青圆椒作为一种热带和亚热带的冷敏型蔬菜,采后贮藏温度低于7 ℃时会出现冷害,影响其贮藏品质、缩短贮藏期。青圆椒果实遭遇冷胁迫时,果实表皮有水浸状凹陷,并伴随有褐变,导致其冷藏过程中商品价值降低,因此,亟需研究延缓其冷害或减轻冷害症状的技术方法。目前,学者们已经采用高湿贮藏、热冷激处理、间歇升温等物理方法和外源神经酰胺、水杨酸、生物源保鲜物质等化学方法来减轻或延缓青圆椒的冷害。
茉莉酸甲酯(MeJA)是通过响应不同种类的压力而激活信号转导途径的信号传导分子, 在植物生长发育、生物和非生物胁迫反应中起着至关重要的作用。已有的研究表明,MeJA处理能诱导果实保持较高的抗氧化酶活性,以增强果实对冷胁迫的耐受性。虽然此前已有MeJA对冷害青尖椒的生理品质研究,但是MeJA对青圆椒冷害的研究仅体现于膜脂成分的调控,MeJA对青圆椒冷害的生理品质研究尚鲜见报道。河北农业大学食品科技学院的付安珍、牟建楼*等人为探索MeJA处理对‘京甜3号’青圆椒冷害的影响,通过冷害指数来评估其冷害程度,并测定抗氧化物质含量及抗氧化酶的活力,研究青圆椒采后冷藏的生理品质,为保持青圆椒采后冷藏品质与延长青圆椒冷藏期提供参考。
1、MeJA处理对青圆椒冷害指数的影响
由图1可知,在4 ℃贮藏条件下,随着贮藏时间延长,青圆椒冷害面积不断增加,冷害指数呈逐渐增长的趋势,经MeJA处理过的青圆椒冷害程度低于CK组。在贮藏12 d后,CK组中70%的青圆椒冷害指数已经达到5级,失去商品价值,但MeJA组中仍有50%的青圆椒冷害面积低于20%,表明MeJA处理能减轻青圆椒的冷害症状。
2、MeJA处理对青圆椒质量损失率的影响
如图2所示,随着贮藏时间延长,青圆椒果实质量损失率逐渐上升,而在第6天之后,MeJA组的质量损失速率明显小于CK组。第9天两组的质量损失率存在显著差异(P<0.05),第12天存在极显著差异(P<0.01)。果实贮藏期间,MeJA组与CK组相比,质量损失率呈缓慢上升趋势,说明MeJA处理能减缓青圆椒果实冷藏期间的水分流失。
3、MeJA处理对青圆椒硬度的影响
如图3所示,两组青圆椒果实的硬度在贮藏期间 均呈下降趋势,贮藏6 d之后,两组青圆椒果实的硬度有极显著差异(P<0.01),贮藏的第9天两者差异最大,结合CK组冷害指数明显高于处理组(图1)的结论,说明MeJA能通过减轻青圆椒冷害,减缓青圆椒软化。
4、MeJA处理对青圆椒可溶性固形物质量分数的影响
由图4可知,冷藏期间青圆椒果实的可溶性固形物质量分数呈先上升后下降的趋势,且MeJA处理组青圆椒果实的可溶性固形物质量分数始终高于CK组,可能因为贮藏前9 d,青圆椒果实失水导致可溶性固形物质量分数呈上升趋势,而CK组在冷胁迫下消耗糖类较多,导致MeJA处理组可溶性固形物质量分数较高。贮藏9 d后,青圆椒果实冷害面积增大,部分细胞器被破坏,糖类供应不足,故可溶性固形物质量分数在冷藏后期呈下降趋势。而MeJA处理组的冷害程度较轻,可溶性固形物质量分数的下降幅度较CK组小。
5、MeJA处理对青圆椒总叶绿素、抗氧化物质和MDA含量的影响
MeJA处理对青圆椒总叶绿素含量的影响
由图5可知,贮藏时间越长,总叶绿素含量 越低,而MeJA处理的青圆椒果实中总叶绿素含量始终高于CK组的青圆椒果实。两组第3~6天的叶绿素含量降低接近45%,CK组从0.061 4 mg/g减少到0.032 8 mg/g,MeJA组从0.068 9 mg/g减少到0.040 1 mg/g。与第0天相比,第12天时CK组、MeJA处理组叶绿素含量分别降低了82.44%、76.87%。结果说明MeJA处理能够有效抑制叶绿素降解,可能是因为MeJA处理后能保持叶绿素超微结构,叶绿素的合成不会被阻碍,MeJA组的活性氧含量较低,叶绿素降解也在一定程度上被抑制,从而延缓了冷藏期间总叶绿素含量的降低,保持青圆椒贮藏品质。
MeJA处理对青圆椒VC含量的影响
如图6所示,冷胁迫下的青圆椒果实VC含量呈下降趋势,而MeJA处理后青圆椒果实VC含量下降幅度低于CK组,贮藏第12天,CK组VC含量相较于贮藏0 d下降了42.6%,MeJA组VC含量下降了24.3%,MeJA处理的青圆椒果实VC消耗速率明显更低。在低温刺激下,CK组中VC作为抗氧化物质抵御活性氧损伤,且随时间延长VC被逐渐降解。而MeJA处理组的青圆椒果实活性氧含量较低,故VC消耗较慢。由此可知,MeJA处理能够减慢青圆椒果实VC消耗速率,保持其抗氧化能力和贮藏品质。
MeJA处理对青圆椒总酚和类黄酮含量的影响
由图7可知,随贮藏时间延长,圆青椒总酚和类黄酮的含量逐渐下降,贮藏第0~12天,CK组、MeJA组总酚含量分别下降了40.6%和32.3%,CK组、MeJA组类黄酮含量分别下降了42%和36.2%。综上,MeJA处理的青圆椒冷害程度较低,活性氧含量偏少,用于清除活性氧的酚类物质和类黄酮较少,能保持高于CK组的总酚和类黄酮含量,故MeJA处理对青圆椒应对冷胁迫有积极作用。
MeJA处理对青圆椒MDA含量的影响
如图8所示,随着贮藏时间的延长,MDA含量逐渐升高,而MeJA组青圆椒的MDA含量始终低于CK组。在贮藏第12天,MeJA处理组MDA含量较贮藏0 d增加了0.099 8 nmol/g,增长接近一倍;CK组则增长了0.133 4 nmol/g,有较大的增长幅度。MDA含量的升高说明青圆椒冷藏过程中膜脂过氧化反应强烈,细胞膜遭到破坏,导致青圆椒贮藏期间品质下降。MeJA处理延缓了MDA含量升高,保持青圆椒果实较好的贮藏品质,达到延长青圆椒果实冷藏期的目的。
6、MeJA处理对青圆椒抗氧化酶活力的影响
MeJA处理对青圆椒PPO活力的影响
由图9可知,PPO活力在贮藏期间呈先上升后下降的趋势,在第6天达到最高值,且MeJA处理组PPO活力始终高于CK组。第6天MeJA处理组的PPO活力相较0 d增长了44.8%,CK组相较于0 d增长了31.6%。说明MeJA处理能保持较高的PPO活力,从而减轻冷害导致的青圆椒果实褐变,延长青圆椒果实冷藏期,维持贮藏品质。
MeJA处理对青圆椒POD活力的影响
如图10所示,在冷藏期间青圆椒果实POD活力呈先上升后下降的趋势,在第3天达到最高值,且MeJA组POD活力始终高于CK组。3 d后,随着贮藏时间延长,POD活力快速下降,在贮藏的第12天,MeJA处理组较0 d下降了45%,CK组下降了53%。综上,MeJA处理能够提高POD活力,减轻青圆椒果实因冷胁迫带来的损伤,提高果实抗冷性。
MeJA处理对青圆椒APΧ活力的影响
如图11所示,冷胁迫下青圆椒果实的APΧ活力呈先上升后下降的趋势,在第6天达到最高值,MeJA组和CK组APΧ活力分别为0.179、0.163 U/g,相较于贮藏0 d分别提高了61.2%和46.3%,且贮藏期间(除0 d外)CK组和MeJA组之间均存在极显著差异 (P<0.01)。故MeJA处理能使APΧ活力有较大的提升,清除冷胁迫下细胞产生的过量H 2 O 2 ,减轻细胞活性氧损伤,达到抗冷害的作用。
MeJA处理对青圆椒CAT活力的影响
由图12可知,圆青椒贮藏期间的CAT活力呈先上升后下降的趋势,且MeJA处理组的CAT活力始终高于CK组。贮藏0~3 d,CAT活力迅速上升并达到最高值,MeJA处理组和CK组在贮藏的第3天相较于贮藏0 d分别增长了1.57、1.35 倍。3 d后,随着贮藏时间的延长,CK组的CAT活力总体下降速率较快,而MeJA组的CAT活力下降缓慢,在贮藏第12天,MeJA处理组的CAT活力比CK组高42.4%。由此可知,MeJA处理能提升CAT活力,提高青圆椒果实的抗氧化能力,保持冷胁迫下青圆椒果实的品质,以达到延长贮藏期的目的。
结论
本研究通过对MeJA处理后的青圆椒冷害指数、质量损失率、MDA含量等冷害指标,总叶绿素含量、抗氧化物质(VC、类黄酮、总酚)含量与活性氧清除过程中的重要抗氧化酶(PPO、POD、APΧ、CAT)活力进行全面的分析,发现MeJA处理能显著抑制青圆椒果实冷害,延缓果实变软,延缓总叶绿素、抗氧化物质的降解和MDA积累。同时,MeJA处理的青圆椒抗氧化酶表现出较高的活力,减轻了活性氧对细胞膜的损伤,从而减慢冷害过程中的膜脂过氧化作用,以达到减轻青圆椒冷害的作用,对延长青圆椒贮藏期、货架期以及提升冷链贮运期果实品质具有积极影响。
本文《茉莉酸甲酯处理对青圆椒采后冷害生理与营养品质的影响》来源于《食品科学》2021年42卷15期213-219页,作者:付安珍,左进华,王清,高丽朴,马丽丽,白春美,闫志成,牟建楼。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210127-302。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年11月27-28日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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