葡萄果实贮藏中SO2敏感性差异及生理机制

来源 :天津农学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangmajun
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鲜食葡萄采后贮藏过程中容易受霉菌侵染发生腐烂,二氧化硫(SO2)处理是迄今为止最有效、应用最广泛的葡萄防腐保鲜措施。然而不同品种、不同成熟度、不同果穗紧实度的葡萄果实对于SO2的敏感性存在差异,使得SO2在施用的过程中容易过量,引发果皮漂白、汁液酸化等伤害,造成极大的经济损失,制约了葡萄产业的发展。为了减少SO2过量伤害,降低经济损失,本文以不同品种(“巨峰”和“红地球”)、不同成熟度(成熟期和着色期)、不同果穗紧密度(紧凑型、松散型)的葡萄为试材,采用SO2保鲜剂(0、SO2常量、SO2超量)处理,于常温(20℃)下贮藏,探究采后贮藏中鲜食葡萄品种、成熟度、果穗紧密度与SO2伤害敏感性之间的关系。研究结果表明:1.SO2过量伤害使葡萄果皮发生漂白现象,并使果肉汁液酸化(TA含量上升,pH值下降)、活性氧(·O2-和H2O2)和MDA含量上升幅度增加、膜脂过氧化加剧,还使抗氧化酶(SOD、POD)活性、PAL活性、次生代谢产物(总酚、类黄酮)含量先大幅升高后大幅降低,造成抗氧化酶系功能异常、次生代谢功能异常。2.在SO2常量和SO2超量处理下“巨峰”葡萄未出现果皮漂白现象,而“红地球”葡萄却分别在处理的第8d和第6d出现了果皮漂白症状。SO2常量处理下,“巨峰”葡萄果肉汁液未发生酸化,而“红地球”葡萄于第8d发生酸化现象;SO2超量处理下,“巨峰”葡萄汁液酸化出现时间(第10d)晚于“红地球”(第6d),TA含量的上升幅度(0.02%)和pH值的下降幅度(0.02)均小于“红地球”(0.05%、0.07)。在SO2常量和SO2超量处理下,“巨峰”葡萄果实·O2-、H2O2、MDA的上升幅度均小于“红地球”,且贮藏终止值(常量:8.73μmol·g-1·min-1、18.15μmol·g-1、11.84nmol·g-1,超量:10.48μmol·g-1·min-1、19.82μmol·g-1、12.75 nmol·g-1)也小于“红地球”(常量:10.28μmol·g-1·min-1、19.87μmol·g-1、12.86nmol·g-1,超量:11.76μmol·g-1·min-1、21.27μmol·g-1、13.53 nmol·g-1);“巨峰”葡萄SOD、POD和PAL活性、总酚和类黄酮含量的上升幅度均大于“红地球”,且贮藏终止值(常量:32.78U·g-1、11.12 U·g-1·min-1、7.74U·mg-1、27.69 mg GAE·kg-1、12.69 mg GAE·kg-1,超量:24.52 U·g-1、9.02 U·g-1·min-1、6.52 U·mg-1、23.06 mg GAE·kg-1、10.87mg GAE·kg-1)也大于“红地球”(常量:19.21U·g-1、9.28U·g-1·min-1、4.28 U·mg-1、16.81mg GAE·kg-1、8.22 mg GAE·kg-1,超量:17.46 U·g-1、8.03 U·g-1·min-1、3.72 U·mg-1、13.88 mg GAE·kg-1、7.49 mg GAE·kg-1)。综上,同剂量SO2处理下,“巨峰”葡萄的果皮漂白、果肉汁液酸化和膜脂过氧化现象出现的时间晚于“红地球”葡萄,受伤害程度轻于“红地球”葡萄,由此认为,“巨峰”葡萄对SO2的敏感性小于“红地球”葡萄。其生理机制为:SO2胁迫下,“巨峰”葡萄抗氧化酶和PAL活性、次生代谢产物含量的上升幅度和贮藏终止值大于“红地球”葡萄。3.“巨峰”葡萄,在SO2常量和SO2超量处理下,其成熟期的果实均未出现果皮漂白现象,但是着色期的果实分别于第10d和第6d果皮出现漂白症状。在SO2常量处理下,成熟期汁液未发生酸化,但着色期于第10d发生酸化;SO2超量处理下,成熟期汁液酸化出现时间(10d)晚于着色期(第6d),TA含量的上升(0.02%)和pH值下降幅度(0.02)小于着色期(0.05%、0.06);成熟期果实的O2-、H2O2、MDA含量的上升幅度小于着色期果实,贮藏终止值(常量:8.73μmol·g-1·min-1、18.03μmol·g-1、11.84nmol·g-1,超量:10.48μmol·g-1·min-1、19.82μmol·g-1、12.75nmol·g-1)小于着色期(常量:13.22μmol·g-1·min-1、22.37μmol·g-1、13.75nmol·g-1,超量:13.86μmol·g-1·min-1、23.21μmol·g-1、14.07 nmol·g-1);成熟期果实的SOD、POD和PAL活性、总酚和类黄酮含量上升幅度大于着色期,贮藏终止值(常量:32.78 U·g-1、11.12 U·g-1·min-1、7.74U·mg-1、27.69mg GAE·kg-1、12.69mg GAE·kg-1,超量:24.52U·g-1、9.22U·g-1·min-1、6.52U·mg-1、23.06 mg GAE·kg-1、10.87 mg GAE·kg-1)也大于着色期(常量:18.27 U·g-1、7.84 U·g-1·min-1、3.62 U·mg-1、11.68 mg GAE·kg-1、6.34 mg GAE·kg-1,超量:16.23 U·g-1、7.21U·g-1·min-1、2.87U·mg-1、9.76 mg GAE·kg-1、5.89 mg GAE·kg-1)。“红地球”葡萄,在SO2常量和SO2超量处理下,成熟期果皮漂白发生时间(常量:第8d,超量:第6d)晚于着色期的果实(常量:第6d,超量:第4d),漂白指数(常量:25.66%,超量:39.76%)小于着色期(常量:33.73%,超量:50.60%);成熟期果肉酸化出现时间(常量:第8d,超量:第6d)晚于着色期(常量:第6d,超量:第4d),TA含量上升(常量:0.03%,超量:0.05%)和pH值下降幅度(常量:0.03,超量:0.07)小于着色期(常量:0.05%、0.06,超量:0.1%、0.11);成熟期果实的O2-、H2O2、MDA含量的上升幅度小于着色期,贮藏终止值(常量:10.28μmol·g-1·min-1、19.21μmol·g-1、12.86nmol·g-1;超量:11.76μmol·g-1·min-1、21.27μmol·g-1、13.53nmol·g-1)小于着色期(常量:11.55μmol·g-1·min-1、20.82μmol·g-1、14.03nmol·g-1,超量:13.47μmol·g-1·min-1、23.04μmol·g-1、14.76nmol·g-1);果实的SOD、POD和PAL活性、总酚和类黄酮含量的上升幅度大于着色期,贮藏终止值(常量:19.21 U·g-1、9.28U·g-1·min-1、4.28U·mg-1、16.81 mg GAE·kg-1、8.22mg GAE·kg-1;超量:17.46U·g-1、8.03U·g-1·min-1、3.72 U·mg-1、13.88mg GAE·kg-1、7.49mg GAE·kg-1)大于着色期(常量:13.86 U·g-1、6.57 U·g-1·min-1、2.36 U·mg-1、7.28 mg GAE·kg-1、3.44mg GAE·kg-1;超量:11.56U·g-1、5.54U·g-1·min-1、1.84U·mg-1、5.07 mg GAE·kg-1、2.05mg GAE·kg-1)。综上,同剂量SO2处理下,成熟期(“巨峰”、“红地球”)果皮漂白、果肉酸化、膜脂过氧化等现象出现的时间晚于着色期,伤害程度小于着色期果实。由此认为,成熟期果实对SO2敏感性小于着色期。其生理机制为:SO2胁迫下,成熟期(“巨峰”、“红地球”)果实抗氧化酶和PAL活性、次生代谢产物含量的上升幅度和贮藏终止值均大于着色期果实。4.“巨峰”葡萄,在SO2常量处理下,紧凑型和松散型的果穗均未发生果皮漂白现象和果肉酸化现象,且二者的O2-、H2O2、MDA含量,SOD、POD、PAL活性,总酚、类黄酮含量均差异不显著。在SO2超量处理下,紧凑型果穗未发生果皮漂白现象,但松散型果穗在第10d出现果皮漂白现象,漂白指数为13.7%;紧凑型果穗未发生果肉酸化现象,但松散型于第8d发生酸化,贮藏终止时,TA含量上升0.04%,pH值下降0.04;紧凑型果穗的O2-、H2O2、MDA含量的上升幅度小于松散型,贮藏终止值(9.36μmol·g-1·min-1、18.86μmol·g-1、12.66 nmol·g-1)小于松散型(10.88μmol·g-1·min-1、21.33μmol·g-1、13.90nmol·g-1);紧凑型果穗的SOD、POD、PAL活性、总酚、类黄酮含量上升幅度小于松散型,贮藏终止值(26.72 U·g-1、10.41 U·g-1·min-1、7.04 U·mg-1、25.37 mg GAE·kg-1、12.28mg GAE·kg-1)大于松散型(21.89 U·g-1、8.57 U·g-1·min-1、5.26U·mg-1、19.24mg GAE·kg-1、10.02 mg GAE·kg-1)。“红地球”葡萄,在SO2常量和SO2超量处理结束时,紧凑型果皮漂白指数(常量:22.86%,超量:34.94%)小于松散型(常量:28.92%,超量:40.96%)。在SO2常量和SO2超量处理下,紧凑型汁液酸化时间(常量:第8d,超量:第6d)晚于松散型(常量:第6d,超量:第4d),TA含量上升(常量:0.02%,超量:0.03%)和pH值下降幅度(常量:0.03;超量:0.04)小于松散型(常量:0.06%、0.07,超量:0.08%、0.1);紧凑型果穗O2-、H2O2、MDA含量的上升幅度小于松散型,贮藏终止值(常量:10.22μmol·g-1·min-1、18.15μmol·g-1、12.78 nmol·g-1,超量:11.76μmol·g-1·min-1、18.15μmol·g-1、12.78 nmol·g-1,超量:10.22μmol·g-1·min-1、21.07μmol·g-1、12.78 nmol·g-1)小于松散型(常量:11.65μmol·g-1·min-1、19.87μmol·g-1、13.79 nmol·g-1,超量:13.32μmol·g-1·min-1、22.84μmol·g-1、14.36nmol·g-1);紧凑型果穗的SOD、POD、PAL活性、总酚、类黄酮含量上升幅度小于松散型,贮藏终止值(常量:19.75 U·g-1、8.81U·g-1·min-1、4.97U·mg-1、17.94mg GAE·kg-1、8.54 mg GAE·kg-1,超量:18.52U·g-1、8.35U·g-1·min-1、4.28 U·mg-1、15.91 mg GAE·kg-1、7.85mg GAE·kg-1)大于松散型(常量:15.23 U·g-1、7.03 U·g-1·min-1、3.35 U·mg-1、13.06mg GAE·kg-1、6.29mg GAE·kg-1,超量:13.25 U·g-1、6.28 U·g-1·min-1、2.36 U·mg-1、11.37 mg GAE·kg-1、5.43 mg GAE·kg-1)。综上,在SO2常量处理下,紧凑型和松散型“巨峰”葡萄果穗均未发生果皮漂白、汁液酸化现象,且O2-、H2O2、MDA含量、抗氧化酶活性、PAL活性、次生代谢产物含量差异不显著。在SO2常量处理下紧凑型和松散型“红地球”及SO2超量处理下紧凑型(“巨峰”、“红地球”)葡萄的果皮漂白、汁液酸化、膜脂过氧化出现的时间晚于松散型,伤害程度小于松散型,由此认为,紧凑型葡萄SO2敏感性小于松散型。其生理机制为:紧凑型(“巨峰”、“红地球”)葡萄的抗氧化酶活性、PAL活性、次生代谢产物含量的上升幅度小于着色期,贮藏终止值大于着色期。
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