，用蒸馏水浸泡10 min后，低压抽气，置于50 mL试管中密封5 h，抽取气体80 μL，用GC-112A气相色谱仪测定乙烯释放量（μL/（g·h））。

1.3.4 感官评定 子实体的感官评定标准如表1所示。按表1的标准打分，把每次打分的结果相加，取平均值；感官分值为累加值（颜色＋硬度＋腐烂程度＋风味）。新采摘子实体的感官分值为20（4＋4＋8＋4）。

表1 子实体的感官评定标准

1.3.5 PPO酶活性 以邻苯二酚为底物，在420 nm处测A值[14]。酶活性单位为g/min。

1.4 数据分析

所有数据用SAS 8.1软件进行统计处理，采用ANAVO进行处理间差异的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 1-MCP对子实体呼吸强度的影响

从图1可以看出，随着贮藏时间的延长，子实体的呼吸强度呈缓慢上升—快速上升—快速下降—缓慢下降的变化规律，可见，香菇为呼吸跃变型蔬菜；CK和d的呼吸峰值出现在第6天，分别为140.5，128.8 mg/（kg·h）；a，b，c峰值出现在第8天，比CK推迟2 d，峰值分别为87.8，97.6，110.6 mg/（kg·h）。此外，在试验过程中发现，呼吸高峰的出现是子实体品质开始劣变的一个重要生理指标。1-MCP处理在显著地降低子实体呼吸强度的同时，可以推迟呼吸峰值的出现。

2.2 1-MCP对子实体褐变度的影响

香菇在贮藏期间，一旦菌褶发生褐变，就会降低甚至失去其商品价值。由图2可知，随着贮藏时间的延长，各处理子实体的褐变度均呈上升趋势；贮藏第6天，a，b和c处理的子实体褐变度值相近，但都明显低于CK，且差异显著。1-MCP对子实体褐变度的抑制作用与其浓度呈正相关，处理浓度越高，褐变度越低。

2.3 1-MCP对子实体乙烯产生的影响

乙烯是子实体进入生理成熟后的正常代谢产物。从图3可以看出，CK的子实体具有典型的乙烯产生高峰，其乙烯高峰的出现与呼吸高峰的出现基本一致；在贮藏的第6天，CK和d处理的子实体出现乙烯产生量的峰值，分别为166.3，146.3μL/（g·h）；a，b和c处理的子实体，乙烯释放量的峰值出现在第8天，依次为107.6，112.6，125.6 μL/（g·h），且a，b，c处理与CK间均存在显著性差异。

1-MCP能强烈地抑制子实体乙烯的产生，各处理的乙烯产生量和峰值均低于CK。同时，1-MCP对乙烯产生的抑制作用与浓度呈正相关，即处理浓度越高，乙烯的产生量越小。

2.4 1-MCP对香菇贮藏过程中感官品质的影响

表2为子实体经1-MCP处理后，贮藏不同时间样品保鲜的风味、硬度、色泽、组织质地变化的品质统计分值。子实体保鲜度为贮藏不同时间的感官品质分值与试验开始时的感官品质分值的比值，设定保鲜度小于0.5时子实体失去商品价值。

表2 1-MCP对子实体采后感官品质的影响

从表 2 可以看出，贮藏第 4 天，a，b，c，d 处理及CK 的保鲜度分别为 0.7，0.7，0.65，0.6 和 0.45，其中CK的保鲜度小于0.5，说明已失去商品价值；贮藏第10天，a和b处理的保鲜度均为0.55，c，d处理及CK的保鲜度均小于0.5。结果表明，1-MCP处理可有效抑制子实体的后熟，延长贮藏时间。以a，b处理效果较佳，d处理在贮藏第10天菌褶有大面积的褐变，CK在贮藏第8天即失去食用价值。

2.5 1-MCP对香菇子实体PPO活性的影响

香菇采收后，子实体组织中的代谢活动及氧化产物的积累，会造成其褐变，引起褐变的酶类主要是多酚氧化酶（PPO）[15]。PPO活性在贮藏期间的变化情况如图4所示。

由图4可知，贮藏第2天，各处理的PPO活性都出现一个峰值，a，b，c和d处理子实体内的PPO活性峰值分别比CK降低31.46%，22.78%，11.85%和7.74%；贮藏第4天，PPO活性有所回落，之后，各处理的PPO活性又开始上升；a，b，c处理的PPO活性显著低于CK，而d与CK间无显著性差异。

3 讨论与结论

1-MCP的毒性非常低，使用的安全性高，对环境没有不利的影响。适宜浓度的1-MCP处理能够延缓香菇子实体后熟及其生理代谢，改善子实体的贮藏品质。本试验条件下，1-MCP对香菇的保鲜效果随浓度的提高而减小。但鉴于经济效益和使用成本考虑，最终选择0.9 mg/L为适宜的处理浓度。

Jiang等[16]用酶动力学分析表明，1-MCP的Km非常小，为17 nm/L，显著低于乙烯的96 nm/L，这进一步证实了1-MCP比乙烯对乙烯受体具有更大的亲和力；并断定1-MCP对乙烯的这种抑制性作用是一种非竞争性拮抗作用，而1-MCP处理的果实在其成熟启动阶段只有少量乙烯生成，这说明1-MCP处理干扰了乙烯生物合成过程中乙烯的自我催化阶段[17]。

1-MCP处理能够有效地抑制子实体的乙烯释放量，降低子实体的呼吸强度，呼吸和乙烯释放高峰出现时间也被有效推迟。与CK相比，a，b，c和d呼吸峰值和乙烯峰值都有所降低，从而延缓了子实体的成熟衰老过程。子实体的乙烯释放量（Ethylene Evolution，μL/（g·h），用X表示）与呼吸强度（Respiration rate，mg/（kg·h），用Y表示）在呼吸跃变期间有显著的相关性，其相关方程为：Y＝27.492 7＋0.693 5X－0.010 34X2（R2＝0.832 2，P＝0.022）。

香菇采收后，组织中仍在进行活跃的代谢活动。子实体组织中含有酚类物质，酶促褐变是某些酚类物质在酶（PPO）的作用下氧化成醌类物质，醌类再进一步氧化聚合成黑色素的结果[18]。本研究表明，1-MCP处理降低了PPO活性，从而延缓和减轻了子实体褐变，提高了贮藏与保鲜效果。

[1]任小林，童斌.新型乙烯作用抑制剂1-MCP在园艺产品保鲜中的应用[J].保鲜与加工，2002，2（3）：3-5.

[2]吴振先，张延亮，陈永明.1-甲基环丙烯处理不同成熟阶段香蕉过时后熟的影响[J].华南农业大学学报，2001，22（4）：15-18.

[3]樊秀彩，张继澍.1-甲基环丙烯对采后猕猴桃过时生理效应的影响[J].园艺学报，2001，28（5）：399-402.

[4]孙希生，王文辉，李志强，等.1-MCP对砀山酥梨保鲜效果的影响[J].保鲜与加工，2001，1（6）：14-17.

[5]孙希生，王文辉，李志强，等.1-MCP对苹果采后生理的影响[J].保鲜与加工，2002，2（4）：3-5.

[6]Serek M，Sisler E C，Reid M S.Novel gaseous inhibitor of ethylene binding prevents ethylene binding prevents ethylene effects in potted flowering plant[J].J Amer Soc Hort Sci，1994，119：1230-1233.

[7]Fan X T，Mattheis J P.Impact of 1-methcyclopropene and methl jasmonate on apple colatile production[J].J Agri Food Chem，1999，47（7）：2847-2853.

[8]王文辉，王志华，孙希生，等.1-MCP对延长番茄货架寿命的影响[J].保鲜与加工，2002，2（4）：3-5.

[9]刚成诚，王亦佳，陈奕兆，等.不同1-MCP处理对水蜜桃采后生理及贮藏品质的影响[J].天津农业科学，2012，18（3）：26-32.

[10]孙海燕，陈丽，刘兴华，等.1-MCP对青椒采后生理特性的影响[J].河南农业科学，2005（3）：67-69.

[11]杨卫东，李江阔，张平，等.1-MCP处理对贮前预熟南果梨货架期间果实衰老的影响 [J].华北农学报，2010，25（2）：164-167.

[12]赵迎丽，李建华，石建新，等.1-MCP处理对猕猴桃果实采后生理的影响[J].山西农业科学，2005，33（1）：56-58.

[13]王爱国，罗广华.植物的超氧物自由基与羟胺反应的定量关系[J].植物生理学通讯，1990（6）：55-57.

[14]晏绍庆，刘宝林，华泽钊.冻结速率对草莓多酚氧化酶和过氧化物酶活性影响的初步实验研究 [J].制冷学报，1999（4）：36-42.

[15]沈成国，王晓云.植物衰老生物与分子生物学[M].北京：中国农业出版社，2001：95-97.

[16]Jiang Y M，Daryl C Joyee，Andrew J Mavnish.Responses of banana fruit treatment with 1-methycyclopropene[J].Plant Growth Regulation，1999，28：77-82.

[17]Jiang Y M，Daryl C Joyee，Andrew J Mavnish.Extension of the shelf life of banana fruit by 1-methycyclopropene in combination with polyethylene bags[J].Postharvest Biology and technology，1999，16：187-193.

[18]Selvarajah S，Bauchot A D，John P.Internalbrowningin cold-stored pineapples is suppressed by a postharvest application of 1-methylcyclopropene[J].Postharvest Biol Technol，2001，23：167-170.