外源EGCG对采后龙眼果肉品质的影响

2020-11-11来涌凯周宜洁陈中苏直何妹英屈红霞王永飞

湖南农业大学学报（自然科学版） 2020年5期

来涌凯，周宜洁，陈中苏直，何妹英，屈红霞，王永飞*

外源EGCG对采后龙眼果肉品质的影响

来涌凯1，周宜洁2，陈中苏直2，何妹英2，屈红霞2，王永飞1*

(1.暨南大学生命科学技术学院，广东广州 510630；2.中国科学院华南植物园，广东广州 510630)

为探究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对采后龙眼的保鲜效果，用浓度为1 mmol/L的EGCG溶液浸泡采后龙眼果实5 min，于25 ℃条件下贮藏，分别在贮藏的第2、4、6、8天取样测定果肉自溶指数、抗氧化物质含量、抗氧化酶活性等。结果表明：外源EGCG处理采后龙眼果实的第6和第8天时，果肉自溶指数分别较对照下降22.56%、11.70%；第8天时果肉可溶性固形物和可滴定酸的含量分别是对照的1.16、1.17倍；EGCG处理显著提高脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性，且上调和等酶基因的相对表达。

龙眼；表没食子儿茶素没食子酸酯；果肉品质；抗氧化基因表达

采后龙眼代谢旺盛，果皮褐变快，果肉易腐烂，不耐贮运。果肉“自溶”是导致龙眼果实品质劣变的主要原因。JIANG等[1]研究认为，龙眼果肉自溶与果肉抗氧化系统能力下降、能量亏缺等因素有关。现阶段采用化学保鲜剂(如SO2熏蒸)处理和冷链物流保鲜等虽大大减轻龙眼果实品质劣变和采后损耗，但仍存在化学残留和冷链物流不普及等问题[2]。

借鉴表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在减轻苹果油腻化、延缓鱼类感官品质下降等方面已得到研究应用[3–4]，笔者以1 mmol/L的EGCG作为外源处理剂，浸泡采后龙眼，于25 ℃下贮藏，以清水浸泡作为对照，分别测定对照组和EGCG处理组龙眼果肉第2、4、6、8天的营养品质、抗氧化酶活性及相关基因表达，以期为龙眼贮藏、物流保鲜拓展新途径。

1　材料与方法

1.1　材料

‘石硖’龙眼，采自广州市从化地区果园。

EGCG，纯度98%，南京道斯夫生物科技有限公司出品。

1.2　方法

选取颜色、大小均一的采后2 h内龙眼果实，用0.1%施保克溶液浸泡3 min，晾干后将龙眼果实随机分成2组，每组300个果实。1组果实用1 mmol/L的EGCG溶液浸泡5 min(处理)，另一组果实在清水中浸泡5 min(对照)。晾干后分别用厚0.03 mm的聚乙烯袋包装，每袋30个果实，在25 ℃下贮藏。分别在当天和贮藏后第2、4、6、8 天取样，测定龙眼果肉自溶指数[5]，丙二醛含量[6]，可溶性固形物(TSS)[7]，可滴定酸(TA)含量[7]，内源性抗氧化物质(AsA、GSH)含量[8–9]，抗氧化酶(CAT、POD)活性[10–13]。

从龙眼基因组数据库(NCBI Sequence Read Archive，SRA315202)中获得、、、4种酶基因的CDS序列信息，利用Primer Premier 5.0 (Premier，Canada)设计引物(表1)，委托上海生物工程技术服务有限公司合成。

表1　荧光定量PCR引物序列

利用北京天根公司的植物RNA提取试剂盒，提取龙眼果肉RNA，用Prime Script RT试剂盒(TAKARA，Japan)反转录cDNA后作为模板。荧光定量PCR所用试剂盒为SYBR Green Master Mix(TAKARA，Japan)，利用2–ΔΔCt法计算基因的相对表达量。

1.3　数据处理

运用SPSS 13.0进行数据统计分析；采单因素方差分析法(ANOVA)进行差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1　EGCG对采后龙眼果肉品质的影响

外源EGCG处理龙眼的果肉品质的测定结果列于表2。由表2可知，贮藏后第2天，EGCG处理组龙眼果肉自溶指数显著低于对照组；至贮藏第4、6和8天时，龙眼果肉自溶指数显著低于对照组，到第8天时，对照组龙眼果肉自溶指数达到2.22。

表2　EGCG处理的采后龙眼的果肉品质

表2(续)

同一指标同一时间处理组与对照组字母不同，示二者差异显著(<0.05)。

EGCG处理组龙眼果肉的MDA含量均低于对照组，其中第4天和第6天时差异显著；第8天对照组龙眼果肉中MDA含量高达17.6 nmol/g，是EGCG处理组的1.81倍，二者差异显著。这些结果表明，EGCG处理可以降低龙眼果肉MDA累积，并有效降低龙眼果肉自溶指数。

龙眼果肉可溶性固形物含量随贮藏时间的延长总体呈下降趋势，EGCG可以延缓龙眼果肉可溶性固形物含量下降，在第4天时差异显著，第6、8天差异极显著。说明EGCG处理在一定程度上维持了可溶性固形物含量和较高的果实品质。此外，随着贮藏时间的延长，可滴定酸含量逐渐升高。EGCG处理极显著增加龙眼果肉可滴定酸含量，表明EGCG处理有利于维持果肉中的有机酸等营养成分。

此外，随着贮藏时间的延长，龙眼果肉中AsA含量呈下降趋势，在第2、4天时，经EGCG处理的龙眼果肉中AsA含量均显著高于对照，第6、8天时显著高于对照。说明EGCG处理可以维持龙眼果肉AsA含量，保持龙眼果肉营养品质。

2.2　EGCG对龙眼果肉抗氧化能力的影响

由表3可知，采后龙眼果肉GSH含量前4天呈上升趋势，之后呈下降趋势，可能是龙眼采收后响应衰老等逆境胁迫产生的氧化应激反应导致GSH增多，而贮藏后期龙眼果肉中GSH被氧化分解，含量下降。经EGCG处理的龙眼果肉中GSH含量均显著高于对照，表明EGCG维持了果肉中GSH含量，提高细胞中活性氧清除能力。

表3　EGCG处理的龙眼果肉抗氧化能力

贮藏时间/dGR活性/(U·g–1)GSH含量/(mg·g–1) 对照组处理组对照组处理组 033.33±0.2433.33±0.240.34±0.000.34±0.00 2(33.70±0.35)a(36.11±0.11)b(0.37±0.00)a(0.39±0.00)b 4(35.45±0.16)a(34.19±0.15)b(0.37±0.00)a(0.50±0.00)b 6(24.45±0.39)a(27.22±0.19)b(0.33±0.01)a(0.46±0.01)b 8(17.49±0.43)a(21.46±0.41)b(0.32±0.00)a(0.41±0.00)b

同一指标同一时间处理组与对照组字母不同，示二者差异显著(<0.05)。

采后龙眼果肉CAT活性不断下降，到第8天时已经降低至原有活性的20.2%。EGCG显著延缓CAT活性下降，并且在整个贮藏期间其活性均显著高于对照组。在贮藏第2、4和6天时，CAT活性分别比对照组提高了40.46%、120.31%和92.77%，第8天时，EGCG处理组CAT活性是对照组的1.88倍。采后龙眼果肉POD活性呈不断上升的趋势，EGCG处理组与对照组前4天差异不显著，后4天EGCG处理组的POD酶活性显著低于对照。表明EGCG有利于保持较高水平的CAT活性，并在贮藏后期抑制POD活性，从而保持果实组织较强的抗氧化活性。

采后龙眼果肉中DHAR活性总体呈下降趋势，EGCG显著延缓DHAR活性的下降。此外，龙眼果肉中GR活性前4天呈上升趋势，之后呈下降趋势，与GSH累积趋势相似，但峰值出现的时间点不相同，可能与其他途径生成的GSH增加相关。在贮藏初期，采后龙眼氧化应激产生的活性氧可能作为信号分子激发并提高GR活性，进而合成GSH以抵御攻击，第4至8天由于衰老速度加快，GR等抗氧化酶自身被氧化损伤，从而活性急剧降低。此外，EGCG处理后的龙眼果肉中GR活性在第2天出现峰值，对照组则在第4天出现峰值，可见EGCG能使GR提早响应活性氧信号，并在贮藏后期显著延缓GR活性下降。

2.3　EGCG对龙眼果肉DlDHAR、DlGR、DlCAT和DlPOD基因表达的影响

RT–qPCR结果表明，对照组贮藏期间果肉相对表达量前2 d呈上升趋势，至第4天呈下降趋势，至第8天又呈上升趋势，和总体变化不大，则显著表达上调，到第8天时达到采收时的5.38倍。EGCG显著上调、和的表达。EGCG在前4天上调的表达，之后则显著下调的表达。结果表明，外源EGCG处理对龙眼果肉中4种酶基因表达有显著影响，在基因表达水平方面对提高龙眼果肉组织活性氧清除能力有重要作用(图1)。

图1　EGCG处理后果肉DlDHAR、DlGR、DlCAT和DlPOD基因表达

3　讨论

采后龙眼随着贮藏时间的延长，果肉开始变软、流汁，甚至腐烂、自溶，因而丧失食用价值。谷李桃等[14]认为，龙眼果肉自溶与衰老过程中产生的活性氧(H2O2、·OH、O2–·等)密切相关，氧化损伤加剧细胞衰老，促进果肉自溶的发生。随着采后果实衰老程度持续加深，活性氧不断累积，细胞膜结构被破坏，膜脂过氧化导致MDA累积，进而加速果实品质劣变。已有的研究[15–17]表明，EGCG能有效抑制脂肪氧化酶(LOX)、环氧酶(PGs)等与产生活性氧相关的酶类的活性，这些酶类与龙眼果实衰老有直接关系。

本研究结果表明，用1 mol/L的EGCG处理采后龙眼，有效降低了MDA含量的累积速率，减轻了果肉自溶程度，起到了较好的保鲜作用。

外源EGCG处理后，龙眼果肉中内源性抗氧化物质(AsA、GSH)含量维持在较高水平，同时上调和的表达，显著影响DHAR、GR的活性，保持了AsA和GSH的再生能力。以上分析说明外源EGCG处理影响AsA–GSH循环系统，增加抗氧化物质的含量，通过参与非酶促抗氧化系统，提高龙眼果肉中活性氧的清除能力。

植物组织中活性氧清除的另一条途径是酶促抗氧化系统，CAT和POD在其中发挥重要作用。CAT是一种H2O2清除酶，其活性大小可以反映组织活性氧清除能力的强弱。本研究结果表明，EGCG总体上调的表达，龙眼果肉CAT活性也显著高于对照，说明EGCG影响CAT基因表达，有效延缓CAT活性下降，从而保持了较高水平的H2O2清除能力。陈子健等[18]研究发现，龙眼采后果肉POD酶活性发生明显变化，与自溶的发生密切相关。POD具有多种催化活性，既可以以过氧化氢为电子受体催化酚类物质从而清除H2O2，也会随着植物组织衰老，参与叶绿素的降解和活性氧的生成，进而表现为伤害效应[19]。本研究结果表明，随着贮藏时间的延长，采后龙眼果肉基因和酶活性均显著增加，外源EGCG处理在贮藏早期显著上调基因的表达，在贮藏末期则极显著抑制其表达。说明EGCG可能作为信号物质，在贮藏早期激活POD酶，并诱导其上调表达，以清除H2O2；贮藏后期则抑制其表达，提高POD的抗氧化作用并降低其伤害效应。以上分析说明，外源EGCG可以提高果实抗氧化酶活性和基因表达，维持其较高的活性氧清除能力，通过上调影响酶促抗氧化系统，有效降低龙眼果肉受到的氧化损伤。

综上所述，外源EGCG降低MDA含量累积速率，进而保持细胞完整性，同时维持果肉TSS、TA、AsA含量，有效保持了龙眼果实品质。此外，EGCG延缓内源性抗氧化物质AsA和GSH含量下降，提高AsA–GSH循环系统活性氧清除能力。EGCG可能作为信号分子影响抗氧化酶基因、、和表达和相应酶活性，维持较高水平的酶促抗氧化系统活力。总之，外源EGCG可能通过参与酶促、非酶促抗氧化系统作用，提高果肉组织活性氧清除能力，延缓龙眼果实衰老和品质劣变。

[1] JIANG Y M，ZHANG Z Q，JOYCE D C，et al. Postharvest biology and handling of longan fruit (Lour.)[J]．Postharvest Biology and Technology，2002，26(3)：241–252．

[2] 单婷婷，林育钊，林毅雄，等．龙眼果实采后保鲜技术研究进展[J]．亚热带农业研究，2017，13(2)：139–143． SHAN T T，LIN Y Z，LIN Y X，et al．Research progress on postharvest storage technologies of longan(Lour.) fruits [J]．Subtropical Agriculture Research，2017，13(2)：139–143．

[3] KIAN K，KHALATBARY A R，AHMADVAND H，et al. Neuroprotective effects of (–)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) against peripheral nerve transaction-induced apoptosis[J]．Nutritional Neuroscience，2018，11(1)：1–9．

[4] 骆晓波．表没食子儿茶素没食子酸酯纳米脂质体的制备及其对鳕鱼保鲜效果的研究[D]．杭州：中国计量学院，2015． LUO X B．Preparation of epigallocatechin gallate nanoliposomes and their effect on cod preservation[D]. Hangzhou：China University of Metrology，2015．

[5] 谷李桃，帅良，罗焘，等．龙眼果肉自溶相关基因的克隆和表达分析[J]．热带作物学报，2017，38(5)：881–888． GU L T，SHUAI L，LUO T，et al．Cloning and expression analysis of a pulp breakdown relative gene ofin Longan fruit [J]．Chinese Journal of Tropical Crops，2017，38(5)：881–888．

[6] 屈红霞，孙谷畴，蒋跃明．霜疫霉菌侵染对荔枝氧化作用的影响[J]．广西植物，2001，21(4)：358–361． QU H X，SUN G C，JIANG Y M．Response in oxidation of postharvest litchi fruit treated withlitchi[J]．Guihaia，2001，21(4)：358–361．

[7] 李新，周宜洁，唐瑞芳，等．贮藏温度对鲜枸杞生理指标和营养品质的影响[J]．食品工业科技，2018，39(14)：264–269． LI X，ZHOU Y J，TANG R F，et al．Effects of storage temperature on physiological parameters and nutritional quality of wolf berry fruit[J]．Science and Technology of Food Industry，2018，39(14)：264–269．

[8] TURCSÁNYI E，LYONYS T，PLÖCHL M，et al．Does ascorbateinthe mesophyll cell walls form the first line defence againstozone testing the concept using brosd bean(L.) [J]．Journal of Experimental Botany，2000，51：901–910．

[9] 李玲．植物生理学模块实验指导[M]．北京：科学出版社，2009：126–127． LI L．Experimental Guidance of Plant Physiology Module[M]．Beijing：Science Press，2009：126–127．

[10] CHANCE B，MAEHLY A C．Assay of Catalase and Peroxidase[M]．Amsterdam：Elsevier，1955：764–775．

[11] 林植芳，李双顺，张东林，等．采后荔枝果皮色素、总酚及有关酶活性的变化[J]．植物生理学报，1988(1)：40–45． LIN Z F，LI S S，ZHANG D L，et al．Changes of pericarp pigment，total phenols and related enzyme activities in litchi after harvest[J]．Journal of Integrative Plant Biology，1988(1)：40–45．

[12] FOYER C H，HALLIWELL B．The presence of glutathione and glutathione reductase in chloroplasts：a proposed role in ascorbic acid metabolism[J]．Planta，1976，133(1)：21–25．

[13] NAKANO Y，ASADA K．Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts[J]．Plant Cell Physiology，1980，22(5)：867–880．

[14] 谷李桃，韩冬梅，李双双，等．龙眼采后果肉自溶研究进展[J]．保鲜与加工，2016，16(2)：99–104． GU L T，HAN D M，LI S S，et al．Research advances on the pulp breakdown of postharvest Longan fruit[J]. Storage and Process，2016，16(2)：99–104．

[15] 罗超华，李俊．凝胶柱分离纯化茶多酚中表没食子儿茶素没食子酸酯的工艺优化[J]．中国药物经济学，2015，10(1)：17–19． LUO C H，LI J．Optimization of the separation and purification for epigallocatechin gallate in tea polyphenols by glucosan gelatin[J]．China Journal of Pharmaceutical Economics，2015，10(1)：17–19．

[16] 吴曼，赵丽珍，徐敏珊，等．EGCG生物活性作用的研究进展[J]．福建茶叶，2015，37(2)：9–11． WU M，ZHAO L Z，XU M S，et al．Research progress of EGCG's biological activity[J]．Tea in Fujian，2015，37(2)：9–11．

[17] LI T T，WU Q X，ZHOU Y J，et al．L-Cysteine hydrochloride delays senescence of harvested longan fruit in relation to modification of redox status[J]．Postharvest Biology and Technology，2018，143(1)：35–42．

[18] 陈子健，吴振先，韩冬梅．龙眼果肉自溶与部分氧化还原酶同工酶变化的关系[J]．热带作物学报，2014，35(7)：1434–1438． CHEN Z J，WU Z X，HAN D M．Relationship between longan pulp-breakdown and the changes of some oxidoreductase isozymes[J]．Chinese Journal of Tropical Crops，2014，35(7)：1434–1438．

[19] 张强，韩冬梅，李建光，等．贮温对龙眼果肉采后衰老中的抗氧化能力及相关酶的影响[J]．华南农业大学学报，2012，33(1)：18–22． ZHANG Q，HAN D M，LI J G，et al．Effects of storage temperature on the oxidation resistance and relevant enzymes during the postharvest senescence of longan aril[J]．Journal of South China Agricultural University，2012，33(1)：18–22．

Effect of exogenous EGCG on postharvest longan pulp quality and its underlying mechanism

LAI Yongkai1, ZHOU Yijie2, CHEN Zhongsuzhi2, HE Meiying2, QU Hongxia2, WANG Yongfei1*

(1.College of Life Science and Technology, Jinan University, Guangzhou, Guangdong 510630, China; 2.South China Botanical Garden, The Academy of Sciences of China, Guangzhou, Guangdong 510630, China)

In order to explore the fresh-keeping effect of EGCG on postharvest longan, the fruits of postharvest longan were soaked in 1 mmol/L EGCG solution for 5 minutes and stored at 25 ℃. On the 2, 4, 6 and 8 days of the storage period, samples were taken to determine the autolysis index of the pulp, the content of endogenous antioxidants, and the activity of antioxidant enzymes. The results showed that at 6 and 8 days after exogenous EGCG treatment, the autolysis index of longan fruits after harvest decreased by 22.56% and 11.70% respectively, compared with the control group; at 8 day after exogenous EGCG treatment, TSS and TA in the pulp were respectively 1.16 and 1.17 times than that in the control. Furthermore, EGCG treatment significantly increased the activities of DHAR and GR, and up-regulated the relative expression of enzyme genes such asand.

longan; epigallocatechin gallate(EGCG); pulp quality; anti-oxidation gene expression

S667.209+.3

1007-1032(2020)05-0545-06

来涌凯，周宜洁，陈中苏直，何妹英，屈红霞，王永飞．外源EGCG对采后龙眼果肉品质的影响[J]．湖南农业大学学报(自然科学版)，2020，46(5)：545–550．

LAI Y K, ZHOU Y J, CHEN Zhong S Z, HE M Y, QU H X, WANG Y F. Effect of exogenous EGCG on postharvest longan pulp quality and its underlying mechanism[J]. Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences), 2020, 46(5): 545–550.

http://xb.hunau.edu.cn