机械损伤对采后黄瓜活性氧及防御酶的影响

赵宇瑛

摘要：果蔬是人类喜欢的食物之一，也是营养素的主要来源。果蔬在采后包装、运输、贮藏的过程中都不可避免地受到机械损伤，从而激发果蔬体内大量活性氧增加，同时一些列防御酶参与了清除活性氧的反应，维持细胞膜系统的稳定性。果蔬体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等可以清除活性氧，保护果蔬正常生长，因此，当果蔬遭受机械损伤时这些生物酶活性会发生一些列变化。植物体内的抗氧化反应是一个非常复杂的过程，不同种类、不同器官以及不同胁迫形式下发挥的作用和响应机理不尽相同。

关键词：果蔬;活性氧;预防酶

本文以黄瓜为试材，探究黄瓜损伤后活性氧以及防御酶活性的变化规律，为今后果蔬的损伤机理研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验处理

于绍兴市农科院，采摘花后一周左右的黄瓜（Cucumis sativus L. cv.）作为试材，挑选大小均匀、无机械伤、无病虫害的100条黄瓜于采后2 h 内运至实验室，随机分为对照组（30条）和机械损伤处理组（30条），用消毒后的手术刀在黄瓜上纵向均匀地切8条从花萼端到瓜蒂端，大约5 cm深的伤口作为机械损伤处理组，将对照及损伤处理的黄瓜放在4℃的冷藏箱内保存。每2 h取样进行各项指标测定。

1.2 测定方法

1.2.1 活性氧含量测定

O2-·、H2O2、测定根据邹琦进行。

1.2.2 防御酶活性的测定

SOD、POD、CAT测定根据陈建勋进行。

1.3 数据分析

所有数据均为3次重复的平均值，采用DPS v3. 01统计分析软件进行数据的处理分析。

2 结果与分析

2.1 机械损伤对活性氧产生的影响

对黄瓜损伤处理10 h后，测定结果表明，在0-10 h期间，对照与损伤黄瓜果实的O2-·含量随着处理时间的延长持续增加，但机械伤害2h后，O2-·产生率迅速上升，4 h后达到最大值，之后在处理的6-10 h内略有起伏。但机械伤2 h后，损伤黄瓜果实的O2-·含量在0-10小时期间比对照分别增加29.78%、75.83%、34.89%、51.29%、45.97%（P < 0.05）（图1）。

H2O2含量的变化趋势与O2-·产率相似。机械伤4h后损伤黄瓜果实中的H2O2含量呈现最大值，随后在处理的H2O2含量呈现下降再上升的趋势，机械伤8-10 h后再次上升，机械伤4h、6h、8h、10h中的H2O2含量分别比对照黄瓜高74.75%、65.93%、36.99%、45.37%（P < 0.05）。

2.2 机械损伤处理黄瓜SOD、POD、CAT变化

对照黄瓜果实SOD活性呈波動上升的趋势，损伤后8 h，黄瓜SOD活性达到最高水平。而在损伤处理期间，处理黄瓜的SOD活性在损伤后6 h达到最高水平，变化趋势为先升高后降低的峰型变化，且与对照呈显著性差异（P < 0.05）（图3所示）。

如图4，损伤后2 h 损伤黄瓜果实与对照黄瓜果实POD活性无明显变化，处理4-8 h 损伤黄瓜果实POD活性迅速增加，并保持较高值，并于8 h达到最高水平，极显著高于对照黄瓜果实（P < 0.05），伤后10h POD活性明显低于对照组（22.64%）。而对照黄瓜果实的POD活性为缓慢升高的趋势（图4）。

图5所示，对照和处理黄瓜的CAT活性呈现先升高达到最大值，再缓慢下降的变化，对照和处理组的变化趋势类似。损伤4-6 h期间，处理黄瓜的CAT活性显著高于对照，处理6 h后损伤黄瓜的CAT活性达到最高水平，损伤6-8 h损伤黄瓜的CAT活性急速下降，明显低于对照黄瓜果实（P < 0.05）。

3 结论

机械损伤是水果损坏的主要形式。熟后的果蔬在采摘、分级、包装、运输、贮藏加工和销售过程中经常会受到诸如碰撞、割伤等各种机械损伤的危害， 机械损伤破坏了果实天然的组织结构，膜透性增加，并引起活性氧代谢的失衡。然而果实体内存在着一系列酶促的和非酶促的抗氧化系统以清除活性氧等自由基，保护组织细胞免受活性氧的伤害，维持膜系统的稳定性，以增强果实的抗氧化能力。其中，SOD、POD、CAT等被认为是清除活性氧过程中最主要的防御系统酶类。

参考文献：

[1] 黄伟，安华明，杨玉等.机械伤胁迫下刺梨果实的抗氧化反应[J].西南大学学报：自然科学版，2009（08）.

[2] 邹琦.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业出版社，2000.

[3] 陈建勋，王晓峰.植物生理学实验指导[M].广州：华南理工大学出版社，2002.

基金项目：本文系“院级高层次人才科研”项目，项目名称：机械损伤对果蔬品质影响（编号：GCCKY201603）.

（作者单位：浙江农业商贸职业学院）