壳寡糖对月季切花的保鲜效果

景红娟，万 利，申美顿

（河南工业大学生物工程学院，河南郑州450001）

壳寡糖对月季切花的保鲜效果

景红娟，万 利，申美顿

（河南工业大学生物工程学院，河南郑州450001）

为延长月季切花的保鲜期，以月季切花为材料，研究壳寡糖对月季切花的保鲜效果。同时利用分光光度计法检测壳寡糖对月季切花抗氧化酶活性和抗氧化物质含量的影响，进一步探讨其保鲜机理。结果表明：壳寡糖能够延长月季切花瓶插寿命6.4d。与对照相比，壳寡糖瓶插期月季切花的抗氧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性分别提高11.8%～109.3%和32.6%～194.9%，且脯氨酸的含量提高13.0%～98.2%。壳寡糖可提高月季切花的抗氧化能力，能有效延长月季切花瓶插寿命。

壳寡糖；月季；切花；衰老；保鲜

壳寡糖（chitosan oligosaccharide，COS）是由壳聚糖或几丁质经酶解或酸水解生成。分子量一般在10kD左右的COS分子，具有杀菌［1］、保鲜［2］和抗氧化［3］等生物学功能。活性氧是真核生物有氧代谢的副产物，其含量升高会对植物细胞造成损伤。因此，为了避免对植物细胞造成损伤，细胞含有的酶类及非酶类的抗氧化系统，能够及时清除真核细胞代谢后生成的ROS［4］。超氧化物歧化酶（superoxide dismutases，SOD）可以将O2－·氧化成H。

2而生成的H2O2可以被各种过氧化物酶（peroxidases，POD）和过氧化氢酶（catalases，CAT）催化生成水分子［6］。因此，SOD、POD和CAT在清除ROS过程中起关键作用。另外，α－氨基酸脯氨酸可作为抗氧化剂清除胞内的ROS，且胞内脯氨酸含量和对氧化胁迫的抗性之间呈正相关［7］。

月季切花是世界上四大切花之首，由于其花色鲜艳，花香沁人，受到越来越多人的喜爱。但是，月季鲜切花在瓶插观赏过程中，容易出现弯头、蓝变和萎焉等衰老现象，极大地影响其观赏价值并缩短货架期。根据植物衰老的自由基理论，一些抗氧化剂广泛应用在月季切花的保鲜中［8－10］。壳寡糖由于结构中存在氨基，使其可以吸附H＋，成为唯一带正电荷的寡糖，并具有独特的化学特性，如吸附性、还原性和碱性［11］。壳寡糖被广泛应用于水蜜桃［12］、冠梨［13］、杏［14］、草莓［15］和柑橘［16］等果实的贮藏保鲜中。但是，目前为止，未见关于COS对切花保鲜方面的相关研究报道，为延长月季切花寿命，保证其观赏价值，研究壳寡糖对月季切花的保鲜效果，以期为月季花的保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试月季购自郑州市北环陈砦花卉市场，品种为红衣主教。月季切花一般在3—4月采摘，花朵开放程度达4级，采摘后，从昆明空运，从中挑取花茎均一、花枝健壮、花朵大小基本一致的月季切花。选购完毕后迅速运回实验室，去掉多余的叶片，仅留花枝最上端的两片叶子，在蒸馏水中用刀片斜切成长度约为18cm的花枝，插入500mL含有250mL培养液的三角瓶中，每瓶中插入3支切花，放置于室温无阳光直射的实验室内待用。

1.2 试验处理

以蒸馏水为对照，经预试验选取最佳的壳寡糖10μg／mL（MW为2kD，脱乙酰≥95%）作为处理组（已申请专利）。各处理均设15瓶花，每瓶3支切花。试验环境温度为20～25℃，相对湿度为70%～80%，光照强度为2.7～8.2mol／（m·s）。试验重复3次。

1.3 指标测定

瓶插寿命：参考文献［17］的方法，以瓶插之日起花朵出现萎焉、弯茎或蓝变，失去观赏价值的天数表示。

超氧化物歧化酶（SOD）活性：采用氮蓝四唑（NBT）方法；过氧化物酶（POD）活性：采用愈创木酚法［18］，以每分钟A470变化0.01为1个酶活力单位；过氧化氢酶（CAT）活性：采用分光光度计法；蛋白质含量：采用考马斯亮蓝法；游离脯氨酸含量：采用茚三酮法［18］。以上生理指标，从瓶插第2天开始，每日测定。

1.4 数据处理

数据的计算处理和绘图利用Origin 8（Origin－Lab corporation，USA）进行，所有数据均采用平均值±标准偏差表示，采用双样本t检验对数据进行统计分析，P＜0.01和P＜0.05分别表示差异极显著和显著。

2 结果与分析

2.1 壳寡糖处理月季切花的瓶插寿命

试验表明，对照和COS处理后的月季切花瓶插寿命分别为（11.7±1.5）d和（18.1±1.0）d。与对照相比，COS处理能够延长月季切花瓶插寿命6.4d。因此，COS处理能够显著延长月季切花的瓶插寿命。

2.2 壳寡糖处理月季切花的SOD、POD和CAT活性

由图1A可知，对照和COS处理的月季切花SOD活性均在第4天达最大值，其活性分别为（2.64±0.05）U／mg和（3.14±0.24）U／mg，此后开始下降。但从第2天开始，COS处理的月季切花SOD活性较对照高11.8%～109.3%。由图1B可知，COS处理2～4d其POD活性比对照高，6d后低于对照。从图1C可以看出，对照和COS处理的月季切花CAT活性均在第6天达最大值，其活性分别为（10.97±0.20）U／g和（14.55±0.33）U／g，然后逐渐下降。除第3天外，在瓶插过程中，COS处理的CAT活性较对照高32.6%～194.9%。因此，COS处理显著增加SOD和CAT活性，但对POD活性的影响不显著。

2.3 壳寡糖处理月季切花的脯氨酸含量

从图2可知，对照月季切花中的脯氨酸含量在瓶插过程中缓慢升高，而COS处理后的脯氨酸含量在瓶插后期升高13.0%～98.2%，且差异显著。因此，COS处理能够显著增加月季切花瓶插衰老过程中的脯氨酸含量。

图1 COS处理月季切花的SOD、POD和CAT活性Fig.1 SOD，POD and CAT activities of cut rose treated with COS

图2 COS处理月季切花的脯氨酸含量Fig.2 Proline content in cut rose treated with COS

3 结论与讨论

试验表明，与蒸馏水处理的对照相比，壳寡糖能够延长月季切花瓶插寿命6.4d，且分别增强瓶插期间抗氧化酶SOD和CAT的活性11.8%～109.3%和32.6%～194.9%，脯氨酸的含量增加13.0%～98.2%。

COS来自壳聚糖和几丁质的降解。几丁质是甲壳类动物如螃蟹、虾和小龙虾的壳的主要成分。壳聚糖是几丁质脱乙酰后的一种天然无毒的生物聚合物，二者之间却没有显著差异。试验发现COS可以显著延迟月季切花的瓶插寿命6.4d。抗氧化剂茶多酚通过提高切花抗氧化酶的活性，最长可以延长月季切花3.5d［8］。另外，乙烯拮抗剂纳米银可以延长月季切花7d［22］。因此，COS可能会成为一种无毒的天然月季切花保鲜剂。

ROS在植物中是有氧代谢的副产物。月季切花虽然仅保留2～3片叶子，但绿色的花茎仍含有叶绿体。能够进行光合作用的叶绿体和进行能量转换的线粒体是ROS的主要来源器官。为了保护植物免受氧化胁迫的损伤，植物细胞含有许多酶，如SOD、POD和CAT等［6，18］。因此，COS可以通过增加ROS清除酶的活性使月季切花远离ROS胁迫的损伤。

脯氨酸作为一种渗透调节剂，也有清除自由基的能力［1920］。试验表明，COS能够显著增强月季切花瓶插过程中的脯氨酸含量13.0%～98.2%。而且，外源脯氨酸作为抗氧化剂，通过缓解月季切花的氧化胁迫来延长月季切花的瓶插寿命［21］。因此，COS通过增加脯氨酸的含量和抗氧化酶的活性，缓解月季切花瓶插过程中的氧化胁迫，并最终延长瓶插寿命。

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（责任编辑：孙小岚）

Effects of Chitosan Oligosaccharide on Fresh Keeping of Cut Rose

JING Hongjuan，WAN Li，SHEN Meidun
（College of Biological Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou，Henan450001，China）

Effects of chitosan oligosaccharide（COS）on fresh keeping of cut rose were studieDTo prolong the shelf life.Meanwhile，Spectrophotometer method was employeDTo study the effects of COS on autioxidant enzyme activities and antioxidant substances content in cut rose，anDThe preservation mechanism was explored in further.Results：Vase life of cut roses treated by COS was 6.4daySLonger than the control.Compared with the control，activities of SOD and CAT were enhanced respectively by 11.8%～109.3%and 32.6%～194.9%，proline content was increased by 13.0%～98.2%.Therefore，COS prolongeDThe vase life of cut roses owe to increasing of antioxidant ability.

chitosan oligosaccharide；rose；cut flower；senescence；fresh keeping

S896.1

A

1001－3601（2016）10－0440－0126－03

2016－01－07；2016－10－08修回

郑州市科技攻关项目“壳寡糖对月季切花保鲜效果、方法及机理的研究”（20140764）

景红娟（1979－），女，讲师，从事自由基生物学研究。E－mail：hjjing＠haut.edu.cn