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氯化钙采前喷施对西梅采后果实活性氧代谢的调节作用

2024-12-31田全明祁华梅殷贝贝魏佳张政王曼邢世均袁宇尧吴斌

新疆农业科学 2024年8期
关键词:西梅衰老氯化钙

摘 要:【目的】研究CaCl2(Calcium chloride)采前喷施对西梅果实采后衰老的抑制作用。

【方法】以新疆喀什地区伽师县法兰西西梅为试材,采用2%CaCl2在果实的膨大期、转色期和采收期喷施,测定活性氧代谢相关酶活性,分析果实衰老与活性代谢之间的关系。

【结果】采前CaCl2处理可延缓西梅采后果实失重率、总酚和类黄酮的下降,抑制西梅采后果实中丙二醛含量的升高、加快清除超氧阴离子、过氧化氢。采前CaCl2处理显著提高过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)的活性,从而延缓果实采后失重率的下降。贮藏至第21 d,CaCl2处理果实的失重率提高了67.05%,POD、SOD、CAT、APX、GR的活性分别提高了30.21%、15.87%、48.41%、57.46%和50.49%。

【结论】CaCl2采前处理减少了活性氧的积累,减轻了西梅果实的氧化损伤,维持细胞膜的完整性,进而延缓了西梅果实的衰老。

关键词:氯化钙;西梅;活性氧代谢;衰老

中图分类号:TS202.1 ""文献标志码:A ""文章编号:1001-4330(2024)08-1937-10

收稿日期(Received):2024-01-11

基金项目:科技创新领军人才项目-高层次领军人才(2022TSYCLJ0040);新疆维吾尔自治区重点研发计划(2022B02026-1)

作者简介:田全明(1994-),男,河南周口人,博士研究生,研究方向为农产品贮藏与保鲜,(E-mail)1094185168@qq.com

通讯作者:吴 斌(1973-),男,新疆塔城人,研究员,博士(后),硕士生/博士生导师,研究方向为农产品贮藏与保鲜,(E-mail)42042615@qq.com

0 引 言

【研究意义】西梅(Prunus domestica L.)是蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus L.)植物[1],新疆是我国最大的西梅产区,2021年新疆西梅种植面积为4.25×104 hm2(63.8×104亩),产量达18.77×104 t[2]。西梅果实质地多汁,味道细腻,营养丰富[3]。因西梅在夏季集中上市,高湿、机械损伤、采后呼吸、微生物浸染以及水分和营养物质的流失等原因,西梅在贮藏过程中极易出现软化、腐烂等现象,影响西梅果实的食用和商品价值。因此,研究寻找一种新的保鲜技术对延缓西梅果实衰老、提高西梅果实贮藏品质有重要意义。【前人研究进展】活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)在生物体细胞正常代谢过程中保持较低浓度,通常处于动态平衡状态,当活性氧浓度过高时细胞处于氧化应激状态,导致细胞衰老进程加速[4]。研究发现,当平衡被破坏时,樱桃果实中的活性氧积累,导致细胞中碱基突变氧化损伤、DNA链损伤、蛋白质损伤、脂质过氧化,同时丙二醛(MDA)含量升高,细胞膜通透性增加,导致果实细胞膜结构遭到破坏、细胞膜功能受损和代谢紊乱,使樱桃果实在贮藏过程中迅速变质[5]。氯化钙(Calcium chloride,CaCl2)是一种安全有效的化学保鲜剂,可有效的保持果实硬度、降低腐烂率,抑制呼吸强度、减少乙烯生成,延缓果实采后衰老软化等。采后CaCl2处理延缓了桃果实[6]在贮藏期间腐烂与褐变的发生,也能显著提高SOD和POD等酶活性,抑制膜脂过氧化,从而缓解冬枣[7]果实的冷害现象,延缓果实的成熟衰老。Ca是水果必需的营养物质,在构建细胞壁和细胞膜结构中起着至关重要的作用,当植物体内缺乏Ca2+时,将导致其自身清除自由基的能力下降,过氧化物分解等代谢紊乱[8]。钙不仅通过维持抗氧化能力和细胞渗透水平来减轻非生物胁迫对植物的负面影响,而且还参与多种信号通路[9]。钙调素、Ca2+受体蛋白、钙依赖蛋白激酶等的协同作用增强了钙信号的传递和级联,促进对植物生长发育有积极作用的响应蛋白产生,从而响应逆境胁迫[10]。【本研究切入点】目前关于CaCl2采前喷施处理对西梅采后果实贮藏过程中软化影响的相关研究鲜有报道。需分析西梅果实中H2O2、O·-2产生速率和MDA含量以及活性氧代谢相关酶活性。【拟解决的关键问题】研究CaCl2对低温贮藏过程中西梅果实活性氧代谢的影响,分析CaCl2处理对延缓西梅采后果实衰老的过程,为延长西梅采后贮藏期的有效技术提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

选择新疆主栽西梅品种法兰西,采自新疆喀什地区伽师县铁日木乡明克什拉克村。筛选出0.2% CaCl2溶液喷施处理西梅果实。

西梅果树树龄为4年,喷施时使溶液雾滴分布均匀,覆盖率高,喷施量以叶面及果实湿润而又刚好不滴水为准,喷施时避开中午的高温阶段,选择早晨时间段喷施。

西梅果实于商业成熟度(TSS≥17.0%)采收,挑选果形大小基本一致、色泽均匀、无病虫害、无机械损伤的果实为材料。西梅采摘后置于塑料果箱内,用冷链运输车立即运回冷库(0±1)℃预冷24 h消除田间热。将西梅果实放入内衬吸水纸的聚乙烯保鲜盒中,置于温度为(4±1)℃,湿度为90%~95%的冷库中贮藏42 d。贮藏过程中,每隔7 d取1次样,测定各项基本生理指标,并用液氮冷冻西梅样品于-80℃下保存。

P902型电导率仪(上海佑科仪器仪表有限公司);UV-2600型紫外分光光度计(日本岛津公司);A11型研磨机(广州IKA实验室技术有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

随机挑选同一片果园中的25棵西梅果树,于7月10日西梅果实的膨大期阶段、8月5日西梅果实的转色期阶段以及8月23日西梅果实采摘前成熟阶段分别喷施0.2% CaCl2处理,对照则喷施清水,于8月25日采摘。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 失重率

采用称量法[11]测定西梅果实的失重率。在对照组和处理组的西梅果实中分别随机选取45个果实,随机均分成3组,每隔7 d测定1次每组果实的重量,按照下式计算西梅果实的失重率,结果以%表示。

1.2.2.2 AsA含量

参照Xu等[12]方法。采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定西梅果实中AsA含量(mg/(g·FW))。

1.2.2.3 总酚、总黄酮含量

参照李玲玲等[13]方法测定总酚含量(mg/(g·FW))。称取5.0 g西梅样品,加入15 mL预冷的80%甲醇溶液研磨匀浆,超声条件下提取30 min,在4℃,10 000 g离心10 min,留上清液待测。吸取0.1 mL样品液于试管中,加入0.5 mL福林酚试剂和1.5 mL 10%无水碳酸钠、去离子水,摇匀并定容至10 mL,在75℃水浴加热10 min。测定溶液在波长760 nm下的吸光度值。

参照Chumroenphat T等[14]方法测定总黄酮含量(mg/(g·FW))。吸取1.5 mL样品液,加入1.5 mL 5% NaNO2溶液,静置5 min后加入0.15 mL 10% AlCl3溶液,于5 min后再加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液。在波长510 nm处测定溶液的吸光度值。

1.2.2.4 H2O2含量

参照Carvalho等[15]方法测定H2O2含量(μmol/g)。称取5.0 g果实样品,加入5 mL预冷的丙酮,冰浴中研磨匀浆,于4℃,10 000 g离心15 min,收集上清液待测。取0.5 mL提取液,加入0.5 mL 100 μmol/L H2O2和0.1 mL 10%四氯化钛溶液充分混合反应5 min后,再加入3 mL 2 mol/L硫酸溶解沉淀,测定溶液在412 nm处的吸光度值。

1.2.2.5 超氧阴离子产生速率

参照Huan等[4]方法测定O·-2产生速率(μmol/(min·g))。称取5.0 g西梅果实样品,加入15 mL磷酸缓冲液(50 mmol/L,pH值 7.8)在4℃下研磨匀浆,然后10 000 g下离心30 min,收集上清液进行测定。取1.0 mL上清液与1.0 mL 50 mmol/L磷酸缓冲溶液(pH值 7.8)和1 mmol/L盐酸羟胺混合,然后加入1.0 mL 17 mmol/L对氨基苯磺酸和7 mmol/L α-萘胺,在37℃水浴加热20 min。测定在波长530 nm处溶液的吸光度值。

1.2.2.6 MDA含量

参照Song等[16]方法测定MDA含量(μmol/g)。称取5.0 g西梅果实样品,加入5.0 mL 10%三氯乙酸溶液冰浴条件下研磨匀浆,在4℃,10 000 g离心30 min,收集上清液待测。取1.0 mL提取液加入3.0 mL 0.67%硫代巴比妥酸溶液混匀,在沸水浴中加热20 min,冷却后再次离心10 min,分别测定在波长532和600 nm处溶液的吸光度值。

1.2.2.7 POD活性

POD活性(U/(g·min))测定参照Parafati等[17]方法。向试管中加入3 mL磷酸缓冲溶液(pH值 7.8,50 mmol/L)、220 μL 0.3 %(v/v)愈创木酚和20 μL粗酶液。加入0.3%(v/v)H2O2后立即在470 nm下测定2 min内吸光度值的变化。1个单位的POD酶活定义为1 min内吸光度值增加0.01。

1.2.2.8 SOD、CAT活性

参照Zhu等[18]方法测定SOD和CAT活性。SOD活性(U/(g·min)):称取5.0 g西梅样品,加入5.0 mL提取缓冲液(其中包含13 mmol/L蛋氨酸、75 μmol/L氮蓝四唑、10 μmol/L EDTA、13 μmol/L核黄素和50 mmol/L pH值 7.8磷酸缓冲液),于4℃,10 000 g离心20 min,测定波长560 nm处溶液的吸光度值。

CAT活性(U/(g·min)):称取5.0 g样品,加入20 mL磷酸缓冲液(50 mmol/L,pH值 7.8),在4℃、10 000 g离心20 min得上清液待测。取0.5 μL样品液加入到3.0 mL含有15 mmol/L H2O2和50 mmol/L磷酸缓冲液(pH值 7.8)的反应液中混合。于3 min内测定反应液在波长240 nm处吸光值的变化。

1.2.2.9 APX、GR

参照Maurer等[19]方法测定APX和GR活性。APX活性(U/(g·min)):称取5.0 g西梅样品,在4℃下加入15.0 mL磷酸缓冲液(50 mmol/L,pH值 7.8,含有0.1 mmol/L EDTA和1.0 mmol/L抗坏血酸)均质,在12 000 g下离心20 min。取0.1 mL样品液与1.0 mL 50 mmol/L磷酸缓冲液(pH值 7.8,0.1 mmol/L EDTA,0.65 mmol/L抗坏血酸,1.0 mmol/L H2O2)混合。测定在波长290 nm下溶液的吸光度值。

GR活性(U/(g·min)):称取5.0 g西梅样品,加入15.0 mL磷酸缓冲液(50 mmol/L,pH值 7.8),然后在4℃,12 000 g离心20 min。取0.1 mL样品液与1.7 mL 25 mmol/L磷酸缓冲液(pH值 7.8,0.1 mmol/L乙二胺四乙酸和2.5 mmol/L氧化谷胱甘肽)和0.2 mL 0.5 mmol/L NADPH混合。测定在波长340 nm下溶液的吸光度值。

1.3 数据处理

数据统计采用Excel 2020软件进行,采用Origin 2019b软件进行图表绘制,采用SPSS Statistics 22.0软件对数据进行显著性分析,Plt;0.05表示显著性差异,并标记为*。试验采用完全随机设计,所有试验均重复3次,结果以平均数±标准方差表示。

2 结果与分析

2.1 CaCl2处理对西梅采后果实失重率的影响

研究表明,随着贮藏时间的增加,失重率呈持续上升趋势。贮藏初期,CK组与CaCl2处理组西梅果实均出现了一定程度的失重现象。贮藏第7 d时,CaCl2处理组西梅果实的失重率低于CK组,与CK组存在显著差异(P<0.05)。贮藏42 d后,CK组西梅果实的失重率高达4.07%,而CaCl2处理组仅为2.65%,与CK组相比,CaCl2处理显著延缓西梅采后果实的水分流失,可在长时间贮藏中保持西梅果实的新鲜度。图1

2.2 CaCl2处理对西梅采后果实AsA含量的影响

研究表明,整个贮藏期间,西梅果实中AsA含量总体呈下降趋势,与CK组相比,CaCl2处理组西梅果实的AsA含量下降相对缓慢,CaCl2处理后的西梅果实保持了更高水平的AsA含量。在贮藏期结束(第42 d)时,CK组的AsA含量从贮藏初期的5.54 mg/g下降到1.81 mg/g,而CaCl2处理组的AsA含量比CK组高55.8%。CaCl2处理能有效抑制西梅采后果实中AsA的氧化分解。图2

2.3 CaCl2处理对西梅采后果实总酚、总黄酮含量的影响

研究表明,在整个贮藏期间,西梅果实的总酚含量呈逐渐下降的趋势,CaCl2处理组西梅果实始终保持着较高水平的总酚含量,且与CK组相比差异显著(P<0.05)。在贮藏至第42 d,CK组西梅果实中总酚含量从第0 d的5.25 mg/(g·FW)下降至4.39 mg/(g·FW),而CaCl2处理组使西梅果实中的总酚含量比CK组高7.75%。CaCl2处理能有效延缓西梅果实中总酚含量的降低,从而延缓西梅采后果实的氧化速度。

西梅果实中的总黄酮含量整体呈下降趋势,且CaCl2处理组西梅果实的总黄酮含量显著高于CK组(P<0.05)。贮藏过程中,CaCl2处理组西梅果实中的总黄酮含量在前14 d下降速度较快,之后下降趋势变缓,而CK组的总黄酮含量在前21 d的贮藏过程中均快速下降。在贮藏期结束(第42 d)时,CK组西梅果实的总黄酮含量为3.98 mg/(g·FW),CaCl2处理组的总黄酮含量比CK组高9.8%;与第0 d相比,CK组果实的总黄酮含量下降了17.77%,而CaCl2处理组与原始点相比仅下降了17.08%。CaCl2处理可有效延缓西梅采后果实总黄酮含量的下降,从而延缓西梅果实氧化褐变进程。图3

2.4 CaCl2处理对西梅采后果实H2O2、O·-2含量的影响

研究表明,西梅果实中H2O2含量随着贮藏时间的增加呈逐渐上升的趋势,CaCl2处理组中西梅果实的H2O2含量明显低于CK组(P<0.05)。贮藏初始阶段,CK组与CaCl2处理组西梅果实的H2O2含量分别为7.46和6.30 μmol/g。贮藏42 d后,CK组与CaCl2处理组的H2O2含量分别达到15.32和12.03 μmol/g,分别是初始阶段的2.05倍和1.91倍。CaCl2处理显著抑制了整个低温贮藏期间西梅果实中H2O2含量的累积,提高西梅采后果实抵抗衰老诱导的氧化应激能力。

整个贮藏期间,西梅果实的O·-2产生速率随着贮藏时间的增加呈上升趋势,CaCl2处理组西梅果实的O·-2产生速率低于CK组,且与CK组的O·-2产生速率存在显著差异(P<0.05)。贮藏初期,CK组与CaCl2处理组西梅果实的O·-2产生速率分别为1.35和1.14 μmol/(min·g),贮藏28 d后O·-2产生速率增长加快。贮藏42 d后,CK组与CaCl2处理组西梅果实的O·-2产生速率分别比初始贮藏时提高1.03和0.64 μmol/(min·g)。CaCl2处理延缓了O·-2的生成,缓解了活性氧引起的氧化应激,提高了西梅采后果实的贮藏品质。图4

2.5 CaCl2处理对西梅采后果实MDA含量影响

研究表明,西梅果实中MDA含量随着贮藏时间的增加呈逐渐上升的趋势,与CK组相比,CaCl2处理组西梅果实的MDA含量上升相对较缓。贮藏初始阶段,CK组西梅果实的MDA含量为0.75 μmol/g,比CaCl2处理组高33.93%,存在显著差异(P<0.05)。贮藏7 d后,CK组与CaCl2处理组的MDA含量无明显差异。贮藏至第42 d时,CK组与CaCl2处理组西梅果实中MDA含量分别为2.69和2.25 μmol/g,分别是贮藏初始阶段(第0 d)含量的3.59倍和3倍。CaCl2处理能减缓西梅果实中MDA的累积,改善了西梅采后果实贮藏过程中细胞膜脂过氧化,降低了细胞膜通透性,提高了贮藏品质。图5

2.6 CaCl2处理对西梅采后果实POD、SOD活性的影响

研究表明,西梅果实的POD活性随着贮藏时间的增加呈持续上升趋势,CK组与CaCl2处理组西梅果实的POD活性差异显著(P<0.05)。贮藏前14 d,CK组和CaCl2处理组西梅果实的POD活性增长较缓慢。贮藏至第14 d时,CaCl2处理组与CK组西梅果实的POD活性增长速度加快。贮藏42 d后,CaCl2处理组西梅果实的POD活性为0.32 U/(g·min),比CK组高14.64%。CaCl2处理可有效地维持西梅采后果实的POD活性。

西梅果实的SOD活性随贮藏时间的延长呈先升高后降低趋势。贮藏前7 d,CK组西梅果实的SOD活性高于CaCl2处理组。在贮藏14 d后,CK组西梅果实的SOD活性达到峰值为12.25 U/(g·min),然后随着贮藏时间的延长逐渐下降。贮藏第21 d时,CaCl2处理组西梅果实的SOD活性达到最高,是CK组峰值的1.13倍。低温贮藏的14~42 d,CK组的西梅果实中SOD活性都要低于CaCl2处理组,CK组与CaCl2处理组西梅果实的SOD活性差异显著(P<0.05)。贮藏期结束(第42 d)时,CK组西梅果实的SOD活性为8.66 U/(g·min),CaCl2处理组比CK组高29.56%。经CaCl2处理后,西梅果实中SOD活性高峰出现的时间推迟了7 d,维持了SOD活性的稳定。图6

2.7 CaCl2处理对西梅采后果实CAT、APX、GR活性的影响

研究表明,西梅果实贮藏过程中CAT活性的变化与SOD活性的变化相似,整个贮藏过程中,CaCl2处理组西梅果实的CAT活性变化规律与CK组一致,均为先升高后降低的趋势,CaCl2处理组的CAT活性始终显著高于CK组(P<0.05)。贮藏第28 d时,CK组西梅果实的CAT活性达到最高,为4.90 U/(g·min)。贮藏35 d后,CaCl2处理组西梅果实的CAT活性达到峰值,为6.22 U/(g·min)。随着贮藏时间的延长CAT活性逐渐下降,CK组的西梅果实CAT活性下降更快。贮藏末期(第42 d),CK组西梅果实的CAT活性为2.09 U/(g·min),CaCl2处理组比CK组的活性高97.6%。CaCl2处理可以有效地保持西梅采后果实在低温贮藏过程中的CAT活性。图7

西梅果实的APX活性随贮藏时间的增加而逐渐上升。在贮藏第35 d时,CK组西梅果实的APX活性开始下降,而CaCl2处理组APX活性直至贮藏期结束仍在持续上升,且CaCl2处理组与CK组的APX活性差异逐渐增大。CK组在贮藏第35 d时西梅果实APX活性最高,达到17.52 U/(g·min),贮藏42 d后降至15.15 U/(g·min)。贮藏42 d后,CaCl2处理组西梅果实中的APX活性达到最大,为31.08 U/(g·min)。CaCl2处理能够有效抑制低温贮藏过程中西梅果实的APX活性的下降。

西梅果实中GR活性在贮藏前14 d迅速增加,然后随贮藏时间的增加而不断降低。贮藏14 d后,CK组与CaCl2处理组西梅果实中GR活性达到最大值,分别为4.48和6.39 U/(g·min)。贮藏第42 d时,CaCl2处理组西梅果实的GR活性为CK组的1.64倍。CaCl2处理组能够维持西梅采后果实低温贮藏过程中的GR活性,促进活性氧的清除。

3 讨 论

3.1

失重率是西梅果实贮藏过程中的一个重要品质评价指标[20]。AsA还原性较强[21],前人在猕猴桃[22]和灵武长枣[23]研究也发现,在整个贮藏过程中,果实的AsA含量整体呈下降趋势。酚类物质具有较强的抗氧化能力,在植物体内广泛分布[24-25],在植物组织内,总黄酮具有较强的抗氧化能力[26]。试验结果与Meng等[27]在甜樱桃中的研究结果一致。蒸发和呼吸引起的果蔬失重是导致水果质量变化的因素之一[28],失重率随着贮藏时间的延长而逐渐上升,与CK组相比,CaCl2处理延缓了果实水分流失,是CaCl2处理抑制了果实的呼吸作用所导致。在金沙柚[29]中研究发现,多酚处理可以抑制呼吸作用来延缓果实失重率上升,延缓果实硬度下降。采前喷施CaCl2处理能有效维持西梅采后果实的硬度,减少了果实贮藏过程中的失重,延缓了西梅品质的劣化,延长西梅采后果实的贮藏期。

3.2

AsA可参与对ROS的清除,延缓果实的衰老软化[30]。研究表明,CaCl2处理可以增加冬枣[31]中的AsA含量,并抑制小白杏中AsA含量的下降,延迟水果的衰老。西梅果实贮藏初期发现CaCl2处理后AsA含量显著高于对照组,CaCl2处理可能通过维持果实内较高浓度的内源抗氧化成分,从而减少活性氧的积累,延缓西梅采后果实的衰老,与Ma等[32]的研究结果一致。氧化应激反应是果实衰老和生理病害的主要原因,而水果中MDA和超氧阴离子的含量间接的反映了氧化应激的水平[4]。通过采用CaCl2处理延缓了冬枣贮藏过程中硬度的下降,抑制了呼吸高峰的出现,有效的保持了细胞膜的完整性[31]。试验研究发现,CaCl2处理通过降低MDA和超氧阴离子含量,延缓了西梅贮藏中对膜完整性的破坏。

3.3

酚类化合物能够通过清除果实体内的自由基、抗毒素及抵御生物与非生物胁迫等来发挥作用,对果实的风味和功能造成显著影响[33]。总黄酮是天然抗氧化成分,在果实的色泽变化、风味形成和抗逆性中起着重要作用[34]。此外,酚类化合物是参与植物的生长发育的次生代谢产物[35-36],会随着贮藏时间的增加而变化,也会因果实品种和贮藏环境的不同而存在差异。在试验研究发现,整个低温贮藏过程中西梅果实的总酚和总黄酮含量水平呈现下降趋势,CaCl2处理可有效维持果实贮藏期内的总酚和总黄酮含量的稳定,减缓总酚和总黄酮的消耗,与毕阳等[37]和Li等[38]在梨果实中的研究结果一致。

3.4

果实衰老与ROS的积累有关,当氧化系统中超氧阴离子(O·-2)和过氧化氢(H2O2)过度产生时,引起保持细胞完整性的分子氧化,变细胞膜组织,引起或加剧脂质过氧化,导致细胞膜结构和功能的丧失[39],促进果实腐烂和加重其他代谢紊乱[40]。从而导致果实的成熟和衰老[33]。CaCl2处理组中O·-2和H2O2含量显著低于对照组,CaCl2处理可保护西梅免受非酶途径的脂质过氧化,延缓西梅果实的衰老。果实的衰老还与活性氧代谢相关酶有关,在一个细胞内,SOD被认为是抵御超氧化物潜在毒性的第一道防线[42],当SOD与CAT结合可以使超氧自由基(O·-2)转化O2和H2O;APX和GR是AsA-GSH循环中维持AsA和GSH平衡的关键酶,在桃上喷洒硝普钠的研究中发现,APX和GR活性的增加有助于提高植物的抗性,提高果实品质[41]。

4 结 论

CaCl2处理显著抑制了H2O2和MDA含量的增加,降低了O·-2的产生,提高了POD、SOD、CAT、APX、GR活性,抑制了果实中活性氧物质的积累和细胞膜中的脂质过氧化,延长了西梅果实的贮藏期,从而减缓了西梅采后果实的软化。因此,CaCl2对果实抗衰老软化、维持西梅果实贮藏品质属性的机制可能与通过增强抗氧化酶活性、减少活性氧生成、缓解脂质过氧化维持活性氧代谢平衡有关。

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Regulation of postharvest fruit reactive oxygen metabolism by

preharvest spraying of calcium chloride on prunes

TIAN Quanming1,2, QI Huamei3, YAN Beibei4, WEI Jia4, ZHANG Zheng4, WANG Man4,

XIN Shijun2, YUAN Yuyao4, WU Bin4,5

(1.Lingnan Normal University,Zhanjiang Guangdong 524048, China;2. College of Horticulture,Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China,;3, School of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China;4. Research Institute of Farm Product Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China;5. Key Laboratory Of Agricultural Products Processing And Preservation, Urumqi 830091, China)

Abstract:【Objective】 To investigate the inhibitory effect of pre-harvest spraying of CaCl2 (Calcium chloride) on post-harvest senescence of prune fruits.

【Methods】 French prunes from Gashi County, Kashgar Prefecture, Xinjiang, as the test material for the study. The relationship between fruit senescence and active metabolism was analyzed by measuring the activities of enzymes related to active oxygen metabolism using 2% CaCl2 sprayed at the expansion, colour change and harvesting stages of the fruit.

【Results】 The results showed that the pre-harvest CaCl2 treatment delayed the decrease of post-harvest fruit weight loss, total phenols and flavonoids, and inhibited the increase of malondialdehyde and accelerated the scavenging of superoxide anion and hydrogen peroxide in the post-harvest fruits of prunes. Pre-harvest CaCl2 treatment significantly increased the activity of Peroxidase (POD), Superoxide Dismutase (SOD), catalase (CAT), Ascorbate Peroxidase (APX) and Glutathione Reductase (GR), thereby delaying the decline in post-harvest fruit weight loss. After 21 days storage,the weight loss rate of fruits treated with CaCl2 increased by 67.05%.The acitivies of POD、SOD、CAT、APX、GR increased by 30.21%、15.87%、57.46% and 50.49% respectively.

【Conclusion】 Therefore, CaCl2 pre-harvest treatment reduces the accumulation of reactive oxygen species, mitigates oxidative damage in prune fruit, maintains the integrity of cell membranes thus delaying the ageing of prune fruit.

Key words:calcium chloride; prune; active oxygen metabolism; senility

Fund projects:Leading Talents in Science and Technology Innovation Project \"High-Level Leading Talents (2022TSYCLJ0040); Key R amp; D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region (2022B02026-1)

Correspondence author:WU Bin(1973-), male, from Tacheng, Xinjiang, researcher,Ph.D.,master/doctoral supervisor,research direction: storage and preservation of agricultural products, (E-mail)42042615@qq.com

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