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竹醋液对常温贮藏砂糖橘的保鲜效果

2023-02-07林小兰吴铜赖婷婷龙栎冰方娣韩冬梅吴振先罗焘

食品研究与开发 2023年3期
关键词:砂糖类黄酮总酚

林小兰,吴铜,赖婷婷,龙栎冰,方娣,韩冬梅,吴振先,3*,罗焘*

(1.华南农业大学园艺学院,广东省果蔬保鲜重点实验室,南方园艺产品保鲜教育部工程研究中心,广东 广州 510642;2.广东省农业科学院果树研究所/农业部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室,广东 广州 510640;3.广东省荔枝工程技术中心,广东 广州 510642)

砂糖橘是原产于广东省四会的名特优柑橘品种,以其甜味如砂糖而得名,又称“十月桔”[1]。标准砂糖橘果实呈扁球形,具有皮薄、果汁丰富、化渣性好、总糖含量高等优点[2]。但砂糖橘的组织结构和生理特性较特殊,耐贮性较差,在成熟过程和采后环节中易受机械伤,易被病原菌侵染而发生腐烂,自然条件下采后货架期仅1周~2周。真菌性病害是砂糖橘贮运过程中常发生的病害,主要是贮藏前期频发的青绿霉病和贮藏后期的酸腐病,感染绿霉病的砂糖橘果实7 d内全果腐烂,感染青霉病则14 d内全果腐烂。酸腐病主要发生在贮藏后期果实抗病力下降后,低温贮藏2个月左右为发病高峰[3]。因此,寻找有效的保鲜方法对于减少砂糖橘采后损耗至关重要。目前我国砂糖橘的采后保鲜主要以化学药剂保鲜为主,生产上还辅以水溶性蜡液为主的保鲜蜡。但长期使用化学保鲜剂会使果实病原菌产生抗药性,且实际生产中化学保鲜剂的超标使用和残留易造成食品安全问题。植物天然提取物用于果蔬保鲜具有安全无毒的特点,主要有植物精油、酚类、生物碱、有机酸等[4],多种植物特定器官或组织的提取物被报道对微生物具有抑菌潜力[5],如剑麻提取液可以有效降低绿霉病发病率[6];印度楝树皮提取物处理番茄可以抑制由茄腐镰孢引起的果实腐烂[7]。

竹子被当作治疗发烧和解毒的传统中药有很长的历史[8]。竹子的多个部位富含抗氧化物质,作为公认的食品抗氧化剂天然来源,竹叶抗氧化物目前已被列入GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。竹子的各种产品中富含促进健康的次生代谢物,也有越来越多的竹产品被报道用于新鲜产品的采后处理。竹醋液(bamboo pyroligneous acid,BPA)是一种在有限氧气条件下热解竹子获得的产品[9],在农药增效[10]、抑菌和杀菌[11]、土壤改良[12]、鲜切花保鲜[13]等多方面均有应用。有研究表明,BPA对人体安全可靠[14-15]。朱忠贵等[16]在金针菇液体培养基里加入不同浓度BPA,发现0.01%、0.1%BPA对金针菇生长有促进作用。BPA作为主要成分被制作成复合天然食品添加剂。BPA对维持细胞氧化还原稳态和抑制真菌病原体有效,能有效激活苯丙素代谢途径中关键酶的活性,从而提高总黄酮和酚类物质的含量,保持苹果品质并提高抗性[17]。近年来竹醋液应用于柑橘果实采后保鲜的相关报道逐渐增多,如脐橙浸泡竹醋液后贮藏105 d,其腐烂率相比清水对照降低了14.77%,总糖和可溶性固形物则比清水对照高1%和1.55%[18];以1.5%竹醋液和1%壳聚糖复合物处理椪柑,明显降低了烂果率,有效抑制膜脂过氧化作用[19],但竹醋液在砂糖橘果实上的保鲜效果未见系统研究。因此,本试验对常温贮藏的砂糖橘、机械伤果和接种指状青霉砂糖橘果实进行不同浓度的竹醋液处理,系统研究竹醋液对砂糖橘果实的防腐保鲜效果。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

砂糖橘:广州市从化华隆果蔬保鲜有限公司;指状青霉:孢子活化后培养3 d,湘潭大学陶能国教授馈赠;竹醋液(BPA):江阴中炬生物科技有限公司;次氯酸、乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、碳酸钠、Na2B4O7·10H2O、硼酸、浓盐酸(均为分析纯):上海国药集团化学试剂有限公司;福林酚试剂:北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司。

恒温箱(BAO-150A):施都凯仪器设备(上海)有限公司;超净工作台(SW-CJ-2FD):上海博迅实业有限公司医疗设备厂;保鲜盒(22 cm×14 cm×14.5 cm、33 cm×21 cm×10 cm):上海乐扣乐扣贸易有限公司;超声波萃取仪(KQ 5200E):昆山市超声仪器有限公司;涡旋机(QL-901):海门市其林贝尔仪器制造有限公司;微型离心机(5426):Eppendorf(中国)有限公司;酶标仪(1530-801285):赛默飞世尔科技(中国)有限公司;紫外分光光度计(UV759CRT):上海佑科仪器仪表有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 竹醋液处理砂糖橘

1.2.1.1 竹醋液处理和贮藏

挑选成熟度相对一致、无病虫害和无机械损伤的砂糖橘,混匀随机分成4组,分别置于250 mL/L(T1)、150 mL/L(T2)和 50 mL/L(T3)竹醋液和蒸馏水(CK)中,浸泡5 min后捞出自然晾干。将晾干的砂糖橘装入聚乙烯薄袋(厚度0.03 mm),每袋10个,排放整齐并扎口。每个处理不少于20袋,于(25±1)℃、85%~90%相对湿度下贮藏。分别在贮藏10、20、30 d和36 d观察和取样。固定其中5袋进行观察,其余用于后期取样。

1.2.1.2 定期观察和取样

每隔10 d观察各处理和对照组固定的5袋果,记录果实腐烂率和病害侵染率。每个处理组随机拿3袋果进行取样,将果皮和果肉分离,用液氮冷冻完全,研成小块后保存在-80℃冰箱备用。果实腐烂率和果实侵染率计算公式如下。

果实腐烂率/%=∑(腐烂果实数量)/10×100

果实侵染率/%=∑(发病果实数量)/10×100

1.2.2 砂糖橘机械造伤和竹醋液处理

1.2.2.1 造伤处理

挑选成熟度相对一致、无病虫害和无机械伤的果实,用自制的扎孔器在每个果赤道面上等距离扎3组孔(2 mm深,直径4 mm,12个针孔)。将造伤的果混匀随机分成 4 组,分别放入 250 mL/L(T1)、150 mL/L(T2)和 50 mL/L(T3)竹醋液和蒸馏水(CK)中,浸泡 5 min后捞出,沥干,铺放在清洁和灭菌过的超净工作台上微风晾干。

1.2.2.2 贮藏和数据记录

保鲜盒清洁后用75%乙醇消毒、晾干,用于果实贮藏。每个保鲜盒放10个果实,每个处理设置3个重复,盖上密封盖后,置于90%~95%相对湿度和25℃下贮藏。每48 h开盖换气,记录每个处理的果实侵染率、伤口侵染率和果实腐烂率,计算公式如下。

伤口侵染率/%=∑(发病伤口数量)/30×100

1.2.3 竹醋液处理砂糖橘接种指状青霉孢子

1.2.3.1 接种指状青霉

参考朱从一[20]的方法接种,略有修改。活化3 d~4 d的菌株,挑选孢子悬浮于无菌水中,血球计数板计数,配制成浓度1×106个/mL的孢子悬浮液。挑选成熟度相对一致、无病虫害和无机械伤的砂糖橘,用2%次氯酸钠溶液浸泡,表面消毒3 min后快速捞出,无菌水冲洗后放于超净工作台上微风晾干。用自制扎孔器在每个果实的果皮赤道面上等距扎2个孔(深2 mm,圆形直径4 mm,12个小针孔)。用无菌水将竹醋液稀释成250 mL/L(T1)、150 mL/L(T2)和 50 mL/L(T3),以蒸馏水为对照(CK),用移液枪吸取10 μL竹醋液注射到每个果皮伤口。超净工作台中微风晾干10 min后,移液枪吸取指状青霉孢子悬浮液接种至每个果皮伤口,每孔 10 μL,微风晾干 10 min。

1.2.3.2 贮藏和数据记录

保鲜盒(33 cm×21 cm×10 cm)清洁后用75%乙醇消毒、晾干。每个保鲜盒放20个接种的果实,每个处理设置3个重复,置于90%~95%相对湿度和25℃下贮藏。每24 h进行开盖换气,每个处理固定3盒用于记录果实侵染率、伤口侵染率、腐烂率和病斑指数,用十字交叉法测定病斑直径。接种后4、24、48 h取样,每个处理随机取10个果实,削取以接种点为中心、直径2 cm的果皮,作为接种点果皮样品,同时削取未接种点的果皮,用液氮冷冻后,研碎后保存在-80℃冰箱备用。计算公式如下。

伤口侵染率/%=∑(发病伤口数量)/40×100

病斑指数/mm=∑(病斑直径)/总接种点

1.2.4 总酚和总类黄酮含量的测定

1.2.4.1 样品提取液的制备

果皮样品用液氮研磨成粉末后,称取0.1 g至2 mL离心管中,加入1 000 μL预冷的80%乙醇,超声波萃取60 min(加冰降温),结束后取出置于4℃冰箱,萃取过夜(10±2)h。第2天继续超声波萃取(加冰降温)2 h,每隔0.5 h涡旋1次。4℃下以12 000×g离心10 min,吸取上清液至另一2 mL离心管,用于总类黄酮和总酚含量测定。

1.2.4.2 总类黄酮含量测定

采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法测定总类黄酮含量[21-23]。准确吸取500 μL果肉提取液或35 μL果皮提取液(加465 μL的80%乙醇补齐)于2 mL离心管中。另取500 μL 80%乙醇加入2 mL离心管中,作为空白对照。配制0.2 mg/mL芦丁标准品溶液,分别取0、10、20、40、60、80、100、200、300、400 μL 至 2 mL 带刻度的离心管中,加80%乙醇补齐至500μL。所有样品管、芦丁标准品管和空白对照管分别加入50μL的5%NaNO2溶液,摇匀后避光放置6min。加入50μL的10%Al(NO3)3溶液,摇匀后放置6 min。加入400 μL的4%NaOH溶液,摇匀,放置10 min。测定510 nm下吸光度,绘制标准曲线(y=133.7x+0.75,R2=0.999)。通过外标法以芦丁当量计算样品中总类黄酮含量。

1.2.4.3 总酚含量测定

采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量[23-24],并稍作修改。准确吸取50μL果肉提取液取(加蒸馏水550μL)或15 μL果皮提取液(加蒸馏水585 μL)于 5 mL离心管中,摇匀。另取600 μL蒸馏水加入5 mL离心管中,作为空白对照。配制110 μg/mL没食子酸标准品溶液,准确吸取 0、40、80、120、160、200、240、280 μL 于 5 mL离心管中,加蒸馏水补齐至600 μL。所有样品管、芦丁标准品管和空白对照管分别加入50 μL福林酚试剂,充分混匀。然后加入150 μL的20%Na2CO3溶液,充分混合后用蒸馏水定容至2.5 mL。室温(25±1)℃避光(黑色塑料袋覆盖)放置0.5 h,测定760 nm下吸光度,绘制标准曲线(y=22.46x-0.28,R2=0.990 3)。通过外标法以没食子酸当量计算样品中总酚含量。

1.2.5 苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶酶活测定

1.2.5.1 苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)酶活测定

参照庞学群等[25]的方法,稍作修改。果皮用液氮研磨成粉末后,称取0.2 g粉末于2 mL离心管中,加入1 mL、pH8.8的100 mmol/L硼酸钠缓冲液混匀,萃取50 min。4℃下12 000×g离心20 min,制得的上清液为粗酶提液。将100 μL粗酶提液与1 mL 200 mmol/L苯丙氨酸和2 mL硼酸钠缓冲液混匀,水浴锅中37℃反应1 h后,用100 μL 6 mmol/L盐酸终止反应。测定290 nm下吸光度,将每克鲜重(FW)每分钟OD290增加0.01定义为一个酶活单位U。

1.2.5.2 过氧化物酶(peroxidase,POD)酶活测定

参照Huang等[26]的方法,稍作修改。果皮用液氮研磨成粉末后,称取0.2 g于2 mL离心管中,加入1.0 mL pH7.0的磷酸缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)混匀。萃取50 min,4℃下12 000×g离心20 min,制得的上清液为粗酶提液。比色皿中加入50 μL粗酶提液,之后依次混入0.95 mL 0.2%愈创木酚、1.0 mL 0.3%H2O2和1.0 mL PBS,记录470 nm下吸光度的变化,将每克鲜重(FW)每分钟OD470增加0.01定义为一个酶活单位U。

1.3 数据分析

使用Excel 2010录入和整理数据,使用SPSS Statistics 26.0进行数据显著性分析(单因素多重比较,Duncan法),使用Origin 8.5绘图。

2 结果与分析

2.1 竹醋液处理对砂糖橘常温贮藏的影响

竹醋液处理对常温贮藏过程中砂糖橘果实侵染率、果实腐烂率的影响见图1。

图1 竹醋液处理对常温贮藏过程中砂糖橘果实侵染率和果实腐烂率的影响Fig.1 The effect of BPA treatements on the total infection ratio and total decay ratio of‘Shatangju’fruits during storage at room temperature

如图1所示,随着贮藏时间的延长,对照组砂糖橘的果实侵染率和果实腐烂率逐渐上升。从10 d开始,各组砂糖橘均出现病害侵染,贮藏第36天,CK组果实侵染率高达86%,各处理组果实侵染率均低于CK组。整个贮藏期间,T2和T3组果实侵染率均低于CK组,其中T2组处理可更为有效地抑制病菌对砂糖橘的侵染。果实腐烂率与果实侵染率呈现大致相同的趋势,贮藏第10天,除T2组外,其他3组处理果实均出现腐烂;第20天,T2组果实首次出现腐烂;第36天,T2和T3组果实腐烂率仅为20%左右,而CK和T1组超过35%。综合果实侵染率和果实腐烂率,各处理对砂糖橘均有防腐效果,其中T2处理对砂糖橘的防腐效果较为理想,T3次之,T1最差。

砂糖橘在常温贮藏过程中易被各种病菌侵染导致腐烂[27],而竹醋液是一种安全有效且适用于果蔬采后保鲜的生物源抑菌剂,在苹果、脐橙、甜椒等果蔬上的处理试验结果显示,竹醋液可以明显提高果蔬的采后贮藏性,抑制扩展青霉的侵染[17]。本试验结果表明,竹醋液处理砂糖橘能增强砂糖橘对病菌的抵抗力,提高砂糖橘常温条件下的贮藏性。但竹醋液浓度过高可能会适得其反,150 mL/L为最佳浓度,其次为50 mL/L。

2.2 竹醋液处理对机械伤砂糖橘的影响

砂糖橘果皮较薄,运输过程中易产生机械伤,病菌从伤口侵染,加快果实腐烂。机械伤组的果实中,只要有一个伤口受到病害侵染,即视为果实受到侵染。竹醋液处理对常温贮藏过程中机械伤砂糖橘果实的伤口侵染率、果实侵染率和果实腐烂率的影响见图2。

图2 竹醋液处理对常温贮藏过程中机械伤砂糖橘果实的伤口侵染率、果实侵染率和果实腐烂率的影响Fig.2 The effect of BPA treatements on the spot infection ratio,fruit infection ratio and rot ratio of mechanical injured‘Shatangju’fruits during the storage at room temperature

如图2A和图2B所示,贮藏4 d~6 d,各处理组果实侵染率和伤口侵染率显著低于CK组(P<0.05),贮藏第8天开始快速上升,12 d之后除CK处理外,其他处理果实侵染率均达到100%,伤口侵染率超过85%。对照组和处理组的果实侵染和腐烂进程不一。如图2C所示,CK组果实在贮藏后期迅速腐烂,12 d~14 d果实腐烂率从17%上升至37%,而3个处理组果实腐烂率在10 d~14 d保持稳定,T1和T2处理组低于T3组。上述结果表明,竹醋液处理可较为有效地延缓机械损伤砂糖橘果实的腐烂,以250 mL/L浓度最佳。

2.3 竹醋液处理对指状青霉接种导致的砂糖橘腐烂的影响

竹醋液处理对常温贮藏过程中接种指状青霉砂糖橘果实的伤口侵染率、果实腐烂率和病斑直径的影响见图3。

图3 竹醋液处理对常温贮藏过程中接种指状青霉砂糖橘果实的伤口侵染率、果实腐烂率和病斑指数的影响Fig.3 The effect of BPA treatements on the total spot infection ratio,total decay ratio and lesion diameter of‘Shatangju’fruits inoculated with Penicillium digitatum during the storage at room temperature

由图3可知,接种青霉菌后,砂糖橘在短时间内即发生腐烂,这与文献的研究结果相符[3]。贮藏2 d内,各组的伤口侵染率超过了80%,竹醋液处理组的果实伤口侵染率略低于对照组(图3A)。贮藏3 d后,处理组和对照组果实的伤口侵染率无显著差异(P>0.05),4 d时全部达到100%。砂糖橘果实在贮藏第4天开始出现腐烂,T1和T3组的果实腐烂率低于对照(图3B),然而各果盒中腐烂进度和个数不一,各处理间果实腐烂率并无显著差异。随着贮藏时间的延长,接种青霉后贮藏的砂糖橘病斑直径快速增长(图3C),到第5天时总体病斑直径约为60 mm,T1组在2 d~5 d病斑直径略低于对照和其他处理组,且在前期(2 d~3 d)抑制病斑直径发展效果明显,可见竹醋液短期内对于减少指状青霉接种导致的伤口侵染率、果实腐烂率以及抑制病斑直径的扩大有效果,且随着浓度的增加,保鲜效果越明显。

2.4 竹醋液处理对常温贮藏过程中砂糖橘果皮总酚和总类黄酮含量、PAL和POD酶活的影响

总酚和类黄酮作为重要的化学屏障,能够参与植物抗病的防御反应[28]。因此本研究测定了总酚和总类黄酮含量,以及与这两类物质合成相关的POD和PAL的酶活。竹醋液处理对常温贮藏过程中砂糖橘果皮总酚含量、总类黄酮含量、PAL酶活和POD酶活的影响见图4。

图4 竹醋液处理对常温贮藏过程中砂糖橘果皮总酚含量、总类黄酮含量、PAL酶活和POD酶活的影响Fig.4 The effect of BPA treatements on the total phenolic content,total flavonoid content,PAL activity and POD activity in the‘Shatangju’fruits pericarp during the storage at room temperature

在砂糖橘常温贮藏过程中,T1组表现并不出色,因此仅测定CK、T2和T3组的相关物质。如图4A所示,测定常温贮藏砂糖橘果皮的总酚含量后发现,T3组在0d时果皮总酚含量显著高于CK(6.75mg/g)和T1组(6.01mg/g),为 7.39mg/g(P<0.05)。但在 10d 时,CK 组显著高于T2和T3组。20 d~30 d对照和处理组无显著差异(P>0.05)。如图4B所示,贮藏0~30d期间,T3组总类黄酮含量明显高于CK和T2组,贮藏第10天时急剧下降至18.85 mg/g,至第30天又回升至24.22 mg/g,T2组总类黄酮含量在贮藏期间整体有所升高,但各时期均低于T3组。CK组则整体呈下降趋势,30 d时总类黄酮水平与T2组持平。综上,竹醋液处理可能增加内源酚类和黄酮类物质的累积,维持果实对病原菌的化学防御屏障从而达到保鲜效果。

PAL是苯丙烷类物质代谢途径中的关键酶,与酚类物质合成和诱导抗病性有关[29]。从图4C可看出,竹醋液处理的砂糖橘在0 d时PAL活性显著高于CK组(P<0.05),第10天时CK组的PAL活性上升且高于竹醋液处理的两组砂糖橘,但10 d后CK组的PAL活性急剧下降,而T3组PAL活性在10 d~20 d大幅上升,至第30天一直保持在60.22 U/(g·min)FW,显著高于CK组的44.56 U/(g·min)FW(P<0.05),T2组在30 d时酶活性为54.05 U/(g·min)FW,显著高于CK组(P<0.05)。

POD是植物中清除活性氧自由基的重要酶,能够提高植物抗病能力。在30 d的贮藏时间内,无论是CK组还是竹醋液处理组的POD活性均呈下降趋势,但T2组在0~20 d保持较高的POD活性,到第30天,T3组显著高于CK组和T2组(图4D)。陈艺等[19]用竹醋液壳聚糖复合涂膜处理椪柑后,发现POD活性呈现先上升后下降的趋势,贮藏期间,处理组的POD活性组明显高于对照组。周汉军等[30]用蓝桉叶精油处理砂糖橘也呈现相似结果。在本试验中,T2和T3处理组分别在贮藏第20天和第30天高于CK组,但在贮藏前期(0 d和10 d)均低于CK组。以上结果表明,竹醋液处理可明显提高砂糖橘果皮总类黄酮积累,维持贮藏期间果皮的PAL和POD活性,这可能是竹醋液处理对常温贮藏砂糖橘具有保鲜作用的原因之一。

2.5 竹醋液处理对指状青霉接种砂糖橘果皮总酚和总类黄酮含量、POD和PAL酶活的影响

在前述的贮藏试验中,以250 mg/L竹醋液处理接种指状青霉的砂糖橘效果最佳,因此仅测定CK和T1组的抗病相关物质。竹醋液处理对接种指状青霉砂糖橘果皮总酚含量、总类黄酮含量、PAL活性和POD活性的影响见图5。

图5 竹醋液处理对接种指状青霉砂糖橘果皮总酚含量、总类黄酮含量、PAL活性和POD活性的影响Fig.5 The effect of BPA treatements on the total phenolic content,total flavonoid content,PAL avtivity and POD activity in the pericarp of‘Shatangju’fruits inoculated with Penicillium digitatum

如图5A所示,CK组接种和未接种指状青霉的果皮总酚含量呈下降趋势,至48 h时分别为4.97 mg/g和4.84 mg/g,而T1接种组总酚含量在48 h内保持在5.40 mg/g左右,未接种组则是先下降后上升,48 h时含量显著高于 CK 未接种组,为 5.46 mg/g(P<0.05)(图5A)。总类黄酮含量呈现相似的变化趋势,T1组果皮总类黄酮含量在贮藏48h后显著高于CK组(P<0.05)(图5B)。从T1组总酚和总类黄酮含量的变化来看,竹醋液对提高砂糖橘对病害的防御能力有一定作用。付陈梅[31]研究发现,类黄酮对微生物的抑制一方面通过对微生物的微细结构产生影响,使其生理功能失调,从而导致菌丝体或者孢子的生长减缓;另一面参与机体防御机制的启动,使次生代谢产物的含量发生明显变化,促进相关酶活性的提高或者抗性蛋白的合成等,从而抑制微生物的生长。柠檬中的类黄酮能短时间内迅速破坏青霉细胞膜和细胞壁的完整性,并造成大量内容物渗出,青霉的分生孢子发生明显变形,菌丝也有一定程度变化[32]。

在贮藏48 h期间,T1接种组的PAL活性稳定在53.00 U/(g·min)FW,CK接种和T1未接种组呈先下降后升高的趋势,CK未接种组的PAL活性则先上升后下降,48 h时,CK接种组显著低于其他3组(P<0.05)(图5C)。各处理组的POD活性均在贮藏0~24 h时出现剧烈下降,而贮藏24 h~48 h时,各处理组的POD活性均升高,CK和T1组中接种指状青霉的POD活性显著高于未接种组(P<0.05)。研究结果表明,竹醋液本身具有良好的抗氧化性,表现出较好的清除自由基能力[33]。贮藏24 h时T1两个处理组的POD活性显著低于CK组(P<0.05),可能是竹醋液在执行清除自由基的功能。

以上结果表明,250 mL/L的竹醋液处理能保持接种指状青霉砂糖橘较高的PAL活性,PAL活性增强可以使总酚、总类黄酮等抗病性相关物质增加,从而达到提高抗病性的效果。

2.6 常温贮藏和指状青霉接种砂糖橘抗病相关指标和发病率的相关性分析

经竹醋液处理后,常温贮藏和指状青霉接种砂糖橘抗病相关指标和发病率(伤口侵染率、果实侵染率和果实腐烂率统称为发病率)的相关性如图6所示。

图6 常温贮藏和指状青霉接种砂糖橘抗病相关指标和发病率的相关性Fig.6 Correlation between disease resistance indexes and incidence of‘Shatangju’fruits stored at room temperature and inoculated with Penicillium digitatum

如图6A所示,常温贮藏的砂糖橘果皮中,PAL活性、POD活性、总酚和总类黄酮含量,与果实侵染率、果实腐烂率具潜在负相关性,其中POD酶活与果实侵染率呈显著负相关(P<0.05);PAL、POD 酶活与总酚和总类黄酮具潜在正相关性。而接种指状青霉的砂糖橘果皮中,POD活性、总酚含量与伤口侵染率、果实腐烂率具潜在负相关性;PAL活性、总类黄酮含量与发病率则具潜在正相关性(图6B)。PAL和POD活性等的高低是评价植物抗性水平的重要参考标准,其中PAL是合成酚类物质的关键酶之一,POD则可以催化酚类物质的前体聚合成木质素,加固细胞壁,以此来抵御病害[34]。在常温贮藏的砂糖橘果皮中,这两种酶的酶活均随着时间的延长而下降,抗病相关物质总酚和总类黄酮的合成也随之减少,这可能是贮藏后期(20 d以后)发病率急剧升高的原因。而接种指状青霉的砂糖橘果皮中只有POD、总酚与发病率呈负相关关系,这意味着砂糖橘受到青霉菌侵染时,POD和总酚在果皮中作为主要抗病物质,其作用比PAL和总类黄酮更直接有效。竹醋液可能促进了砂糖橘果皮中抗病相关物质的合成或抑制其降解,提高砂糖橘的抗病能力,从而起到保鲜作用。

3 结论

50、150 mL/L竹醋液处理常温贮藏砂糖橘后,降低了果实侵染率和果实腐烂率,150 mL/L竹醋液处理效果更佳;50 mL/L竹醋液处理显著提高了果皮总类黄酮含量(P<0.05),使砂糖橘果皮在贮藏期间保持较高的PAL和POD活性;150 mL/L竹醋液对总酚含量无明显影响,提高了10 d~20 d总类黄酮含量、砂糖橘贮藏期间PAL活性、0~10 d的POD活性。50、150 mL/L竹醋液降低了机械伤砂糖橘的果实腐烂率,减缓腐烂速度。250 mL/L竹醋液处理对于降低接种指状青霉的砂糖橘5 d内的果实腐烂率和病斑直径有一定作用。接种后,相比对照,250 mL/L竹醋液处理提高了48 h接种点的总酚含量、总类黄酮含量、PAL活性,但对POD活性没有明显影响,提高了未接种组的总类黄酮含量。抗病指标(PAL、POD、总酚和总类黄酮)和发病率的相关性分析结果说明,砂糖橘受到青霉菌侵染时,POD和总酚的抗病作用对比PAL和总类黄酮更直接有效,竹醋液的使用可以促进抗病物质的合成或抑制其降解。以上结果表明,常温贮藏砂糖橘时推荐以150 mL/L竹醋液进行处理,其对无伤和机械损伤的果实均可取得较好的防腐保鲜效果,而对于青霉菌侵染风险较高的贮藏环境,则推荐以250 mL/L竹醋液对砂糖橘进行处理。

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