杧果果柄胶损伤果皮机理及其清除剂筛选

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杧果(Mangifera indica L.)为漆树科杧果属热带果树。杧果果实肉厚,营养成分丰富,深受大众喜爱。杧果果柄胶是一种酸性粘稠状液体,接触果皮后会形成褐色至黑色的斑点,损伤处容易受到真菌侵染,导致炭疽病的发生,影响杧果的外观及品质,对杧果产业造成严重损失。本研究从以下4个方面开展研究:杧果果柄流胶与果实贮藏期病害的关系、果柄胶挥发性成分的定性与定量分析、果柄胶损伤果皮的作用机理和果柄胶清除剂的筛选;为探究果柄胶损伤果皮引起贮藏期病害的原因和减轻果柄胶的损伤效果提供参考依据。主要研究结果如下:(1)通过统计分析贮藏期杧果果柄胶导致褐变的果实个数和后熟时褐变果实的发病个数的结果表明:杧果果柄流胶导致果实褐变与贮藏期果实发病呈线性正相关;损伤杧果果皮的是果柄胶的非水相成分,其症状与全果胶相同,而水相成分未见明显损伤果皮的症状。(2)通过气相色谱质谱联用法(GC-MS)对‘金煌’等8个杧果品种的果柄胶挥发性成分进行定性分析,共鉴定出30种匹配度大于90%的化合物,其中,萜烯类是主要挥发性成分,相对含量>99%,酚类、醛类和烷烃类占比极少。8个杧果品种果柄胶中共有的化合物有α-蒎烯、3-蒈烯、α-水芹烯、α-松油烯、(R)-(+)-柠檬烯、β-水芹烯、γ-萜品烯、萜品油烯、β-丁香烯和2,4-二叔丁基苯酚共10种。其中,萜品油烯和3-蒈烯为8个杧果品种果柄胶的最主要挥发性成分,α-蒎烯为‘红杉林’果柄胶中的主要挥发性成分之一,含量达到21.28%。通过GC-MS法对6种主要成分在8个杧果品种中的含量进行分析时发现,不同品种6个主要成分的总含量为291.82μL/m L-30.27μL/m L。其中,‘红象牙’中的6种成分的总含量显著高于其他品种,达到291.82μL/m L,其次是‘红杉林’,达到120.90μL/m L,再次是‘金穗’,达到79.77μL/m L;‘玉文’、‘台农1号’、‘四季蜜芒’、‘金煌’和‘贵妃’中6种成分的总含量为65.83μL/m L-30.27μL/m L。供试的3种萜烯成分中,3-蒈烯和β-水芹烯损伤果皮明显,α-松油烯损伤果皮较轻。(3)通过超景深三维显微镜、光学显微镜和扫描电镜观察果皮结构发现,果柄胶主要损伤果皮皮孔,造成皮孔孔口开裂变大,中央呈黑褐色,蜡质层破裂;角质层开裂、表面粗糙凌乱、组织瓦解、细胞连接被破坏、表皮细胞排列杂乱,但气孔闭合无损伤。(4)通过测定果柄胶导致果皮褐变相关指标发现,在果皮的褐变过程中,PPO和POD活性均上升达到峰值后下降,且损伤处理组中的含量始终高于对照组;SOD活性呈先下降后上升、再下降再上升的趋势,CAT活性则呈逐渐下降的趋势,且SOD和CAT活性在损伤处理组中的含量始终低于对照组。通过将褐变相关指标与果实损伤指数进行相关性分析发现,损伤指数与PPO活性呈正相关关系,与POD活性呈正相关关系,与SOD、CAT和总酚含量呈负相关,其中,CAT活性与损伤指数呈极显著的负相关关系。(5)筛选果柄胶清除剂及其使用方法时发现,在供试的4种试剂中,筛选出1%CaCO3或2%NaHCO3清除效果优于吐温80和羧甲基纤维素钠(CMC-Na),果柄胶接触果皮的1 h内使用清除效果最好。
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