1-MCP和1-PentCP二次处理对樱桃番茄采后常温贮藏生理品质影响的比较*

程宏雪，董萍，3，王月华，冯叙桥

1(沈阳农业大学 食品学院，辽宁 沈阳，110866)2(渤海大学 食品科学研究院，辽宁锦州，121013)

3(辽宁新大地食品饮料有限公司，辽宁沈阳，110168)

樱桃番茄是茄科番茄属中1年草本植物，果实呈圆球形似樱桃，酸甜可口，且含有丰富的矿物质与维生素，近年发现樱桃番茄中含有谷胱甘肽，具有降血压、降胆固醇和保健的作用［1］。樱桃番茄属于典型的呼吸跃变型果实，采后很容易腐烂变质，贮藏期较短［2］。1-MCP(1-methylcyclopropene，1-甲基环丙烯)是一种有效的乙烯效应抑制剂，能抑制果实采后乙烯的释放，可有效保证葡萄［3］、番茄［4］和蟠桃［5］等采后品质，延缓果实衰老。Sisler等［6-8］的研究表明，1-MCP的8种结构相似物对抑制乙烯的释放亦有一定作用，即1-ECP(1-ethylcyclopropene，1-乙基环丙烯)、1-PCP(1-propylcyclopropene，1-丙烯环丙烯)、1-BCP(1-butylcyclopene，1-丁基环丙烯)、1-PentCP(1-pentylcyclopropene，1-戊基环丙烯)、1-HCP(1-hexylcyclopropene，1-己基环丙烯)、1-HeptCP(1-heptylcyclopropene，1-庚基环丙烯)、1-OCP(1-octylcyclopropene，1-辛基环丙烯)和1-DCP(1-decatylcyclopropene，1-癸基环丙烯)，它们分别是环丙烯的C1位上具有2～10个碳支链的结构类似物，故被称为环丙烯类乙烯效应抑制剂。其中1-PentCP是具有5个碳原子支链的1-MCP 结构相似物，在番茄［9］、苹果［10］和芒果［11］上均有较好的保鲜效果。在呼吸跃变型果实跃变高峰出现之前，增加环丙烯类乙烯抑制剂的处理次数，更利于保持果实的生理品质，目前已有研究表明，1-MCP二次处理对猕猴桃和番木瓜有较好的保鲜效果［12-13］。本试验以变色期樱桃番茄为原料，研究1-MCP和1-PentCP处理对常温贮藏下果实生理和品质的影响，并对其一次和二次处理的效果进行比较。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

樱桃番茄 (Lycopersiconesculentum var.cerasiforme)，采于沈阳于洪区水果蔬菜大棚，品种为“粉娘”，采摘当天运回实验室，挑选成熟度与大小均一致，无病害虫害的果实应用于试验。

1-MCP粉剂，由中国农科院果树所提供，质量分数为3.4%。1-PentCP参照 Al Dulayymi［14］的方法，于沈阳农业大学食品学院实验室合成，合成后样品被分装成0.5 mL的小包装，置于-80℃超低温冰箱中保存备用，使用前用乙醚稀释至50 mL。

JB-2型恒温磁力搅拌器，常州博远实验分析仪器厂;RE-52AA型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂;GY-1型硬度计，东莞市塘厦精工仪器厂;UV-2000型紫外可见分光光度计，上海尼龙克仪器有限公司;HH-4型恒温水浴锅，国华电器有限公司。FA2004型电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司;AP-01P型真空泵，天津奥特塞恩斯仪器有限公司;SHP-2500型低温生化培养箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.2 处理方法

将挑选出的果实随机分为5组，每组约为80个果，分别放入0.125 m3的塑料帐子内，并在室温下进行以下处理:

1-MCP处理。参照孙希生［15］的方法，称取一定量的1-MCP粉剂，按1∶16的质量比加入40℃温水，置于塑料帐内，使1-MCP的释放浓度为1 μL/L。

1-PentCP处理。取一定体积的1-PentCP的乙醚溶液滴于滤纸上，置于塑料帐内，使1-PentCP的释放浓度为 1 μL/L。

对照。果实不进行任何处理，密封于塑料帐内。

各处理在20℃下密封18h后，装入0.02 mm的PE果蔬专用保鲜袋(国家农产品保鲜工程研究中心)，于常温［(20±2)℃］下贮藏，于贮藏的第3天对部分处理过的果实进行二次处理，处理方法同上。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 硬度

采用GY-1型果实硬度计进行测定，每次取3个果实进行测定，每个果实取3个位置测定，取平均值。

1.3.2 呼吸强度

参照冯双庆［16］方法。

1.3.3 VC含量测定

2，6-二氯酚靛酚滴定法［17］。

1.3.4 MDA含量测定

硫代巴比妥酸比色法［18］。

1.3.5 细胞膜相对渗透率测定

参照曹建康［17］的方法。

1.3.6 POD活性测定

采用愈创木酚法［17］。

1.3.7 番茄红素含量测定

参照国家标准GB/T 14215-2008方法测定。

1.4 数据统计与分析

本试验中所有数据均为鲜重状态下测得，采用Origin 75进行数据处理与作图，用SPSS 16.0统计软件，采用t检验方法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄硬度的影响

硬度是衡量果实品质的重要指标［19］。由图1可知，随着贮藏时间的延长，樱桃番茄果实硬度均呈下降趋势，对照组果实硬度下降较快，经过1-MCP与1-PentCP处理的果实硬度下降缓慢，其中1-MCP二次效果最好，其次为1-PentCP二次处理，且两者二次处理效果均优于一次处理。贮藏前6 d，处理组果实硬度虽高于对照组，但效果不显著，从贮藏第9天开始，1-MCP与1-PentCP二次处理的果实硬度匀显著高于对照组(P＜0.05)。表明处理组果实软化均有效延缓，二次处理更利于保持樱桃番茄贮藏期间硬度。

图1 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄硬度的影响Fig.1 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on firmness of cherry tomato

2.2 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄Vc含量的影响

Vc是衡量水果营养价值的重要指标，亦以Vc含量的损失来评价果实的品质，且樱桃番茄中Vc含量比普通番茄含量更高［20］。

图2显示可知，Vc含量呈现先上升后下降的趋势，对照组与1-PentCP处理组在贮藏第6天含量最高，含量值高于1-MCP处理组;而1-MCP处理组在第9天含量达到高峰，其中二次处理组与一次处理组Vc含量分别为32.98 mg/100 g和31.78 mg/100 g，显著高于对照组20.13 mg/100 g(P＜0.05)，表明1-MCP二次处理更能保持果实中Vc含量。在贮藏后期，1-PentCP二次处理组与一次处理组果实的Vc含量均高于对照组，且二次处理好于一次处理。

图2 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄Vc含量的影响Fig.2 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on Vc content of cherry tomato

2.3 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄番茄红素含量的影响

番茄红素是存在于番茄中的一种天然色素，具有较强的抗氧化性，其抗氧化能力胜过VE与类胡萝卜素，可作为衡量樱桃番茄品质的重要指标［21］。由图3可知，贮藏过程中樱桃番茄中番茄红素含量呈现先上升后下降的趋势，贮藏9 d后，对照组果实中番茄红素含量下降迅速，4个处理组均在贮藏15 d后出现下降现象，但下降速度缓慢。第9天后1-MCP和1-PentCP二次处理效果显著好于对照组 (P＜0.05)，且1-PentCP二次处理组果实中番茄红素含量高于1-MCP一次处理组，而1-PentCP一次处理效果不佳。由此可知，1-MCP与1-PentCP处理对维持樱桃番茄中番茄红素含量具有一定的作用。

图3 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄番茄红素含量的影响Fig.3 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on lycopene content of cherry tomato

2.4 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄呼吸强度的影响

樱桃番茄属于呼吸跃变型果实。由图4可知，采后的樱桃番茄呼吸呈现先下降，再上升，最后缓慢下降的一个趋势。对照组在第9天时达到呼吸高峰为13.0 mg/(g·h)，1-MCP处理组呼吸高峰在第12天出现，一次处理的呼吸强度为11.5 mg/(g·h)，二次处理的为10.0 mg/(g·h)，二次处理差异显著(P＜0.05);1-PentCP二次处理组在整个贮藏过程中，与对照组相比，呈现出较低的呼吸强度值，且没有出现明显的呼吸高峰，贮藏第9天后，1-PentCP一次处理组果实的呼吸强度保持在较低水平。可见，1-MCP与1-PentCP二次处理能够降低果实采后呼吸强度，推迟呼吸高峰的出现时间。

图4 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄呼吸强度的影响Fig.4 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on respiration intensity of cherry tomato

2.5 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄中MDA含量的影响

MDA是植物衰老进程中膜脂过氧化重要产物之一，导致细胞膜透性增加，对果实细胞造成一定伤害，因此可用MDA来评价细胞膜系统受伤害程度［22］。由图5可知，在整个贮藏过程中各组果实中MDA含量均呈上升趋势，其中对照组上升较快，1-MCP二次处理组果实的MDA含量显著低于对照组(P＜0.05)，1-MCP一次与1-PentCP二次处理组效果次之，两者作用效果无显著差异，但MDA含量大致为对照组的75%。可见1-MCP处理组与1-PentCP二次处理组能较好的抑制果实中MDA含量的增加，二次处理效果均优于一次处理。

图5 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄MDA含量的影响Fig.5 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on MDA content of cherry tomato

2.6 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄细胞膜相对渗透率的影响

果蔬在衰老过程中细胞膜功能活性下降，细胞内电解质外渗，通过测定组织浸提液的电导率，反映果实细胞膜受到伤害的程度［17］。由图6可知，在整个贮藏过程中各组果实的细胞膜通透性均呈现上升趋势，处理组的上升速度缓慢，其中1-MCP二次处理的细胞膜渗透性显著低于对照组(P＜0.05)，1-PentCP二次处理次之;贮藏前6 d，1-PentCP一次处理组细胞膜透性明显低于对照组，贮藏第12天时二次处理组渗透率低于对照组11.14%;可见，4个处理组均能降低果实细胞膜透性，二次处理效果更佳，利于保证樱桃番茄采后品质。

图6 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄细胞膜相对渗透率的影响Fig.6 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on relative permeability of cell membranes of cherry tomato

2.7 1-MCP与1-PentCP处理对樱桃番茄POD活性的影响

POD催化H2O2氧化酚类物质产生醌类化合物，POD与果蔬采后许多生理生化过程有密切关系，一般认为随着果实采后的成熟衰老，POD活性随之上升［23］。由图7可知，在整个贮藏过程中，各组果实的POD活性前期主要呈上升趋势，后期有所下降。1-MCP一次、二次处理组与1-PentCP二次处理组均推迟了POD活性高峰的出现。贮藏第12天时，对照组果实中POD活性达到高峰7.23ΔOD470/(min·g)，而1-MCP二次处理组活性值为5.34ΔOD470/(min·g)，1-PentCP二次处理组活性值为6.08ΔOD470/(min·g);在贮藏6 d后，1-MCP二次处理组果实POD活性值显著低于对照组(P＜0.05)。可见二次处理能较好的使POD活性维持在较低水平，延缓樱桃番茄采后品质的下降。

图7 1-MCP与1-PentCP二次处理对樱桃番茄POD活性的影响Fig.7 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on POD activity of cherry tomato

3 讨论

樱桃番茄属于典型的呼吸跃变型果实，采后仍具有比较旺盛的生命力，释放大量乙烯，有明显的呼吸高峰，在贮藏期间极易出现腐烂变质的现象，造成一定的经济损失［24］。1-PentCP是1-MCP的结构类似物，作为环丙烯类乙烯抑制剂两者具有相似的作用机理，即通过竞争性与乙烯受体结合，从而影响到受体与乙烯的正常结合，进而使乙烯不能完成正常的生理效应，达到延缓呼吸跃变型果实成熟衰老的效果［6］。环丙烯类乙烯抑制剂的处理效果与处理次数有关，而且随着贮藏时间的增加，其保鲜作用逐渐降低［25］，故本试验采用二次处理的办法，探究在贮藏初期进行二次处理对樱桃番茄贮藏品质的影响。Feng［6，26］等研究表明，环丙烯类抑制剂竞争乙烯受体结合位点与化合物本身的分子质量和C1位上碳链长短有关，进而影响对乙烯的抑制作用，付琳［27］等人比较了1-MCP，1-PentCP和1-OCP对番茄后熟衰老的影响，结果表明支链长度越大，保鲜效果越不好，本实验亦得出了相似结论，即1-PentCP一次处理效果稍逊于1-MCP一次处理，但1-PentCP二次处理效果整体优于1-MCP一次处理，由此可知，增加处理次数可弥补因化合物自身结构差异而造成处理效果的不佳。

4 结论

研究表明，在处理浓度均为1 μL/L时，二次处理的效果普遍好于一次处理组，其中以1-MCP二次处理效果最显著。处理组均有效地保证了果实硬度，维持Vc和番茄红素的含量，减弱了呼吸强度并降低POD活性。综上所述，较1-MCP和1-PentCP一次处理，二次处理对维持樱桃番茄的品质效果更明显，陈金印［12］等亦得出相似的结果，且研究表明对于二次处理，较适宜的时间为12～24 h。可见1-MCP与1-PentCP二次处理有望应用到樱桃番茄的贮藏保鲜中，但处理浓度、2次处理的熏蒸时间以及何时进行二次处理的选择有待进一步优化。

［1］ 黄丽华，李芸瑛.樱桃番茄果实营养成分分析［J］.中国农学通报，2005，21(10):91-92.

［2］ 杨绍兰，张新富，郭春丽.1-MCP对樱桃番茄采后贮藏特性的影响［J］.北方园艺，2009(3):219-221.

［3］ 李志文，张平，刘翔，等.1-MCP结合冰温贮藏对葡萄采后品质及相关生理代谢的调控［J］.食品科学，2011，32(20):300-306.

［4］ 陈金印，刘康.1-MCP处理对秋番茄果实采后生理及贮藏效果的影响 ［J］.食品科学，2008，29(10):598-603.

［5］ 李学文，韩江，藤康宁.1-MCP对蟠桃采后生理效应的影响［J］.中国农学通报，2006，22(11):185-188.

［6］ Sisler E C，Serek M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level:recent development［J］.Physiological Plant，1997，100:577-582.

［7］ Feng X，Apelbaumn A，Sisler E C，et al.Control of ethylene activity in various plant systems by structural analogues of 1-methylcyclopropene［J］.Plant Growth Regulation，2004，22(42):29-38.

［8］ Sisler E C.The discovery and development of compounds counteracting ethylene at the receptor level［J］.Biotechnology Advanced，2006，24(4):357-367.

［9］ 程蕾，马蓉，徐方旭，等.1-PentCP和1-MCP处理对番茄果实采后生理和品质影响的比较［J］.食品与生物技术学报，2013，32(1):30-36.

［10］ 孙炳新，冷俊颖，付琳，等.1-MCP、1-PentCP和1-OCP对冷藏中苹果代谢和贮藏特性的影响［J］.食品与发酵工业，2012，38(11):202-206.

［11］ 孙炳新，何晓慧，孙海娟，等.不同浓度1-PentCP处理对芒果常温贮藏生理品质的影响［J］.食品工业科技，2013，34(12):300-304.

［12］ 陈金印，付永琦，刘康.1-MCP处理对美味猕猴桃果实采后生理生化变化的影响［J］.江西农业大学学报，2007，29(6):940-947.

［13］ 王俊宁，邓冬梅，李洪波，等.1-MCP二次处理对番木瓜采后生理生化及贮藏品质的影响［J］.南方农业学报，2011，42(7):719-723.

［14］ Apelbaumn A，Sisler E C，Feng X，et al.Assessment of the potency of 1-substituted cyclopropenes to counteract ethylene-induced processes in plants［J］.Plant Growth Regulation.2008，36(55):101-113.

［15］ 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，2001，21(6):14-17.

［16］ 冯双庆，赵玉梅.果熟保鲜技术及常规测试方法［M］.北京:中国轻工业出版社，2001.

［17］ 曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导［M］.北京:中国轻工业出版社，2007:46-47.

［18］ 李合生.植物生理生化实验原理和技术［M］.北京:高等教育出版社，2005:164-167.

［19］ 郑铁松，李雪枝.不同浓度1-MCP对番茄保鲜效果的研究［J］.食品科学，2006，27(10):552-555.

［20］ 颜海燕.壳聚糖处理对樱桃番茄及杏贮藏品质及活性氧代谢的影响［D］.新疆:石河子大学，2010:1-15.

［21］ Mortensen A，Leif H，et al.Importance of carotenoid structure in radical-scavenging reactions ［J］.Agricultural Food Chemistry，1997，45:2 970-2 977.

［22］ 李江阔，张鹏，关筱歆，等.1-MCP结合ClO2处理对冰温贮藏红提葡萄生理品质的影响［J］.食品科学，2012，33(22):302-307.

［23］ LI Fu-jun，ZHANG Xin-hua，SONG Bai-cheng，et al.Combined effects of 1-MCP and MAP on the fruit quality of pear(Pyurs bretschneideri Reld cv.Laiyang)during cold storage［J］.Scientia Horticulturae，2013，164(17):544-551.

［24］ 叶云，何英姿，吕鸣群，等.蔗糖基聚合物涂膜对樱桃番茄保鲜效果的研究［J］.食品工业科技，2008，29(12):207-209.

［25］ 程顺昌，徐方旭，付琳，等.环丙烯类乙烯效应抑制剂二次处理对番茄乙烯生成及其基因表达的影响［J］.食品与生物技术学报，2013，32(5):474-480.

［26］ Goren R，Feng X，Apelbaumn A，et al.Effect of two structural analogues of 1-methylcyclopropene on ethylene-induced ripening of avocado fruits［C］.Fourth International Conference on Postharvest Science，Jerusalem，Israel，Acta Horticulturae，2000-03-26，553:163-166.

［27］ 付琳，程顺昌，魏宝东，等.1-MCP及其结构相似物处理对番茄采后贮藏效果的影响［J］.食品与发酵工业，2012，38(1):195-198.