采收前后梨枣果实转红与果皮活性氧代谢比较

王海云

(马鞍山师范高等专科学校 食品工程系，安徽 马鞍山 243000)



采收前后梨枣果实转红与果皮活性氧代谢比较

王海云

(马鞍山师范高等专科学校 食品工程系，安徽 马鞍山 243000)

枣；转红；褐变；活性氧代谢

0 引言

色泽是影响果实外观品质的重要指标之一，着色程度与其风味品质有很大相关性。果实中影响着色的物质包括叶绿素、类胡萝卜素、花色苷、类黄酮等。果皮的颜色除了与色素类物质含量相关外，还受到酚类等次生物质的影响。多酚氧化酶存在于果蔬中，果实采后贮藏过程中它催化酚类物质发生氧化，导致组织褐变，直接影响果实的色泽。

王如福[1]发现枣果除了在树上会正常转红外，采后也可以转红，但是采后转红枣果与树上正常着色枣果相比颜色暗淡且无光泽，认为采后枣果果皮的转红可能是一种褐变。李红卫[2]研究发现枣果转红率与果皮总酚含量显著相关，推测酚类物质参与了果皮转红。王蕊[3]和李玲[4]通过研究采后枣果果皮和树上枣果果皮色素含量和酚类物质含量的变化，发现树上枣果果皮的着色是叶绿素、类胡萝卜素的降解与花青素、黄酮类化合物的合成两方面综合作用的结果，而枣果采后转红是一种褐变。但枣果果皮褐变是由于什么原因引起的，目前尚不清楚.有研究发现果实采后果皮及果肉褐变与果实发生生理失调有关[5]。前人试验研究发现活性氧代谢失调对果实褐变有很大的影响，活性氧代谢的平衡对树上枣果的正常转红是否有影响？有什么影响？有待证明。本研究以梨枣为试材，通过采摘前后枣果转红过程中活性氧代谢以及与褐变有关的生理生化指标的分析，探讨活性氧代谢对枣果转红的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以梨枣为试材，采摘于太谷县南沙河村果园，自树体东、南、西、北4个方向，高度基本一致的果树上，挑选大小均匀、无病虫害、无机械损伤、带果梗的果实为试材，人工采摘后立即放入冰壶，带回实验室，用于测定枣果在树上自然着色过程中的各项指标。从枣果全绿时开始测定，直到全红。按照枣果着色面积分白熟、圈红、1/4红、1/3红、1/2红、2/3红、3/4红、全红八个阶段，测定其果皮总酚含量、褐变度及活性氧代谢相关指标。

1.2 实验设备与仪器

WFJ2100型可见分光光度计(尤尼柯(上海)仪器有限公司生产)，BS210S电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)，TGL-20M高速台式冷冻离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司生产)，HH-8数显恒温水浴锅(常州华普达教学仪器有限公司生产)以及研钵、容量瓶、吸量管和试管等。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 褐变度大小的测定

采用改进的Lee等[6]的测定方法，称取果皮2g，加入95%的乙醇10mL研磨成匀浆，在4000rpm/min下离心20min，取上清液在420nm波长下的紫外分光光度计上测定其OD值。

1.3.2 总酚含量的测定

参照朱广廉等[7]的方法并略做修改，取果皮2g，加入4mL无水乙醇和2mL三氯乙酸(10%)，研磨成匀浆后用10%三氯乙酸定容到20mL，冰箱4℃静置24h后，12000×g离心15min得上清液。取上清液2mL加入3mL FoLin试剂、3mL蒸馏水，混匀后加入2mL碱液(10%Na2CO3+2%NaOH)，50℃保温15min，冰浴冷却5min，于580nm波长下测定其OD值，以没食子酸为基准物质作标准曲线，单位为mg/gFW。

1.3.3 多酚氧化酶(PPO)活性的测定

参照朱广廉等[7]的方法并略做修改，取2.5g果皮，加入7.5mL，pH6.8的0.05M的磷酸缓冲液(内含5%W/V的PVP)，研磨成匀浆，于4℃下提取30min，后在0～4℃、10000×g条件下离心30min，收集上清液并用于酶活测定，酶活以每分钟内OD420变化0.01为1个活性单位U，活力单位以U/gFW.min表示。

1.3.4 超氧阴离子生成速率的测定

超氧阴离子提取液的制备:准确称取2g果皮，加入8mL 0.05M(PH=7.8)磷酸缓液，加入少量石英砂，冰浴下研磨成匀浆，将匀浆液全部转入离心管，10000r/min，冷冻离心15分钟，上清液即提取液。

1.3.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定

参照李合生方法[8](NBT光还原法)，单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位来表示。

1.3.6 H2O2含量的测定

称取果皮2g，加入6mL冷丙酮，研磨后在4℃下12000 r/min离心10 min。取上清液。参照Mukheriec和Choudhuri[9]们的方法测定H2O2的含量。

1.3.7 过氧化氢酶(CAT)活性的测定

参照韩雅珊[10]的碘量法测定，反应温度为30℃．酶活单位以H2O2mg·min-1·g-1FW表示。

图1 树上梨枣和采后梨枣果皮褐变度的变化

1.3.8 丙二醛含量的测定

参照李合生[8]方法测定，单位为μmol/gFW。

1.4 数据处理及统计分析

采用Excel和SPSS.V 13.0软件对实验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 枣果果皮褐变度、酚类物质及相关酶活性的变化

2.1.1 枣果褐变度的变化

如图1所示，树上梨枣随果皮着色面积的增大，褐变度变化幅度很小。采后梨枣果皮褐变度整体呈现上升的趋势，1/4红到1/3红时褐变度迅速增大，全红时达到最大值1.4。方差分析表明，采摘前后梨枣果皮褐变度差异显著(P<0.05)。

2.1.2 枣果果皮酚类物质的变化

图2 树上梨枣和采后梨枣果皮中总酚含量变化

如图2所示，树上梨枣果皮总酚含量的变化整体呈上升趋势，到3/4红达到最大值为5mg/gFW。采收后梨枣果皮总酚含量白熟期至圈红阶段略为升高，1/4红时达到最大值为3.7mg/gFW，之后急剧下降，到全红时，果皮总酚含量仅为1.1mg/gFW。方差分析表明，从1/3红开始树上梨枣和采收后梨枣的果皮总酚含量差异显著(P<0.05)。相关性分析显示采后枣果果皮总酚含量与褐变度呈显著负相关(r=-0.786)，表明酚类物质参与了褐变过程。

2.1.3 枣果果皮PPO活性的变化

如图3所示，树上梨枣果皮的PPO活性在果实着色过程中逐渐增加，但变化幅度较小，枣果全红时果皮PPO活性最大为2.9U/min.gFW。梨枣在采后转红过程中，果皮的PPO活性整体呈上升趋势，至全红时PPO活性达到最大，最大值为5.9U/min.gFW。方差分析表明，从1/2红树上和采后梨枣果皮PPO活性差异极显著(P<0.01)。相关性分析，采后枣果果皮PPO活性与褐变度呈显著正相关(r=0.976)，表明枣果果皮PPO活性与褐变密切相关。

图3 树上梨枣和采后梨枣果皮PPO活性的变化

2.2 枣果果皮活性氧代谢相关物质的变化

图4 树上梨枣和采后梨枣果皮中超氧阴离子含量变化

2.2.2 枣果果皮H2O2含量的变化

如图5所示，树上梨枣从白熟期到全红的过程中果皮H2O2含量变化较为平缓，而采后梨枣果皮H2O2含量变化整体呈上升的趋势，圈红到1/4红过程中H2O2含量迅速上升，全红时达到最大值5.1μmol/g，为全绿时的3.2倍。相关性分析，采后枣果果皮H2O2含量与褐变度呈极显著正相关(r梨枣=0.986)，可见H2O2含量的变化与采后枣果果皮褐变有关。

图5 树上梨枣和采后梨枣果皮中H2O2含量变化

2.2.3 枣果果皮SOD活性的变化

细胞内过剩的活性氧和自由基会引发或加剧膜脂过氧化作用。由于细胞内存在酶促和非酶促两类防御系统，植物衰老过程中清除体内过量的活性氧，维持机体的动态平衡。SOD就是酶促防御系统中的重要保护酶。

2.2.4 枣果果皮CAT活性的变化

如图7所示，随着树上梨枣着色面积的增大，果皮白熟期到圈红时CAT活性迅速增加，圈红到全红过程中果皮CAT活性变化趋势较为平缓，但整体呈上升趋势。采收后的梨枣前期小幅度上升，圈红到1/4红迅速下降，之后呈缓慢下降的趋势，全红时活性最低，为全绿时的20.3%。经相关性分析，采后枣果果皮CAT活性与H2O2含量呈极显著负相关(r梨枣=-0.958)，表明采后枣果转红过程中果皮CAT对H2O2的清除能力降低。

图7 树上梨枣和采后梨枣果皮中CAT活性变化

图8 树上梨枣和采后梨枣果皮中MDA含量的变化

2.2.5 枣果果皮MDA含量的变化

MDA是膜脂的过氧化产物，它的积累可作为膜伤害和植物衰老的标志[12]。

如图8所示，树上梨枣果皮MDA含量前期变化均较平缓，1/4红到3/4红呈下降趋势，3/4红到全红呈上升趋势，但整体变化较为平缓。采后梨枣果皮MDA含量白熟期到1/3红与树上梨枣变化趋势相同，1/3红到1/2红时迅速上升到达到0.43 mmol/gFW，后期呈缓慢上升趋势，全红时达到最大值为0.57 mmol/gFW，白熟期时MDA含量仅为全红时的35%，表明采后枣果果皮转红过程中，加快了果实的膜脂过氧化进程，MDA迅速积累。

相关性分析表明，采后枣果果皮MDA含量与褐变度呈显著正相关(r梨枣=0.714)，说明采后枣果随着果皮红色面积的增大，膜的完整性和稳定性受到了损害。

3 结论与讨论

本试验研究发现，树上正常转红的枣果果皮褐变度变化不大，且酚类物质含量及PPO活性均呈上升趋势，这表明树上枣果果皮着色并不是酚类物质褐变引起的，与王蕊[3]研究的结果一致。至于果皮酚类物质和PPO活性为什么均呈上升趋势，这有可能是由于正常成熟的枣果，膜系统保持完整性，酚酶区域化没有被破坏，酚类物质没有发生氧化反应，但具体原因有待进一步研究。

在正常情况下，植物体内的活性氧处于产生与清除的动态平衡状态，使活性氧维持在较低水平。如果活性氧不能及时清除而积累，从而促进膜过氧化作用而破坏膜结构,膜脂过氧化产物MDA就会积累，而MDA的含量则成为果实抗氧化水平的指标。

本试验研究发现，枣果在树上生长发育期间，随着果实成熟度的增加及枣果着色面积的增大，果皮SOD和CAT活性均呈上升趋势，且经相关性分析，果皮SOD活性与超氧阴离子产生速率呈显著负相关，相关系数为-0.814，枣果果皮中H2O2含量变化与CAT活性变化呈负相关，表明抗氧化酶对活性氧的清除能力增加，标志着果皮自我防御功能的加强和完善，且枣果果皮褐变度变化不大，表明枣果树上着色褐变不起主要作用。

[1] 王如福.鲜枣耐贮性的影响因素及调控机理研究[D].北京：中国农业大学,2002.

[2] 李红卫.冬枣采后衰老调控及乙醇积累机理的研究[D].北京：中国农业大学,2003.

[3] 王蕊.枣果转红过程中色素和酚类物质的变化[D].晋中：山西农业大学,2010.

[4] 李玲.枣着色机理的研究[D].晋中：山西农业大学,2008.

[5] ZHOU H, FAN XC. Changes of Ca2+ATPase activity and oxygen free radicals in mierosome membranes of post—harvest peach fruit[J]. Acta Bot Boreal Occident Sin, 2007(6):1161-1166.

[6] Lee CY, Kagan V, Jaworski AW, et al. Enzymatic browning in relation to phenolic compounds and polyphenoloxidase activity among various peach cultivars[J]. J. Agril Food Chem, 1990(8): 99-101.

[7] 朱广廉,钟海文,张爱琴. 植物生理实验[M].北京：北京大学出版社,1990.

[8] 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,1998.

[9] Mukerlec SP, Choudhuri MA. Implications of water stressindueed changes in the levels of endogenous ascorbie acid and hydrogen peroxide in vigna seedlings[J]. Physiologia Plantarum,1983(5):166-170.

[10] 韩雅珊.食品化学实验指导[M].北京：北京农业大学出版社,1992.

[11] 谭兴杰,周永成. 荔枝果皮多酚氧化酶酶促褐变的研究[J].植物生理学报,1987(20): 197-203.

[12] 胡晓丹,卢黎明,谢笔钧. 莲藕酶促褐变的研究[J]. 江苏食品与发酵,1999(2):1-4.

(责任编辑：孙文彬)

Comparison of Turn Red and Peel Jujube Active Oxygen Metabolism and its Relation of Pear-jujube Fruit in and out of the Tree

WANG Hai-yun

(Department of Food Engineering, Maanshan Teacher's College, Maanshan Anhu 243000, China)

jujube; turn red; browning; active oxygen metabolism

2016-05-17

安徽省级质量工程(2015gxk095)

王海云(1984-)，女，山东聊城人，助教，硕士，主要从事农产品加工及贮藏、果酒发酵等方面的研究。

TF225.4

A

1009-7961(2016)05-0045-05