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活性氧对桑葚采后自溶过程细胞壁代谢影响

李娇娇  
【摘要】:桑葚酸甜可口,具有丰富的营养和药用价值,深受消费者喜爱。桑葚采收在春末夏初高温时节,由于果实没有外表皮包裹,组织娇嫩,在采摘和运输过程中极易受到机械损伤以及微生物侵染,果实会发生软化自溶。目前桑葚的保鲜研究局限于品质和生理生化指标的变化,对于果实软化自溶多从酶促角度进行初步探索,而从非酶促角度对桑葚果实自溶的影响未见报导。本试验以‘大十’桑葚品种为材料,研究活性氧对桑果采后自溶软化过程中细胞壁变化以及可能的自溶机制,为调控果实采后软化自溶,延长贮藏期提供一定理论依据。主要研究结果如下:1.温度对桑葚贮藏品质、细胞壁降解酶活性的影响。10℃贮藏温度条件会加速桑葚果实细胞壁水解酶活性峰值的出现并且一定程度增大酶活性,促进果实细胞壁自溶,从而加速桑葚果实的软化自溶。0℃低温贮藏能够较好的保持TSS、TA、色泽(L*、a*、b*)等品质,延缓果实硬度和质量的下降,抑制果实自溶指数上升,并且能够降低多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PE)、果胶裂解酶(PL)、纤维素酶(Cx)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)等细胞壁降解酶活性,延迟细胞壁降解酶活性峰值出现,延缓果实细胞壁降解,从而延长桑葚贮藏期。2.温度对桑葚细胞超微结构、细胞壁多糖组分及含量影响。经透射电镜观察显示,随着贮藏时间的延长,桑葚果实会发生细胞变形、细胞内容物减少或消失,细胞壁变薄等现象,0℃贮藏温度与5℃、10℃相比较,果实细胞形状结构以及内容物含量保持最为完好;0℃贮藏能够显著抑制果实细胞壁物质以及半纤维素、纤维素含量的下降,其中半纤维素、水溶性果胶分别与自溶指数呈极显著正相关和负相关。3.离体条件下活性氧对桑葚果实细胞壁多糖的降解作用。以总糖和糖醛酸作为衡量指标,离体条件下采用O2-.、H2O2和.OH三种活性氧处理桑葚细胞壁,研究结果表明,.OH能够显著加速果实细胞壁中总糖和糖醛酸的释放,在0.5mmol/L浓度条件作用下,细胞壁中提取的水溶性、离子型、共价结合型果胶多糖中总糖和糖醛酸含量要显著高于对照组,即此条件会极大加速细胞壁中果胶的水解程度。4.活体条件下.OH对桑葚贮藏品质、活性氧代谢以及抗氧化酶的影响。活性氧.OH是影响果实自溶软化的非酶因素之一,贮藏期间0.5mmol/L.OH会加速硬度、色泽、TSS和质量等品质下降;加速过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(.OH)、超氧阴离子(O2-.)含量上升;抑制抗氧化物系统中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,表明外源.OH会加速果实体内自由基的积累,抑制果实体的自我保护和修复作用,从而加速细胞的破坏。5.活体条件下.OH对细胞超微结构以及细胞壁多糖组分、含量以及分子量分布的影响。超微结构显示,0.5mmol/L.OH会加速果实细胞结构的破坏、细胞空洞化,刺激囊泡增多并加速细胞的自我溶解,同时.OH能够加速细胞壁的降解、水溶性果胶的上升,以及水溶性果胶中总糖和糖醛酸的降解释放,并且加速果胶物质的水解,使大分子质量的果胶多糖降解成小分子的单糖或寡糖。


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