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甜橙果实抗氧化特性及水杨酸对其影响的研究

黄仁华  
【摘要】: 柑橘果实中含有多种抗氧化作用与保健功效的活性成分,是人们摄取V_C和类黄酮等抗氧化物质的重要来源之一。因此,开发和利用柑橘中抗氧化活性物质已成为当前研究的热点问题之一。了解果实成熟和衰老过程中抗氧化活性物质含量的变化规律及寻求适宜的贮藏方式对合理开发利用这些成分显得很有必要。本研究以红肉脐橙(Citrus sinensis cv.Cara cara)、纽荷尔脐橙(C.sinensis cv.Newhall)和脐血橙(C.sinensis cv.Sanguine)为试材,研究了果实发育过程中抗氧化酶系统和非酶系统的变化规律,并在此基础上以红肉脐橙为材料,采用水杨酸(SA)采前处理,探讨了SA处理对果实贮藏期果肉抗氧化品质的影响。通过以上试验,以期为柑橘品质形成和功能产品的开发提供理论依据。其主要研究内容与结果如下: (1)甜橙果实发育过程中活性氧含量及抗氧化酶活性变化规律。红肉脐橙、纽荷尔脐橙和脐血橙果肉和果皮H_2O_2和MDA的含量、O_2~-产生速率均在果实生长发育过程中不断增加,大部分生长发育期以纽荷尔脐橙果实最高,脐血橙最低。在抗氧化酶方面,3个脐橙品种相同组织酶活性的变化趋势基本相同,果肉中抗氧化酶CAT、SOD、G-POD、AsA-POD和DHAR在发育初期(6月15日)活性最高,果实采收时(12月15日)活性最低;果皮中G-POD、GR和AsA-POD活性随着果实发育呈下降的趋势,SOD和CAT活性呈“V”型变化,DHAR呈双峰型变化。抗氧化酶活性在大部分生长发育期以红肉脐橙最高,纽荷尔脐橙最低,同一品种不同组织之间,果皮中酶活性高于果肉。 (2)甜橙果实发育过程中抗氧化物质的变化规律及抗氧化活性的评价。甜橙果肉中FRAP值、清除H_2O_2能力和清除O_2~-能力与GSH、总酚和类黄酮含量变化趋势相同,均呈“人”型变化,分析发现,FRAP值、清除H_2O_2能力和清除O_2~-能力与GSH、总酚和类黄酮均呈显著或极显著正相关,但AsA与FRAP不存在显著相关性(p>0.05);而果皮AsA、GSH、总酚、类黄酮含量、FRAP值以及清除H_2O_2和O_2~-能力均在果实发育初期出现最大值,且在果实发育过程中不断降低,分析发现,所有抗氧化成分与FRAP值以及清除H_2O_2和O_2~-能力均呈极显著正相关。其中,红肉脐橙抗氧化成分含量以及体外抗氧化活性均显著高于纽荷尔脐橙,而同一品种不同组织之间,果皮抗氧化成分含量和体外抗氧化活性远远高于果肉。由此表明,柑橘生产中疏果或生理落果时废弃的幼果以及柑橘果皮中抗氧化物质含量丰富,是天然保健物质的很好来源,特别是红肉脐橙可作为开发抗氧化物质的优良品种。 (3)不同浓度SA采前处理对红肉脐橙果实采收和贮藏期糖酸含量的影响。采前不同浓度SA处理增加了果实采收时葡萄糖和果糖含量,其中以1.0 mmol/L SA处理增加效果明显,而对蔗糖含量的影响依处理浓度的不同而不同,如0.25 mmol/L SA处理蔗糖含量提高3.55%,1.0 mmol/L SA处理蔗糖含量降低2.35%;采前低浓度SA处理对果实采收时柠檬酸和苹果酸含量没有显著影响,但1.0 mmol/L SA处理能显著提高苹果酸含量,而2.0 mmol/L SA处理不利于柠檬酸含量的积累;在果实采收时,可溶性固形物和可溶性总糖含量不受采前SA处理的影响,而可滴定酸和可溶性蛋白含量经SA处理后显著降低,降低的程度随处理浓度的增加而增加。在贮藏过程中,蔗糖含量呈下降趋势,采前低浓度SA处理可一定程度缓解蔗糖含量下降,贮藏105 d后0.25 mmol/L SA处理蔗糖含量最高;葡萄糖和果糖含量均呈双峰型变化,SA处理显著提高了果实在贮藏过程中葡萄糖和果糖的含量,以2.0mmol/LSA处理含量最高;采前SA处理还抑制了柠檬酸和苹果酸在果实贮藏过程中的下降,其中对柠檬酸的抑制效果随浓度的增加而降低,而对苹果酸的抑制效果随浓度的增加而增强。 (4)不同浓度SA采前处理对红肉脐橙果实贮藏期抗氧化成分及活性的影响。采前不同浓度SA处理增加了果实采收时抗氧化成分(番茄红素、β-胡萝卜素、AsA、GSH、总酚和类黄酮)含量和体外抗氧化活性(FRAP值),处理浓度越高作用越明显。果实贮藏以后,番茄红素、β-胡萝卜素、AsA和GSH含量持续下降,而总酚和类黄酮含量呈上升变化趋势,采前SA处理能显著增加果实贮藏期间上述抗氧化成分的含量,以2.0 mmol/L SA处理的效果最好;体外抗氧化活性先增加后降低,最大值出现在贮藏45 d,相当于采收时的1.41~1.80倍,贮藏结束时(105 d),1.0和2.0 mmol/L SA处理的果实体外抗氧化活性显著高于对照,分别达到1.28和1.23倍。 (5)贮藏温度和SA对红肉脐橙果实抗氧化成分及活性的互作效应。采前采用2.0 mmol/L SA和清水对大棚盆栽红肉脐橙果实进行喷施,待果实成熟采收后进行低温(6℃)和室温(20℃)贮藏试验,研究贮藏温度和采前SA对红肉脐橙果肉抗氧化特性的影响及两者相互影响的关系。结果表明,采前SA处理显著提高了果实采收时SOD、GR和DHAR活性以及AsA、番茄红素、β-胡萝卜素、总酚和类黄酮的含量,同时也显著提高了果实体外抗氧化活性(FRAP值),但对CAT和AsA-POD活性以及DHAsA、GSH和GSSG含量无显著影响。采前SA处理和采后低温贮藏均能提高贮藏期果实AsA、GSH、番茄红素、β-胡萝卜素、总酚和类黄酮的含量和FRAP值,两者相互促进,由此可以说明,采前SA处理结合低温贮藏的方式可以维持较高的营养保健价值;另一方面,采前SA处理虽然也能提高果实贮藏期SOD、GR、AsA-POD和DHAR活性,但低温贮藏对它们有抑制作用,两者相互抑制。分析发现,贮藏温度和采前SA处理对CAT、AsA-POD、DHAsA和GSSG的影响在整个贮藏期均不存在交互作用,而对其它成分的影响在部分贮藏期达到显著和极显著的交互作用。


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