茉莉酸甲酯处理对鲜切芹菜生理品质的影响

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（1.大连民族学院生命科学学院，辽宁大连 116600；2.生物化学工程国家民委-教育部重点实验室，辽宁大连 116600）

芹菜（Apium graveolens）为伞形花科一年生或二年生草本植物，富含粗纤维、粗蛋白和VC等人体需要的营养成分和各种微量元素，是高纤维、高营养价值的蔬菜[1-2]。它经肠内消化作用产生一种木质素或肠内脂的物质，这类物质是一种抗氧化剂，常吃芹菜，尤其是吃芹菜叶，对预防高血压、动脉硬化等都十分有益，并有辅助治疗作用。芹菜所含芹菜素有降压作用，其作用主要是通过颈动脉体化学感受器的反射作用而引起的[3]。芹菜是人们日常喜欢食用的蔬菜，但通常购买芹菜，需要自己摘叶，切块。且放置时间稍长，芹菜就会变黄，水分减少。

茉莉酸甲酯（MeJA）在鲜切果蔬中应用的研究是近年的热点。茉莉酸（JA）和茉莉酸甲酯（MeJA）作为与损伤相关的植物激素和信号分子，广泛地存在于植物体中，影响植物次生代谢途径中许多关键酶基因的协调表达。外源应用能够激发植物防御基因的表达[4]，诱导植物的化学防御，产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果。挥发性化合物——茉莉酸甲酯可以从植物的气孔进入植物体内，在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸，实现长距离的信号传导和植物间的交流，诱导邻近植物产生诱导防御反应。研究茉莉酸类物质处理对鲜切芹菜生理品质的影响对于鲜切果蔬方面具有重要影响。本实验中用不同浓度MeJA溶液对鲜切芹菜进行处理，分析其总蛋白含量，VC含量，叶绿素含量等的变化，从而对芹菜的生理品质变化进行分析。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

本实验供试材料为芹菜，购于辽宁省大连市经济技术开发区新玛特超市。选用成熟度相同无病虫害和机械损伤的芹菜进行试验，对芹菜进行清洗、去除根部并切成4厘米小段，混均。分别用水（对照）、1 μmol/L（处理 1）、10 μmol/L（处理 2）和 50 μmol/L（处理 3）茉莉酸甲酯水溶液浸泡5 min，晾干后将鲜切芹菜随机放入保鲜盒中，再用保鲜膜封好常温保存，每天取样测定各种生理指标。

1.2 主要仪器设备

SHZ-D（Ⅲ）型循环水式真空泵：巩义市英峪予华仪器厂；DK-S26型电热恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司；99AL240型电子分析天平：Mettler-Toledo instr.Ltd；BR4型台式高速冷冻离心机；T-25型匀浆机：德国IKA公司；Lambda 25型紫外可见分光光度计：美国PerkinElmer公司。

1.3 方法

1.3.1 可溶性蛋白质（Soluble protein）含量的测定[5]

称取5 g左右果肉，加少许蒸馏水研磨后定容至20 mL过滤。吸取过滤液1 mL，加入5 mL考马斯亮蓝G—250，充分混合，放置2 min后在595 nm下比色（以蒸馏水为空白），记录吸光度值，通过标准曲线查得蛋白质含量。

1.3.2 纤维素含量测定[6]

称取样品0.5 g于烧杯中，将烧杯置冷水浴中，加入60%H2SO460 mL，并消化30 min。然后将消化好的纤维素溶液转入100 mL容量瓶中，并用60%H2SO4稀释至刻度，摇匀后用布氏漏斗过滤于另一烧杯中。取滤液5 mL放入100 mL容量瓶中，在冷水浴上加蒸馏水稀释至刻度，摇匀后备用。再取备用液2 mL于具塞试管中，取另一只试管，加入2 mL蒸馏水，0.5 mL 2%蒽酮，再沿管壁加5.0 mL浓硫酸，塞上塞子，摇匀，静置1 min。然后在620 nm波长下测得溶液的吸光度。

1.3.3 纤维素酶活性的测定

按照PPO的方法提取粗酶液。将0.1%2.0 mL羧甲基纤维素钠置入50℃水浴中预热2 min～3 min，加酶液0.1 mL保温30 min，取出加入3，5-二硝基水杨酸（DNS）1.5 mL，沸水浴煮沸5 min，冷却后用分光光度计在540 nm处比色测定吸光度值。

1.3.4 果实VC含量测定，采用碘滴定法[7]

1.3.5 叶绿素含量的测定

称取1.0 g芹菜，加入2 mL～3 mL 80%丙酮溶液于大试管中匀浆，静置3 min～5 min提取。

取1张滤纸，折叠后至于漏斗中，用80%丙酮润湿，沿玻璃棒将提取液倒入漏斗中，过滤到50 mL棕色容量瓶中，用丙酮溶液冲洗，直至滤纸和滤渣中无绿色为止。

最后用80%丙酮定容至50 mL，摇匀。以80%丙酮溶液为空白参比调零，在波长663 nm和645 nm出分别比色测定提取液的吸光度值。重复3次。

1.3.6 过氧化氢酶（CAT）活性的测定[8]

取5g果肉，加入10 mL预冷的pH7.5的0.05mol/L磷酸缓冲液（内含50mmol/L二硫苏糖醇和1%PVP）在冰浴中研磨成匀浆，12 000 r/min、4℃下离心20 min，收集上清液立即用于CAT酶活测定。CAT反应体系包括粗酶液200μL和3mL20mMH2O2，以蒸馏水作参比。在240nm处测定2min内的样品吸光度值，样品重复3次。

1.3.7 失重率

失重率采用称重法测定：用电子天平定期称量样品重量，计算失重率。

失重率/%=（贮前质量-测定时质量）×100%/贮前质量

2 结果与分析

2.1 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜可溶性蛋白含量的影响

鲜切芹菜的可溶性蛋白含量在前期都处于上升趋势，而后随着贮藏时间增加呈下降趋势。原因是切割造成的伤害刺激一些细胞迅速合成蛋白来修复伤害，随后由于伤害造成的反应导致蛋白质的代谢加快，造成可溶性蛋白的下降[9]。可以看出，经过茉莉酸甲酯处理后，处理1与其他处理组及对照组相比蛋白含量较高且下降较缓慢，有效地保持了贮藏期间鲜切芹菜的可溶性蛋白的含量，即低浓度的茉莉酸甲酯处理对保持果实的可溶性蛋白含量更有利。茉莉酸甲酯对鲜切芹菜可溶性蛋白含量的影响见图1。

2.2 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜纤维素含量的影响

图1 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜蛋白质含量的影响Fig.1 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on soluble protein content of fresh-cut Celery

纤维素虽然不能被人体吸收，但具有良好的清理肠道的作用。芹菜是高纤维食物，纤维素含量也成为研究芹菜品质的重要指标。茉莉酸甲酯对鲜切芹菜纤维素含量的影响见图2。

图2 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜纤维素含量的影响Fig.2 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on scellulose content of fresh-cut Celery

如图2所示，鲜切芹菜的纤维素含量呈先上升，后下降的趋势。先上升是因为，当芹菜受到切割时，果实伤口及领近部位细胞的细胞壁发生栓化，加快愈伤组织的形成[10]，导致纤维素含量快速上升。随着贮藏时间增长，纤维素在酶的作用下不断水解，纤维素含量又逐渐下降。在第一天，每组都达到纤维素含量的最大值，只有处理3在第二天达到最大值。从图中可以看出，处理1的鲜切芹菜纤维素含量高于其他处理组，可以使芹菜保持较高的纤维素含量，即保留更多的营养物质。同时，经过观察，纤维素含量较高的芹菜，品相和硬度稍强于纤维素含量低的芹菜。

2.3 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜纤维素酶活性的影响

茉莉酸甲酯对鲜切芹菜纤维素酶活性的影响见图3。

图3 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜纤维素酶含量的影响Fig.3 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on cellulase content of fresh-cut Celery

如图3所示，鲜切芹菜中的纤维素酶活性呈折线趋势，但活性总体趋势是下降的。原因是芹菜在受到切割伤害时，纤维素含量增高。随后诱导纤维素酶活性的增高。随着贮藏时间的延长，芹菜整体的纤维素含量下降，所以，以纤维素为底物的纤维素酶数量减少，活性降低。从图中可以看出，处理1的纤维素酶活性处于相对较低的水平。可以得出结论，茉莉酸甲酯对芹菜的纤维素酶的活性起到抑制作用，从而减少对纤维素的分解，保存了芹菜的良好品质。且处理1浓度的效果最好。

2.4 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜果实VC含量的影响

VC含量越高，蔬菜营养价值也就越高[11]。茉莉酸甲酯对鲜切芹菜果实VC含量的影响见图4。

图4 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜VC含量的影响Fig.4 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on VC content of fresh-cut Celery

如图4所示，在鲜切芹菜贮藏过程中，对照组和茉莉酸甲酯处理组的VC含量呈下降趋势，在第3天下降趋势最为明显。且处理组和非处理组下降趋势相近，处理组优势不明显。但从图中整体趋势仍可以看出，处理1的效果为最佳。适宜浓度的茉莉酸甲酯能较好的保存VC含量，使芹菜营养成分得到很好地保留。

2.5 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜叶绿素含量的影响

茉莉酸甲酯对鲜切芹菜叶绿素含量的影响见图5。

如图5所示，在鲜切芹菜储藏的过程中，叶绿素含量呈下降趋势。但不同处理组叶绿素含量下降程度不同。可以看出，处理1的效果最佳，虽然呈下降趋势，但叶绿素含量明显高于对照组，说明1 μmol/L的茉莉酸甲酯处理鲜切芹菜对叶绿素含量的降低抑制作用显著，使芹菜保持良好品相。

图5 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜叶绿素含量的影响Fig.5 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on schlorophyll content of fresh-cut Celery

2.6 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜过氧化氢酶CAT活性的影响

茉莉酸甲酯对鲜切芹菜过氧化氢酶CAT活性的影响见图6。

图6 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜CAT活性的影响Fig.6 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on CAT activity of fresh-cut Celery

CAT活性与植物的抗逆性、耐贮性密切相关[12]。果实衰老源于活性氧的积累，活性氧产生和清除之间的平衡被破坏导致活性氧的积累，使果实衰老加剧。CAT能分解代谢所产生的H2O2为水和分子氧气，从而有效地清除自由基[13]，减少H2O2对果蔬组织可能造成的氧化伤害。如图6所示，芹菜经切割后，CAT活性呈现先上升后下降的趋势。基本在切割后第二天，CAT活性达到最大值[14]。这可能是因为切割诱导了CAT活性的上升，清除了过剩的自由基。但贮藏一段时间后，植物组织修复能力下降，因而CAT活性下降。如图，处理1在第三天达到最大活性，且后期仍使芹菜的CAT保持较高活性，所以处理1浓度可以更好地减缓果蔬的老化进程，且在贮藏后期使CAT保持较高活性。

2.7 茉莉酸甲酯对鲜切芹菜失重率的影响

茉莉酸甲酯对鲜切芹菜失重率的影响见图7。

图7 茉莉酸甲醛对鲜切芹菜失重率的影响Fig.7 Effects of jasmonic acid methyl ester treatment on weight loss of fresh-cut Celery

在果蔬贮藏过程中，常以失重率作为保鲜的一个重要指标，因为储存过程中鲜重的变化是最直观易测的指标[15]，常常影响果蔬的商品价值。从图7可以看出，经茉莉酸甲酯处理后的芹菜保水效果好于对照组，且处理1的效果稍好于其他处理浓度，仅为5.5%，与前面其他指标所得的结果符合。所以，1 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液能够更好地抑制芹菜贮藏中水分的散失及其他干物质的损耗，较好地保持了芹菜的品质，使芹菜呈现硬挺、脆嫩的新鲜状态。

3 结论与讨论

蔬菜经过鲜切加工，其组织结构受到机械性损伤，容易激活一些不良的生理生化反应，破坏正常的组织代谢，从而加速蔬菜的衰老与腐败，影响食用安全性，降低鲜切菜的商品价值[16]。为了延长鲜切蔬菜的贮藏期，保持其营养价值，本试验采用与植物抗逆性密切相关的生长调节物质——茉莉酸甲酯做保鲜研究。

实验表明：经茉莉酸甲酯溶液处理过的鲜切芹菜保持了较高的纤维素和VC含量，抑制了鲜切芹菜的叶绿素和可溶性蛋白含量的降低，抑制了POD的活性，提高了CAT的活性，使得细胞内的H2O2能够及时被清除，从而降低细胞膜的受伤程度。降低了芹菜的失重率，保持了鲜切芹菜的较好的生理品质。

从测得的各项指标来看，茉莉酸甲酯溶液的浓度不同，对鲜切芹菜生理品质的影响也不同。浓度为1 μmol/L的茉莉酸甲酯处理组的可溶性蛋白、Vc、叶绿素含量、纤维素含量及CAT活性明显高于对照组和其他浓度的处理组，而失重率却较低。所以，1 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液能够更好地保持鲜切芹菜的良好生理品质。

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