杧果乙烯抑制剂的筛选及其采后保鲜效果研究

宋康华 贾志伟 谷会 常金梅 张鲁斌

摘 要 比较研究不同浓度乙烯抑制剂AOA（aminooxyacetic acid）、AIB（α-amino-isobutyric acid）、AVG （Aminoethoxyvinyl glycine hydrochloride）、ATA（3-amino-1，2，4-triazole）、1-MCP（1-methylcyclopropene）、精胺、亚精胺对采后杧果（Mangifera indica L.）乙烯释放的抑制效果，以期筛出最佳乙烯抑制剂并探究其对杧果的贮藏保鲜效果。结果表明：不同浓度乙烯抑制剂处理杧果，均可降低杧果果实乙烯释放量，其中1 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺和50 mmol/L ATA可有效延缓硬度、可滴定酸（Titratable acid， TA）下降，维持较高VC（Vitamin C）和TSS（Total soluble solids）含量。综合分析，精胺、亚精胺、ATA处理可有效延缓采后杧果果实软化，为采后杧果贮藏保鲜提供技术支持。

关键词 杧果；乙烯抑制剂；乙烯释放；保鲜效果

中图分类号 TS255.4 文献标识码 A

杧果（Mangifera indica L.）以其色、香、味俱佳以及丰富的营养价值而享有“热带果王”之美誉，是世界第二大热带水果[1]。在世界热带水果产量中仅此于香蕉，中国杧果种植地只限于海南、广东、广西、云南、福建、台湾等省的部分地区，人均产量不到1 kg[2]，且杧果采后生理代谢旺盛，为典型的呼吸跃变型果实，对乙烯非常敏感，采收后随着果实后熟，耐藏性和抗病性急剧下降，在极短时间内丧失商品价值，每年中国杧果的采后损失率高达20%～30%[3]。乙烯是引发跃变型果实后熟和植物组织衰老的主要因素[4]，杧果的呼吸跃变可由体内系统Ⅰ乙烯触发，抑制杧果体内系统Ⅰ乙烯的产生或作用成为延长杧果贮藏寿命的有效途径[5]。

乙烯对果实成熟的重要作用可使人们通过控制乙烯的生物合成及降低果实对乙烯作用的敏感性而实现对果实成熟衰老的控制，以提高果实的贮藏性并改善其品质[6]。乙烯抑制剂主要有乙烯生物合成抑制剂和乙烯信号转导抑制剂2种类型，其作用效果随受物种、品种、采收成熟度、处理条件等因素影响而不尽相同，因而要确定不同种类果品最适宜的处理参数，以使药品达到最优效果。笔者以杧果栽培种‘红杧6号及‘台农1号为材料，测定不同浓度乙烯作用抑制剂处理对采后杧果乙烯释放量及果实品质的影响，为采用乙烯抑制剂延缓杧果后熟衰老及其调控机制奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试杧果品种‘红杧6号和‘台农1号果实于2015年5月采自广东省雷州市杧果基地，采收成熟度约七成熟的果实，立即运回实验室，分别进行以下处理：挑取大小均匀一致，无病虫伤的果实用500 mg/L施保克进行清洗，晾干后分成22组，用以下浓度的溶液浸泡果实5 min，AOA（2、4、8 mmol/L）、AVG（0.05、0.1、0.3 mmol/L）、AIB （2、5、10 mmol/L）、ATA（10、50、100 mmol/L）、精胺（1、5、10 mmol/L）亚精胺（1、5、10 mmol/L），用不同浓度的1-MCP（0.5、1、1.5 μL/L）密闭熏蒸12 h，对照果实用清水浸泡5 min。处理完毕后晾干分装于塑料筐中，每框10个果，套上厚度约0.02 mm厚的聚乙烯塑料薄膜袋中，置于25 ℃条件下贮藏，定期观察杧果果实表观变化及测定其乙烯释放量，并取样以备各项生理指标的测定。本次试验中每个处理设3个重复，每个重复30个果，每个处理共90个果。

1.2 方法

1.2.1 乙烯释放率测定 每天随机取2个果实，在室温下密封2 h后，抽取气体测定乙烯释放量，参照张鲁斌等[18]方法进行。用Agilent7890A型气相色谱仪测定乙烯释放量。色谱柱：HP-55%（毛细管柱）。气相色谱工作条件为：火焰离子化检测器（FID），柱温90 ℃，进样器温度100 ℃，载气为N2，流速25 mL/min，保留时间为3.5 min。以鲜果测定，试验重复3次。

1.2.2 品质及生理指标的测定 筛选对‘台农1号最有效乙烯抑制剂处理，并对其进行品质相关指标测定。可溶性固形物（TSS）含量采用VBR50手持折光仪测定[7]；果实硬度利用GY-1型硬度计测定[8]；可滴定酸（TA）含量采用酸碱滴定法测定，以柠檬酸计[9]；维生素C（Vc）含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[10]测定。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel软件进行统计分析，所得数据为3次平均值，用SPSS 11.5软件进行差异显著性分析。p<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同浓度乙烯抑制剂处理对‘台农杧果果实乙烯释放量的影响

结果表明（图1），与对照相比，不同乙烯抑制剂处理在贮藏第2天时对乙烯释放量的抑制效果不明显，在第3天时，对照果实乙烯释放量明显升高，不同浓度的乙烯抑制剂均可不同程度的降低杧果果实的乙烯释放量（p<0.05）。贮藏至第4天，对照果实乙烯释放量达到为1.259 nL/（kg·h）；2 mmol/L AIB处理乙烯释放量为0.589 nL/（kg·h），仅为对照的46.7%；8 mmol/L AOA处理为0.514 nL/（kg·h），为对照的40.8%；0.3 mmol/L AVG处理为0.739 nL/（kg·h），为对照的58.6%，50 mmol ATA处理为0.254 nL/（kg·h），为对照的20.1%；1 mmol/L精胺为0.46 nL/（kg·h），仅为对照的36.5%；10 mmol/L亚精胺为0.388 nL/（kg·h），仅为对照的30.8%；0.5 μL/L 1-MCP为0.489 nL/（kg·h），为对照的38.8%。综合比较，发现1 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、10 mmol/L ATA对‘台农杧果果实采后乙烯释放抑制效果较好（图2）。

2.2 不同浓度乙烯抑制剂处理对‘红杧果实乙烯释放量的影响

从图3可见，对照果实采后乙烯释放量逐渐增加，在第5天出现呼吸高峰，不同乙烯抑制剂处理后第2天时乙烯释放量已低于对照，同样乙烯释放高峰在第5天出现，但是显著低于对照果实的乙烯释放量（p<0.05）。采后第5天，对照果实乙烯释放量为74.329 nL/（kg·h），而8 mmol/L AOA处理为49.01 nL/（kg·h），仅为对照的65.9%；2 mmol/L AIB处理为47.37 nL/（kg·h），为对照的63.7%；1 μL/L 1-MCP处理仅为35.33 nL/（kg·h），为对照的47.5%；50 mmol/L ATA、0.1 mmol/L AVG、10 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺处理后，果实未出现明显的乙烯释放高峰，在整个贮藏过程中均抑制了乙烯释放。综合对比发现50 mmol/L ATA、0.1 mmol/L AVG、10 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺抑制乙烯产生效果较好（图4）。

2.3 精胺、亚精胺、ATA处理对杧果硬度、TSS、TA和Vc含量的影响

结果表明（图5-A），在贮藏期间，杧果果实硬度下降速率不断变小，以0～3 d硬度下降最快。在第3天时，ATA、精胺、亚精胺处理果实硬度显著高于对照果实（p<0.05），对照果实硬度为2.01 kg/cm2，而处理组果实分别为2.25、2.33、2.60 kg/cm2。第6天时，对照组果实硬度下降到0.95 kg/cm2，而处理组果实则分别为1.35、1.40、1.42 kg/cm2，显著高于对照组（p<0.05）。

杧果果实在贮藏期间，可滴定酸含量变化见图5-B，在整个贮藏过程中，对照组和处理组果实的可滴定酸均呈现下降趋势，但精胺、亚精胺、ATA处理的果实，可滴定酸含量下降速度较为缓慢，在贮藏第6 d时，精胺、亚精胺、ATA处理杧果的滴定酸含量为4.85%、4.31%和2.51%，分别为对照组杧果果实的2.9、2.66和1.55倍。

杧果果实的TSS含量变化如图5-C，对照组杧果在贮藏的前6 d，其TSS含量逐渐升高，并在第6天达到峰值19.33%，之后开始出现缓慢下降，而精胺、亚精胺、ATA处理组杧果在整个贮藏期，均为上升趋势，在第9天时分别为16%、16.83%、16.6%，尚未达到峰值，其峰值比对照推迟3 d以上，比对照的峰值低17.22%、12.9%、14.1%。

果实维生素C含量变化见图5-D，在贮藏期间，总体上呈现先升后降再上升的趋势，对照果在第3天达到峰值19.16 mg/hg，之后出现略微下降，在第9天时，其含量仅为19.22 mg/hg，精胺、亚精胺、ATA处理组杧果变化趋势相同，并在第3天达到峰值，分别为20.35 mg/hg、19.86 mg/hg、22.52 mg/hg，之后缓慢下降，在第9天时含量分别为24.8 mg/hg、20.04 mg/hg、21.08 mg/hg，比对照分别高出29%、9.6%、4.2%，差异显著（p<0.05）。

3 讨论与结论

减少杧果果实乙烯气体的产生、控制呼吸强度、延缓呼吸高峰的到来，及抑制植物外源和内源乙烯的作用，是延长果实贮藏期的主要途径[11]。本试验结果表明，7种不同浓度不同乙烯抑制剂能够有效地不同程度地抑制‘台农1号和‘红杧6号杧果贮藏过程中乙烯的释放，对于台农1号，乙烯释放抑制效果尤以1 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、10 mmol/L ATA、0.5 μL/L 1-MCP、8 mmol/L AOA、2 mmol/L AIB、0.3 mmol/L AVG处理较好。而进一步不同药剂处理效果比较发现，以1 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、50 mmol/L ATA为优于其它药剂处理；在红杧6号（Zill）采后贮藏过程中抑制乙烯释放效果最佳浓度的乙烯抑制剂有：10 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、50 mmol/L ATA、1 μL/L 1-MCP、8 mmol/L AOA、2 mmol/L AIB、0.1 mmol/L AVG，经过综合比较又以10 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、50 mmol/L ATA、0.1 mmol/L AVG效果较好。说明采后乙烯抑制效果因乙烯抑制剂的浓度及杧果品种的不同而存在差异。在采后贮藏过程中，果实品质的保持是评估采后保鲜处理方法是否有效合理的关键指标[12]。本试验结果表明，1 mmol/L精胺、10 mmol/L亚精胺、50 mmol/L ATA均能有效地保持果实的品质并在一定程度上延缓杧果果实的后熟。

国内外学者前期研究表明，减少贮藏环境中乙烯气体或者阻断乙烯作用途径，可以在一定程度上代替低温延缓果实后熟衰老[13]。高锰酸钾结合MA包装处理可使香蕉在30 ℃贮藏28 d，在25 ℃贮藏38 d，因此寻找合适的乙烯作用抑制剂是取代冷链（高能耗高成本）的低碳环保的有效方式。1-MCP具有结构简单、使用剂量小、高效和无污染等特点[14]，目前已在苹果[7]、桃[8]、番木瓜[9]和香蕉[10]中广泛应用，芒果是一种比较特殊的呼吸跃变型果实，ETR类型受体基因（METR1）的表达水平随果实成熟进程推进及乙烯合成能力增强而增加，因而单独应用1-MCP在乙烯受体水平上控制芒果后熟衰老的措施效果并不明显。ATA（3-氨基1，2，4-三氮唑）可以阻断腺苷蛋氨酸合成ACC从而抑制乙烯合成，50 mmol/L ATA处理康乃馨显著抑制其呼吸跃变的产生并延缓其衰老[15]，目前弓德强等已将ATA作为杧果采后保鲜剂的有效成分应用在杧果采后抗病保鲜中。AOA（氨基氧乙酸）和AVG（氧基乙氧基乙烯基甘氨酸）通过抑制ACS催化所需要的辅助因子磷酸吡哆醛来抑制ACS活性[16]，AIB则可抑制ACO酶的活性[17]。胡伟等[21]研究表明，外源AOAA处理香蕉可通过下调MaACS1和MaGAD1基因表达延缓香蕉果实生理跃变，推迟香蕉果实采后成熟。土耳其果树研究工作站发现采前7天喷施AVG 150 mg/L可显著降低乙烯产生速率，延缓果实品质下降。Wang[18]等发现AVG处理抑制了苹果果实采后贮藏期的乙烯释放并延缓其软化过程，此外还有效地抑制了果实虎皮病的发生。杧果在常温下对乙烯敏感性较高，AOA、AVG、AIB在杧果上的应用至今未见报道。精胺和亚精胺属于多胺（Pas），多胺类物质与果实的乙烯生物合成特性有密切关系，这一点已在番茄上得到证实[19]。张辉等[20]等发现适宜浓度精胺亚精胺处理杏果实可通过抑制ACO、ACS活性而降低內源乙烯生成量，从而延缓果实品质下降。目前精胺亚精胺在抑制采后杧果果实乙烯释放上的研究也未见报道。与传统的乙烯合成抑制剂AOA、AVG、AIB相比，精胺、亚精胺、ATA抑制乙烯合成效果较好，本研究中确定不同品种杧果最适宜的乙烯抑制剂及使用浓度，根据乙烯与温度互作原理，减少乙烯释放量而相对提高贮藏温度，可以缓解冷链低温运营高成本高能耗的难题，是采后物流保鲜中亟待探寻的一种有效方法。

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