NO对采后小白菜品质的影响

黄凯美，颜韶兵，刘霁虹，罗自生，邹宜静，岳 阳，褚萍丽，李楚羚

(1.杭州市种子总站,浙江杭州 310029; 2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058)



NO对采后小白菜品质的影响

黄凯美1，颜韶兵1，刘霁虹1，罗自生2，邹宜静1，岳 阳2，褚萍丽2，李楚羚1

(1.杭州市种子总站,浙江杭州 310029; 2.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058)

摘 要：为探索小白菜保鲜方法,研究了2℃贮藏条件下,NO处理对小白菜品质的影响。结果表明,NO处理不仅可以有效延缓小白菜低温贮藏期间可溶性固形物和VC含量下降,还可抑制叶绿素酶活性,从而抑制叶绿素的降解,贮藏20 d时叶绿素含量为对照的1.3倍,保持小白菜的色泽。NO处理还可以延缓小白菜SOD活性的下降,促进CAT活性的增强,抑制小白菜丙二醛含量和相对电导率的增加,处理20 d时,丙二醛含量和相对电导率分别为对照的84%和81%,延缓了小白菜的衰老。

关键词：小白菜; NO;叶绿素; SOD

文献著录格式:黄凯美,颜韶兵,刘霁虹,等.NO对采后小白菜品质的影响[J].浙江农业科学,2016,57 (4):523-525,541.

小白菜(Brassica campestris L.)为十字花科芸薹属草本植物,又称青菜,原产于中国,在中国南北方广泛种植。其营养丰富,富含维生素、矿物质等营养物质,深受消费者喜爱。小白菜为幼嫩叶菜,表面积大、含水量高、组织脆嫩,采后呼吸作用强,水分蒸发快,极易受机械损伤。在贮运和销售过程中常发生黄化、脱帮和腐烂,导致品质下降。小白菜货架期短,常温下仅3 d左右,因此小白菜保鲜是一大难题。

一氧化氮(NO)是一种小分子气体,作为一种关键的生物信号分子,最先在哺乳动物中报道,随着研究的深入,NO在高等植物体中的信号分子作用逐步受到重视。NO参与了植物生长发育中的一系列生理过程,包括种子萌发、根系生长、开花、花粉管生长调节、果实成熟衰老以及生物和非生物胁迫响应等[1]。近年来,NO在果蔬采后生理过程中的作用受到越来越多的关注[2-3]。目前,有关NO对小白菜的研究还未见报道。本文研究了低温条件下NO对小白菜品质的影响,以期为小白菜保鲜提供参考。

1　材料与方法

1.1材料

供试小白菜采自浙江省杭州市余杭区,采后立即运回实验室,去除老叶、黄叶后选择无病虫和机械伤害的小白菜为供试材料。

1.2处理设计

首先进行预试验,分别用0.01,0.05,0.10,0.15和0.20 mmol·L-1硝普纳(NO供体)溶液处理小白菜,确定0.10 mmol·L-1为硝普纳溶液的适宜处理浓度。然后将小白菜随机分为2组,在0.10 mmol·L-1硝普纳溶液浸泡10 min,并用蒸馏水作对照(CK)。处理后冷风吹干放入恒温箱中,贮藏温度为2℃,贮藏20 d。每5 d取样1次,从每组处理中随机取9株小白菜,测定各项指标,试验重复3次。

1.3测定项目与方法

采用称重法测定失重率,失重率/% = (贮前重量-贮后重量)/贮前重量×100。色泽采用全自动色差计测定( CR-400,CONICA MINOTA,Japan),采用L*C*H*模式,叶片色泽用色度角H*(hue angle)表示。可溶性固形物采用手持折光仪测定。VC含量测定采用2,6-二氯靛酚法[4]。叶绿素含量测定按照潘增光等[5]的方法。叶绿素酶活性测定参照Mosquera 等[6]的方法。丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和相对电导率参照朱广廉[7]的方法测定。超氧化物岐化酶( Superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性参照何宇炯等[8]方法测定。

2　结果与分析

2.1NO对小白菜失重率和色泽的影响

从图1中A可知,低温贮藏期间,随着贮藏时间的延长小白菜失重率随呈上升趋势,其中对照失重最明显,20 d时高达8.67%,而NO处理可明显抑制小白菜贮藏期间的失水,20 d时仅为5.32%,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。色泽是反应叶菜品质好坏和成熟度的重要指标。从图1中B可知,采后小白菜H值呈下降趋势,20 d时对照组H值下降了25.3%,处理组H值为对照的1.2倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05),表明NO处理可以抑制小白菜H值的下降。

图1　NO对小白菜失重率和色泽的影响

2.2NO对小白菜可溶性固形物和VC含量的影响

从图2中A可知,小白菜贮藏过程中,可溶性固形物含量缓慢下降。20 d时对照组可溶性固形物含量为0 d的86%,处理组可溶性固形物含量为对照的1.1倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05),表明NO处理可抑制小白菜可溶性固形物的下降。VC是果蔬品质的主要指标,VC含量与果蔬的抗氧化特性密切相关[9]。小白菜贮藏过程中VC含量逐渐下降(图2中B),其中对照下降最明显,20 d时下降了38.9%,而NO处理可明显抑制小白菜贮藏期间VC含量的下降,20 d时为对照的1.3倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。

图2　NO对小白菜可溶性固形物和VC含量的影响

2.3NO对小白菜叶绿素含量和叶绿素酶活性的影响

果蔬的色泽与色素含量密切相关,叶绿素含量是使果蔬呈现绿色的重要组成部分[10]。从图3中A可知,小白菜叶绿素含量随贮藏时间的增加而下降,20 d时对照组叶绿素含量下降了35%,而NO处理可抑制叶绿素的降解,20 d时叶绿素含量为对照的1.3倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。叶绿素酶被认为是参与降解叶绿素的酶,它促使叶绿素脱去植醇形成脱植基叶绿酸,因此叶绿素酶在植物叶绿素降解过程中发挥重要作用[11]。从图3中B可知,采后小白菜贮藏过程中绿素酶活性逐渐下降,而NO处理促进了叶绿素酶活性的下降,20 d时的叶绿素酶活性仅为对照的73%,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。NO处理20℃贮藏的西兰花,延缓了其黄化和叶绿素降解的发生[12]。而在由黑暗诱发叶片衰老的拟南芥中,NO作为叶绿素代谢途径的一种负调节因子,在维持叶片衰老期间类囊体膜稳定性方面发挥了积极作用[13]。表明NO在调控叶绿素代谢方面发挥着重要作用。

2.4NO对小白菜相对电导率和MDA含量的影响

随着植物的衰老,细胞膜透性逐渐增大,膜内可溶性物质和电解质向膜外渗漏,导致组织的相对电导率增加,因此相对电导率是评价植物组织衰老的重要指标[14]。从图4中A可知,采后小白菜相对电导率持续上升,20 d时对照组相对电导率是0 d的1.8倍; NO抑制了小白菜组织相对电导率的上升,20 d时相对电导率为对照的81%,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。MDA是膜脂过氧化的产物,是衡量细胞膜损伤程度的常用指标。从图4中B可知,小白菜贮藏过程中的MDA含量逐渐增加,20 d时对照组的相对电导率为0 d的2.3 倍; NO抑制了小白菜MDA含量的增加,20 d时为对照的84%,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。

图3　NO对小白菜叶绿素含量和叶绿素酶活性的影响

图4　NO对小白菜电导率和MDA含量的影响

2.5NO对小白菜SOD和CAT活性的影响

自由基衰老学说认为,组织中产生的活性氧不能及时清除是造成衰老的主要原因,而活性氧清除能力的大小主要决定于保护酶活性的高低,所以保护酶的活性一定程度上可以反映植物的衰老程度,一旦这些清除活性氧的防御系统平衡受到破坏,组织内的活性氧浓度就会升高,从而加剧脂质过氧化程度,使膜结构及其功能受到破坏[15]。SOD和CAT是果实抗氧化系统中的主要抗氧化酶,在清除H2O2和O-2等自由基、延缓植物衰老方面发挥着重要作用[8]。从图5中A可知,采后小白菜低温贮藏期间SOD活性逐渐下降,NO抑制了小白菜组织SOD活性的下降,20 d时处理组SOD活性为对照的1.8倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。从图5中B可知,采后小白菜CAT活性持续上升,20 d时对照组CAT活性是0 d的2.2倍; NO处理促进了小白菜组织CAT活性的上升,20 d时活性为对照的1.3倍,二者间差异达显著水平(P＜0.05)。

图5　NO对小白菜SOD和CAT活性的影响

3　小结

本研究表明,NO处理能减少小白菜的质量损失,有效延缓小白菜低温贮藏期间可溶性固形物和VC含量下降,抑制叶绿素酶活性,延缓叶绿素的降解,保持小白菜的色泽。NO处理也延缓了小白菜SOD活性的下降,促进了CAT活性的增加,延缓了小白菜的衰老。表明NO处理对小白菜保鲜具有潜在的应用价值。

参考文献:

[1]CORPAS F J,LETERRIER M,VALDERRAMA R,et al.Nitric oxide imbalance provokes a nitrosative response in plants under abiotic stress[J].Plant Science An International Journal of Experimental Plant Biology,2011,181 (5):604-611.

[2]刘孟臣,朱树华,周杰.植物体内一氧化氮生理作用研究进展[J].山东农业大学学报(自然科学版),2007,38 (3):487-492.

[3]朱树华,周杰,束怀瑞.植物中一氧化氮与园艺产品的成熟和衰老[J].植物生理学报,2004,40 (6):733-740.

[4]韩雅珊.食品化学实验指导[M].北京:中国农业大学出版社,1996.

[5]潘增光,王国宾,束怀瑞.新红星苹果果实着色期几种色素含量变化及其相关性(简报)[J].植物生理学通讯,1996,32 (5):347-349.

[6]MINGUEZ-MOSQUERA M I,GANDUL-ROJAS B,GALLARDOGUERRERO L.Measurement of chlorophyllase activity in olive fruit (Olea europaea)[J].Journal of Biochemistry,1994,116 (2):263-268.

[7]朱广廉.植物生理学实验[M].北京:北京大学出版社,1990:56-57.

[8]何宇炯,徐如涓,赵毓橘.表油菜素内酯对绿豆幼叶衰老的促进作用[J].植物生理学报,1996 (1):58-62.

[9]DU G,LI M,MA F,et al.Antioxidant capacity and the relationship with polyphenol and Vitamin C in Actinidia fruits[J].Food Chemistry,2009,113 (2):557-562.

[10]杨晓棠,张昭其,庞学群.果蔬采后叶绿素降解与品质变化的关系[J].果树学报,2005,22 (6):691-696.

[11]SABATER B,RODRIGUEZ M T.Control of chlorophyll degradation in detached leaves of barley and oat through effect of kinetin on chlorophyllase levels[J].Physiologia Plantarum,2006,43 (3):274-276.

[12]HYANGLAN E,DAEKEUN H,SEUNGKOO L.Nitric oxide reduced chlorophyll degradation in Broccoli (Brassica oleracea L.var.italica) florets during senescence[J].Food Science and Technology International,2009,15 (3):223-228.

[13]LIU F,GUO F Q.Nitric oxide deficiency accelerates chlorophyll breakdown and stability loss of thylakoid membranes during dark-induced leaf senescence in Arabidopsis[J].Plos One,2013,8 (2):e56345.

[14]MARANGONI A G,PALMA T,STANLEY D W.Membrane effects in postharvest physiology[J].Postharvest Biology and Technology,1996,7 (3):193-217.

[15]AIRAKI M,LETERRIER M,MATEOS R M,et al.Metabolism of reactive oxygen species and reactive nitrogen species in pepper ( Capsicum annuum L.) plants under low temperature stress[J].Plant Cell and Environment,2012,35 (2):281-295.

(责任编辑：侯春晓)

中图分类号：S634.3

文献标志码：A

文章编号：0528-9017(2016)04-0523-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160423

收稿日期:2016-01-12

基金项目:杭州市科学技术委员会种子种苗专项(20140932H07)

作者简介:黄凯美(1973—),女,浙江嵊州人,高级农艺师,本科,主要从事蔬菜新品种推广工作,E-mail:huangkm@163.com。