15 ℃贮藏下草菇的品质与生理生化分析

查 磊陈明杰严舒瀚李传华奚莉萍汪 虹王晨光赵 妍,

(1. 上海市农业科学院食用菌研究所，上海 201403；2. 上海百信生物科技有限公司，上海 201403)

草菇[Volvariellavolvacea(Bull. Ex. Fr) Singer]是热带、亚热带著名的食用菌，在分类学上隶属真菌门、担子菌纲、伞菌目、光柄菇科、草菇属[1]。草菇鲜食口感好，并以鲜销为主，但常温下其子实体生理代谢活动旺盛，极易老化，同时草菇在10 ℃以下贮藏容易导致子实体发生自溶[2-3]，或在25 ℃以上的环境中贮藏使其呼吸速率和代谢活性增高，新鲜草菇子实体在贮藏48 h内品质迅速下降，从而失去商品价值[4]，有研究[5]表明草菇子实体的最适贮藏温度为15～20 ℃，基于此本研究选择在15 ℃对草菇进行贮藏。

草菇形态指标的改变能直观地衡量草菇保鲜时的变质情况，色泽的变化可能主要与多酚氧化酶和蛋白酶的作用有关[6-7]，细菌[8]和病毒[9]入侵也会促进组织的褐变。硬度主要与蛋白酶降解蛋白有关[10]5，贮藏过程中硬度的变化与多糖、纤维素、几丁质等大分子物质的降解也有关系，进而影响子实体的感官品质。在变质过程中，细胞膜受到破坏，膜透性增大，电解液渗出，导致相对电导率增加[11]20。丙二醛作为衡量膜脂过氧化的指标[12-13]，其积累是细胞膜系统衰老和损坏的重要标志[14-15]。食用菌子实体采摘后，由于缺少外来营养的补充，代谢只能通过消耗自身糖类产能，导致多糖含量变化[16]，糖的降解也是食用菌腐烂变质的主要原因之一[17-18]。同时，草菇在保鲜过程中其可溶性蛋白质会进行合成和降解。草菇贮藏保鲜影响最大的因素之一是蛋白酶，草菇腐烂变质和蛋白酶活性密切相关[19]，因此可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及蛋白酶的变化间接反映草菇的保鲜品质[20]。

目前，通常采用辐照[21]、气调[22]、涂抹保鲜[23]等方法来贮藏草菇，虽然能够在一定程度上延长其贮藏期，但对采后保鲜的生理生化机制知之甚少，缺乏系统性的形态及生理生化研究。基于此本研究收集了草菇V23的子实体，在15 ℃条件下分别贮藏0，12，24，36，48，60，72，96 h，从形态和生理生化2个方面对其进行系统性评价，为草菇保鲜技术开发提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 主要仪器及试剂

电导仪：DDS-307A型，上海仪电科学仪器股份有限公司；

恒温调速回转式摇床：DKY-Ⅱ型，杜科 (上海) 自动化设备有限公司；

高速冷冻离心机：5810R型，德国Eppendorf AG公司；

岛津紫外可见分光光度计：UV-1800型，日本SHIMADZU公司；

2-D Quant Kit试剂盒：美国GE Healthcare公司；

浓硫酸：分析纯(95.0%～98.0%)，国药集团化学试剂有限公司；

苯酚：分析纯(≥99.0%)，国药集团化学试剂有限公司；

丙二醛(MDA)含量试剂盒：苏州科铭生物技术有限公司；

酸性蛋白酶(ACP)活性测定试剂盒、碱性蛋白酶(AKP)活性测定试剂盒、中性蛋白酶(NP)活性测定试剂盒：上海索桥生物科技有限公司。

1.1.2 样品处理

草菇V23：上海范顺食用菌专业合作社，采后立即送到上海农业科学院处理，挑选个头饱满，表面光洁无病害，大小一致的完整子实体，随机分成8组，每组30粒，3次重复，放在15 ℃分别贮藏0，12，24，36，48，60，72，96 h，测定各个时间点下草菇子实体的形态指标及生理生化指标。

1.2 方法

1.2.1 形态指标测定方法

(1) 感官评价：参考侯立娟等[24]感官评分指标及分值表稍作修改进行测定，将感官指标各项得分的平均值，作为最终的评定数值。感官评分标准见表1。

表1 感官评分标准Table 1 Sensory evaluation criteria

(2) 失重率：参照文献[10]29。

(3) 底部直径缩短率、中径缩短率、菇高缩短率：参照文献[10]29。

1.2.2 生理指标测定方法

(1) 相对电导率：参照文献[11]15测定。

(2) 丙二醛(MDA)含量：采用丙二醛含量试剂盒进行测定。

(3) 可溶性糖含量：采用苯酚法测定。

(4) 可溶性蛋白含量：取草菇子实体样品0.2～0.5 g，加蒸馏水研磨至匀浆，定容至10 mL，15 ℃ 下3 500 r/min离心10 min，取上清液，用2-D Quant Kit试剂盒测定可溶性蛋白质含量。

(5) 蛋白酶活性：采用酸性蛋白酶(ACP)活性测定试剂盒、碱性蛋白酶(AKP)活性测定试剂盒、中性蛋白酶(NP)活性测定试剂盒进行测定。

2 结果与分析

2.1 形态指标

2.1.1 外观形态的改变 如图1所示，随着贮藏时间的延长，子实体外表面褐变加深，并出现不同程度的腐烂。在贮藏0～24 h期间，草菇子实体的外观形态无明显变化；贮藏36 h后，其表面开始出现凹陷，贮藏48～96 h时凹陷面积逐渐变大，且凹陷处伴有出水、褐变加重等现象。

图1 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的外观形态Figure 1 Sensory quality of the V. volvacea fruit bodies stored at 15 ℃

2.1.2 感官品质的改变 如图2所示，在15 ℃贮藏0～12 h时草菇子实体感官品质无明显下降；贮藏24～60 h时，感官品质随时间的延长呈缓慢下降趋势；贮藏60 h后感官品质急剧下降。

2.1.3 失重率的改变 通常果实的贮藏温度越高，水分蒸发量会越大，失水达到一定程度时，外观出现萎蔫，对其品质和生理代谢均产生较大的影响[25]。草菇子实体在15 ℃贮藏96 h内的失重率变化见图3。结果表明：草菇子实体的失重率随贮藏时间的延长呈显著(P<0.05)升高趋势，到贮藏96 h 时，失重率已达到20.9%。

图2 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的感官品质分值Figure 2 Sensory score of V. volvacea fruit bodies stored at 15 ℃

图3 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的失重率Figure 3 Weight loss rate of V. volvacea fruit bodies stored at 15 ℃

2.1.4 草菇中径、底部直径及菇高的改变 从图4可以看出，贮藏0～48 h时，草菇子实体的中径、底部直径及菇高缩短率变化并不明显；贮藏48～96 h时，中径和底部直径缩短率开始显著(P<0.05)升高，说明中径与底部直径在不断缩短；贮藏72～96 h时，菇高缩短率呈显著下降趋势，说明草菇子实体在此过程中有生长变长的现象。

图4 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的中径、底部直径、菇高缩短率

图4 Shortening rate of middle diameter, bottom diameter and length inV.volvaceafruit bodies stored at 15 ℃

2.2 生理指标

2.2.1 相对电导率的改变 相对电导率的变化可以反映细胞质膜结构的完整性[26]。从图5可以看出，15 ℃贮藏下草菇子实体的相对电导率随着贮藏的时间延长呈先升高，再保持稳定，后上升的总体趋势。贮藏0～36 h 时，草菇子实体相对电导率为53%～62%，呈显著(P<0.05)上升趋势；贮藏36～60 h时，相对电导率无显著(P>0.05)变化，稳定在58%～62%；贮藏60～96 h时，相对电导率由58.2%迅速升高至81.9%，呈极显著(P<0.01)上升趋势。说明草菇在15 ℃贮藏60～96 h时，细胞膜受到严重破坏，电解液流出，导致相对电导率迅速上升，这可能是导致感官得分在60 h时下降的原因之一。

图5 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的相对电导率Figure 5 Relative electric conductivity in V. volvaceafruit bodies stored at 15 ℃

2.2.2 丙二醛含量的改变 丙二醛是评价细胞膜系统受损伤程度的标志[27-28]。由图6可知，贮藏0～36 h时，草菇MDA含量从13.2 nmol/g上升至22.9 nmol/g，说明此段时间草菇细胞膜过氧化程度相对较低；贮藏48～72 h时，MDA含量无显著性改变，基本稳定在20 nmol/g左右，说明草菇细胞膜过氧化程度增加放缓；贮藏72～96 h时，MDA含量显著(P<0.05)上升，并达到最高值(40.8 nmol/g)，说明草菇细胞膜的过氧化程度急剧增加，这与相对电导率及感官得分的变化基本一致。

2.2.3 可溶性糖含量的改变 可溶性糖是参与细胞内碳水化合物代谢的临时储能，并被认为是蘑菇采后变质的一个重要指标[29]。如图7所示，贮藏0～36 h时，草菇子实体的可溶性糖含量总体呈现波动性改变；贮藏36～96 h时，可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势。

图6 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的丙二醛含量Figure 6 Malondialdehyde content in V. volvaceafruit bodies stored at 15 ℃

图7 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的可溶性糖含量Figure 7 Soluble sugar content of V. volvaceafruit bodies stored at 15 ℃

2.2.4 可溶性蛋白含量的改变 可溶性蛋白被认为是组织破坏的敏感指标，也是支持持续代谢活性的营养源[30]。草菇在保鲜过程中蛋白质会进行合成和降解，其含量处于波动状态(图8)。在15 ℃贮藏0～12 h时，草菇子实体的可溶性蛋白含量呈上升趋势，说明蛋白质仍在合成；贮藏12～36 h时，可溶性蛋白含量有所下降，说明蛋白质被降解；贮藏36～72 h时，可溶性蛋白质含量呈上升趋势；贮藏72～96 h 时可溶性蛋白质含量迅速降低。研究结果表明，草菇子实体采后在15 ℃贮藏期间，其蛋白质处于不断分解又合成的状态，但可溶性蛋白含量总体呈下降趋势，降解量大于合成量，与可溶性糖的变化趋势相似。

图8 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的可溶性蛋白质含量Figure 8 Soluble protein content of V. volvaceafruit bodies stored at 15 ℃

2.2.5 蛋白酶活性的改变 菇体的腐烂与蛋白质的降解有关，蛋白酶的活性越高，蛋白质降解也越严重，菇体腐烂就越快[6]，在草菇贮藏期间蛋白酶是造成草菇软腐的原因之一。由图9可知，在15 ℃贮藏下，草菇子实体的ACP酶活性在贮藏各时间点无显著性变化(P>0.05)；贮藏0～60 h时，NP和AKP酶活性呈显著(P<0.05)上升趋势；贮藏60～96 h时，NP和AKP酶活性呈下降趋势。上述结果表明，在15 ℃贮藏期间NP和AKP起主要作用，且在贮藏60 h 时，NP和AKP蛋白酶活性达到最高水平。

图9 草菇子实体在15 ℃贮藏期间的蛋白酶活性Figure 9 Protease activity of V. volvacea fruit bodies stored at 15 ℃

3 结论

在15 ℃贮藏过程中，随着时间的延长草菇子实体的感官品质逐渐降低，失重率不断升高。相对电导率、丙二醛含量也随贮藏时间的延长呈上升趋势，表明草菇子实体的细胞膜损伤程度不断加剧；可溶性糖和可溶性蛋白含量的改变间接导致了贮藏期间感官品质的降低，尤其是中性和碱性蛋白酶活性的高表达，是引发草菇子实体发生软腐的主要原因之一。本研究在前人[5]研究的基础上，选择草菇最适的贮藏温度，并在不同贮藏时间下测定其形态和生理生化的变化规律，对进一步研究草菇保鲜的内在机理及保鲜技术的开发具有重要意义。