贮藏温度对潍县萝卜肉质根抗氧化能力的影响

韩 敏，张文娟，刘 丽，张丽娟，李媛媛

(潍坊学院 生物与农业工程学院，山东省高等学校生物化学与分子生物学重点实验室，山东 潍坊 261061)

萝卜(RaphanussativusL.)是十字花科植物中的一种根菜类蔬菜，具有很高的营养价值。萝卜中除含有丰富的膳食纤维、植物蛋白、矿物质及碳水化合物外，还含有许多抗氧化物质，如抗坏血酸和酚类、黄酮类、色素类物质及抗氧化酶等[1-2]。诸多研究表明，多数抗氧化物质均具有较强的抗氧化能力，可有效预防各种疾病，维护人类身体健康[3-5]。但萝卜收获后若贮藏不当极易发生失水、糠心、腐烂等现象，严重影响了其食用品质和商品价值[6]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在潍坊学院生物与农业工程学院“山东省高等学校生物化学与分子生物学重点实验室”进行，供试材料为潍县萝卜。

1.2 试验设计

供试潍县萝卜于2018年11月中旬采收，采后当天立即运回实验室。挑选形状整齐、大小均匀、无机械损伤、无病虫害的萝卜，去缨后装入聚乙烯保鲜袋中，每袋25个，共4袋。然后随机选取2袋置普通房间(白天(15±2) ℃，夜间(10±2) ℃)内进行家庭常温贮藏模拟，剩余2袋放入冰箱冷藏室((4±1) ℃)中进行家庭低温贮藏模拟，共贮藏40 d。

1.3 测定项目与方法

叶绿素和类胡萝卜素含量采用乙醇提取比色法[15]测定；AsA含量采用Law等[16]的方法测定；GSH含量采用DTNB法[17]测定；花青素含量参照刘长姣等[18]的方法测定。采用试剂盒法测定原花青素、类黄酮、总酚含量及抗氧化能力(T-AOC)，试剂盒均由苏州科铭生物技术有限公司提供。

SOD活性采用NBT还原法测定，以抑制NBT光化学还原50%所需酶量为1个SOD活性单位(U/g)[19]；POD和CAT活性用Cakmak等[20]的方法测定，以每克鲜质量每分钟内吸光值OD470的变化表示POD活性(ΔOD470/(min·g))，以每克鲜质量每分钟内吸光值OD240的变化表示CAT活性(ΔOD240/(min·g))；AAO活性用Pignocchi等[21]的方法测定，以每克鲜质量每分钟内吸光值OD265的变化表示AAO活性(ΔOD265/(min·g))；APX、GR活性用Ahmad等[22]的方法测定，均以每克鲜质量每分钟内吸光值OD290的变化表示APX和GR的活性(ΔOD290/(min·g))，MDHAR活性用Franck等[23]的方法测定，以每克鲜质量每分钟内吸光值OD340的变化表示MDHAR活性(ΔOD340/(min·g))；DHAR活性用Chen等[24]的方法测定，以每克鲜质量每分钟内吸光值OD265的变化表示DHAR活性(ΔOD265/(min·g))。

1.4 数据分析

使用Excel和DPS软件进行数据处理、绘图及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度对潍县萝卜肉质根H2O2含量及产生速率的影响

DP.低温贮藏萝卜皮；DR.低温贮藏萝卜肉；CP.常温贮藏萝卜皮；CR.常温贮藏萝卜肉。不同小写字母表示处理间差异达0.05显著水平。下同DP.Radish skin stored at low temperature;DR.Radish flesh stored at low temperature;CP.Radish skin stored at room temperature;CR.Radish flesh stored at room temperature.Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level between treatments.The same below

2.2 贮藏温度对潍县萝卜肉质根抗氧化物质的影响

2.2.1 色 素 色素除了构成果蔬的各种颜色以外，还可以通过清除活性氧来保护细胞免受自由基的侵害，具有较强的抗氧化活性。图2显示，随着贮藏时间的延长，DP中的叶绿素含量在0～10 d显著升高，之后又显著下降；CP中的叶绿素含量及DR中的类胡萝卜素含量亦在0～10 d显著升高，但之后又趋于稳定；CR、DR中的叶绿素含量及CP中的类胡萝卜素含量同样在0～10 d显著升高，在10～30 d显著下降，之后又显著升高；DP中的类胡萝卜素含量在贮藏0～30 d无显著变化，贮藏40 d时显著升高；CR中的类胡萝卜素含量在整个贮藏期间均无显著变化。此外，除贮藏0和40 d以外，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中的叶绿素含量从高到低依次均表现为DP>CP>DR>CR。其中在贮藏20 d时，DP中的叶绿素含量分别较CP、DR和CR高3.59%，113.89%和162.50%。

由图2可知，随着贮藏时间的延长，DP、CP、DR、CR中的原花青素含量均在贮藏20 d时达到最低值，之后又显著升高；DP、CP中的花青素含量亦在贮藏20 d时达到最低值，但之后又趋于平缓；而DR、CR中的花青素含量在整个贮藏期间均无显著变化。且整个贮藏期间，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮中的花青素和原花青素含量均高于萝卜肉质根肉。

图2 不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中叶绿素、类胡萝卜素、花青素和原花青素含量的变化Fig.2 Changes in contents of chlorophyll,carotenoid,anthocyanins and procyanidins in skin and flesh of Weixian radish taproots at two different temperatures

2.2.2 AsA、GSH、类黄酮和总酚 AsA、GSH作为植物体内重要的抗氧化物质，在维持蛋白质稳定性及防御膜脂过氧化中发挥着重要作用。从图3可以看出，潍县萝卜肉质根中的AsA和GSH含量以DP最高，其次为CP，CR最低。随着贮藏时间的延长，DR、CP和CR中的AsA和GSH含量及DP中的GSH含量整体上均呈先下降后升高的变化趋势，而DP中AsA含量的变化趋势则正好相反，整体呈先升高后下降趋势；且除DP以外，CP、DR和CR中的AsA和GSH含量均在贮藏10或20 d时达到最低值。

酚类、黄酮类物质除本身具有较强的抗氧化能力以外，还可以显著增强AsA、维生素E和类胡萝卜素等的抗氧化能力。图3表明，随着贮藏时间的延长，DP、CP、DR和CR中的总酚含量及CR中的类黄酮含量均呈先下降后升高的变化趋势；而DP、CP和DR中类黄酮含量的变化趋势均呈先升高后下降又升高的变化趋势。此外，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮中的类黄酮(20 d除外)和总酚含量均显著高于萝卜肉，贮藏20 d时，DP、CP、DR及CR中的总酚含量分别为2.70，2.47，2.14和1.86 mg/g。

图3 不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中AsA、GSH、类黄酮和总酚含量的变化Fig.3 Changes in contents of AsA,GSH,flavonoids and total phenol in skin and flesh of Weixian radish taproots at two different temperatures

2.3 贮藏温度对潍县萝卜肉质根抗氧化酶活性的影响

2.3.1 SOD、POD、CAT和GR活性 抗氧化酶是果蔬体内重要的保护酶，可有效清除果蔬体内的活性氧自由基，维持活性氧代谢的平衡，从而有效延缓其衰老。图4表明，在不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根的皮和肉中，其SOD活性均在贮藏10 d时显著升高，20 d时又显著下降，30 d时又显著升高，其后又显著下降。DP中的POD活性在贮藏10 d时显著升高，20 d时显著下降，之后又显著升高；CP、DR及CR中的POD活性则在贮藏0～20 d时显著下降，之后又缓慢升高。且除贮藏0和40 d以外，均以DP中的SOD、POD活性最高，以CR中的SOD、POD活性最低。其中在贮藏20 d时，DP中的SOD活性分别较CP、DR和CR高19.05%，44.07%和68.41%。

图4显示，随着贮藏时间的延长，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中的GR活性均在贮藏20 d达到最低点，之后又显著增加，在贮藏20 d时，DP中的GR活性分别较贮藏0 和40 d时低47.08%和94.18%。不同贮藏温度下，潍县萝卜肉质根皮和肉中的CAT活性随贮藏时间的延长整体则呈先下降后升高又下降的变化趋势，且均在贮藏10 d时达到最低值，于贮藏20 或30 d时达到最高值。

图4 不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中SOD、POD、CAT和GR活性的变化Fig.4 Changes in enzyme activities of SOD,POD,CAT and GR in skin and flesh of Weixian radish taproots at two different temperatures

2.3.2 APX、AAO、DHAR和MDHAR活性 图5显示，不同贮藏温度下，潍县萝卜肉质根皮和肉中的APX活性整体上呈显著下降趋势。贮藏40 d时，DP、CP、DR及CR中的APX活性分别较贮藏0 d时低12.81%，33.39%，29.42%和47.63%；不同贮藏温度下，潍县萝卜肉质根皮和肉中的AAO活性在贮藏20或30 d达到最大值后又显著下降。此外，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮中的APX活性显著高于萝卜肉，而AAO活性则显著低于萝卜肉。

图5 不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中APX、AAO、DHAR和MDHAR活性的变化Fig.5 Changes in enzyme activities of APX,AAO,DHAR and MDHAR in skin and flesh of Weixian radish taproots at two different temperatures

从图5还可以得出，不同贮藏温度下，潍县萝卜肉质根皮中的MDHAR(40 d除外)及DHAR活性均高于萝卜肉。贮藏20 d时，DP、CP、DR及CR中的MDHAR活性分别为3.775，3.121，2.732和1.943 ΔOD340/(min·g)，DHAR活性分别为2.217，1.434，0.931和0.870 ΔOD265/(min·g)。此外，随着贮藏时间的延长，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中的MDHAR活性均呈先下降后升高又下降的变化趋势，而DHAR活性的变化趋势则正好相反，即均呈先升高后下降又升高的变化趋势。

2.4 贮藏温度对潍县萝卜肉质根抗氧化能力的影响

采用T-AOC法对潍县萝卜肉质根的抗氧化能力进行分析，结果见图6。图6显示，随着贮藏时间的延长，DP的抗氧化能力在贮藏前期(0～30 d)显著升高，之后又显著下降；CP、DR及CR则正好相反，在贮藏前期(0～20 d)显著下降，之后又显著升高。此外，除0 d以外，整个贮藏期间均以DP的抗氧化能力最高，其次为CP，以CR的抗氧化能力最低。

图6 不同贮藏方式下潍县萝卜肉质根皮和肉中抗氧化能力的变化Fig.6 Changes in antioxidant capacity in skin and flesh of Weixian radish taproots at two different temperatures

2.5 潍县萝卜肉质根H2O2含量产生速率及抗氧化能力与各抗氧化成分间的相关性

表1 潍县萝卜肉质根H2O2含量产生速率及抗氧化能力与各抗氧化成分的相关关系Table 1 Correlation coefficient between H2O2 oproduction rate,antioxidant capacity and antioxidant components in Weixian radish taproots

3 讨论与结论

抗氧化物质在清除植物体内活性氧的过程中发挥着重要作用[30]。Goyeneche等[31]研究发现，红萝卜根和叶中的抗氧化物质(AsA、总酚、类黄酮等)含量存在显著差异。张皓月等[12]的研究亦发现，青萝卜和红萝卜根皮和叶柄中的类黄酮、总酚、叶绿素、类胡萝卜素、花青素、原花青素含量均显著高于根肉。本研究发现，在不同贮藏方式下，除极个别情况以外，整体均以潍县萝卜肉质根皮中的AsA、GSH、类黄酮、总酚、叶绿素、类胡萝卜素、花青素、原花青素含量显著高于萝卜肉。这可能是因为萝卜皮作为阻挡病虫害入侵萝卜内部的屏障，积累的抗氧化物质越多，抗氧化能力越强，抗逆性亦越强。本研究还发现，不同贮藏方式下，整体上以低温贮藏下潍县萝卜肉质根皮或肉中的叶绿素、总酚、AsA、GSH等多种抗氧化物质的含量显著高于常温贮藏，说明低温贮藏可有效维持潍县萝卜肉质根的高抗氧化物质含量，从而有效延长萝卜的贮藏期。此外，在本研究中，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中各抗氧化物质含量的变化趋势虽明显不同，但大多数抗氧化物质含量均在贮藏前期(0～20 d)显著下降，这可能是导致萝卜贮藏前期快速失水、糠心的原因之一，具体机制还有待进一步研究。

抗氧化酶在果蔬采后贮藏保鲜中发挥着重要作用[32]。SOD是活性氧清除系统中非常重要的组成成员，可催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢[33]。POD、CAT及抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的相关代谢酶(APX、GR、DHAR、MDHAR)在清除过氧化氢过程中均发挥着十分重要的作用[34-35]。AAO作为一种含铜的酶，可将抗坏血酸氧化生成水和脱氢抗坏血酸，从而加速采后果蔬的后熟及衰老[36-37]。此外，诸多研究表明，抗氧化酶的活性与贮藏温度密切相关[28,38]。本研究中，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉中SOD、POD、CAT、GR、APX、AAO、MDHAR及DHAR等抗氧化酶活性的变化趋势虽然不同，但均在萝卜贮藏保鲜中发挥了十分重要的作用。本研究显示，同抗氧化物质相似，不同贮藏方式下，一方面整体上以低温贮藏下潍县萝卜肉质根皮和肉中的SOD、APX及MDHAR等多种抗氧化酶的活性显著高于常温贮藏，AAO的活性显著低于常温贮藏，说明低温可有效维持萝卜肉质根中高的抗氧化酶活性，从而使其贮藏期更长。另一方面，同样整体上以潍县萝卜肉质根皮中的多种抗氧化酶活性显著高于萝卜肉，AAO活性显著低于萝卜肉。说明与萝卜肉相比，萝卜皮的抗逆性更强。

Murcia等[39]研究了25种蔬菜(萝卜、黄瓜、茄子等)加工及冷冻前后的抗氧化能力，结果发现，与新鲜蔬菜相比，加工蔬菜(罐头)及冷冻蔬菜(4 ℃，冷藏7 d)的抗氧化能力均显著下降，且加工蔬菜抗氧化能力下降的幅度显著高于冷冻蔬菜。本研究中，一方面，随着贮藏时间的不断延长，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根皮和肉的抗氧化能力均呈先下降后升高的变化趋势。说明贮藏前期(0～20 d)萝卜肉质根抗氧化能力显著下降，这可能是由于萝卜贮藏期间失水、糠心等原因所导致，因此萝卜采摘后应尽快食用；贮藏后期(20～40 d)萝卜肉质根抗氧化能力又显著升高，这可能是由于伴随萝卜肉质根失水、糠心的不断加剧，致使萝卜肉质根产生应激反应。另一方面，低温贮藏下潍县萝卜肉质根皮和肉的抗氧化能力均显著高于常温贮藏(0和40 d除外)，说明低温贮藏可有效维持萝卜的抗氧化能力，从而延长其贮藏期。这与Li等[11]在萝卜芽苗菜中的研究结果一致。本研究还发现，不同贮藏温度下潍县萝卜肉质根肉的抗氧化能力均低于萝卜皮，这亦可能是萝卜肉更易糠心、更不耐贮藏的原因之一。