‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮褐变差异的生理机制

2016-11-07 08:35林艺芬林毅雄林河通瓮红利陈艺晖
食品科学 2016年20期
关键词:花色素类黄酮龙眼

林艺芬,林毅雄,林河通,瓮红利,陈艺晖,王 慧

(福建农林大学食品科学学院,农产品产后技术研究所,福建 福州 350002)

‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮褐变差异的生理机制

林艺芬,林毅雄,林河通*,瓮红利,陈艺晖,王慧

(福建农林大学食品科学学院,农产品产后技术研究所,福建 福州 350002)

比较研究在温度(8±1)℃、相对湿度85%贮藏条件下‘东壁’和‘福眼’龙眼果实的果皮褐变差异及其与活性氧及酚类物质代谢的关系。结果表明:贮藏期间,‘东壁’龙眼果实的果皮褐变指数、果皮O2-·产生速率、丙二醛含量、细胞膜透性都显著低于‘福眼’龙眼,而活性氧清除酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX))活性和内源抗氧化物质(还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH))含量都显著高于‘福眼’龙眼;‘东壁’龙眼果实的果皮多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性都低于‘福眼’龙眼,而果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量则高于‘福眼’龙眼。因此,采后‘东壁’龙眼果实较不容易发生果皮褐变,与其具有较强的活性氧清除能力,能减少O2-·积累,减轻膜脂过氧化作用,较好地保持龙眼果皮细胞膜结构的完整性,延缓PPO、POD与酚类物质接触而减少酚类物质的酶促氧化褐变有关。

龙眼果实;果皮褐变;差异性;品种;活性氧代谢;酚类物质代谢

龙眼(Dimocarpus longana Lour.)又名桂圆,具有较高的营养保健价值,分布在中国、泰国、越南、印度、澳大利亚等多个国家。虽然中国是世界上最大的龙眼生产国,但是中国龙眼果实在世界上甚至在国内所占有的市场份额逐渐缩小[1-6]。究其原因在于与中国龙眼果实旺盛的代谢水平而导致的品质快速劣变有关[4,7-12]。前人研究发现,果皮褐变是龙眼品质劣变的最主要症状之一,果皮褐变的发生与衰老、低温伤害、水分胁迫、病原菌侵染和活性氧积累等有关[13-19]。此外,褐变的发生还与果实的品种有关,如不同品种的龙眼或荔枝果实的果皮褐变发生情况不同[20-23]。本课题组在研究福建省2 个主栽名优龙眼品种‘东壁’和‘福眼’果实的采后耐贮性时发现,‘福眼’龙眼果实与‘东壁’龙眼果实的果皮褐变指数差异极显著(P<0.01),而且‘福眼’龙眼果实更容易发生果皮褐变、营养品质和好果率下降更快[23]。但是这2 个品种龙眼果实果皮褐变差异是否与酚类物质含量、抗氧化物质含量、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和活性氧清除酶活性有关鲜见报道。因此,本研究以福建省2 个主栽名优龙眼品种(‘东壁’和‘福眼’龙眼)的果实为材料,研究活性氧及酚类物质代谢与不同品种龙眼果实果皮褐变差异的关系,旨在阐明酚类物质、抗氧化物质、酚酶和活性氧清除酶在采后耐贮性不同的龙眼果实果皮褐变发生中的作用机制,为采后龙眼果实保鲜提供理论依据和生产指导。

1 材料与方法

1.1材料与处理

材料为种植于福建省安溪县的2 个主栽名优龙眼品种‘东壁’龙眼(Dimocarpus longan Lour. cv. Dongbi)和‘福眼’龙眼(Dimocarpus longan Lour. cv. Fuyan),‘东壁’龙眼约为花后105 d采收(九成熟),‘福眼’龙眼是花后120 d左右采收(九成熟),此时‘东壁’龙眼和‘福眼’龙眼的外果皮均已转为轻黄色,采收当天运至福建农林大学农产品产后技术研究所。果实经挑选、清洗和晾干后用0.015 mm厚的聚乙烯薄膜袋包装,50 个/袋,并在温度(8±1) ℃、相对湿度85%条件下贮藏。

1.2方法

1.2.1果皮褐变评价

参照林河通等[10,14]的方法测定果皮褐变指数。

1.2.2果皮细胞膜相对渗透率的测定

按照林河通等[14]和Chen Yihui等[15]的方法测定龙眼果皮细胞膜相对渗透率。

1.2.4果皮活性氧清除酶活性的测定

按照文献[14-17]的方法提取和测定龙眼果皮超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,结果以U/mg pro表示。

1.2.5果皮还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的测定

按照林河通等[14]和Lin Yifen等[16]的方法测定龙眼果实果皮AsA和GSH含量,结果以mg/g表示。

1.2.6果皮PPO和POD活性的测定

按照Lin Yifen等[11]和赵云峰等[12]的方法测定龙眼果皮PPO和POD活性,结果以U/mg pro表示。

1.2.7果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量测定

按照林艺芬等[7]和林河通等[14]的方法测定龙眼果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量。以ΔOD530~600nm为0.1作为一个花色素苷(U),结果以U/g表示;以每克(鲜质量)果皮在波长325 nm和280 nm处光密度值分别表示类黄酮物质和总酚含量,即OD325nm/g和OD280nm/g。

1.2.8果皮酶提取液的蛋白质含量测定

龙眼果皮酶提取液的蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定[24]。

1.3数据处理

采用SPSS数据分析软件进行数据(重复测定3 次)统计、差异显著性和相关系数分析。

2 结果与分析

2.1‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮褐变指数和细胞膜相对渗透率的变化

图1 ‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮褐变指数(A)和细胞膜相对渗透率(B)的变化Fig.1 Changes in browning index (A) and cellular membrane relative leakage rate (B) in pericarp of harvested ‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

由图1A可知,‘东壁’龙眼果实的果皮褐变指数在贮藏0~21 d内较快上升,在贮藏21~35 d内急剧上升;而‘福眼’龙眼果实的果皮褐变指数在贮藏0~28 d内急剧上升,在贮藏28~35 d内略有上升。由图1A还可知,‘东壁’龙眼果实的果皮褐变指数低于‘福眼’龙眼果实,两者间差异显著(P<0.05)。上述结果表明,采后‘东壁’龙眼果实比‘福眼’龙眼果实不容易发生果皮褐变。

由图1B可知,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮细胞膜相对渗透率低于‘福眼’龙眼果实。2 个品种间的果皮细胞膜相对渗透率在贮藏21~35 d内差异显著(P<0.05)。上述结果表明,与‘福眼’龙眼果实相比,采后‘东壁’龙眼果实能较好保持其果皮细胞膜结构的完整性。

构建税收服务高质量发展的征管系统。不断推进完善税务征管体制改革,构建优化高效统一的税收征管体系。以纳税人需求为导向,从纳税人反映强烈的“难点、痛点、堵点”入手,切实降低征纳成本,提高征管效率,为纳税人提供更加优质高效便利的服务。

图2 ‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮O-·产生速率(A)和MDA含量(B)的变化Fig.2 Changes in· production rate (A) and MDA content (B) in pericarp of ‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

由图2B可知,采收当天的‘东壁’龙眼果实果皮MDA含量低于‘福眼’龙眼果实。采后贮藏期间,‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮的MDA含量逐渐上升。但是,‘东壁’龙眼果实果皮的MDA含量低于‘福眼’龙眼果实,且2 个品种间的果皮MDA含量在贮藏21~35 d内差异显著(P<0.05)。

2.3‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮活性氧清除酶活性的变化

图3 ‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮SOD(A)、CAT(B)和APX(C)活性的变化Fig.3 Changes in SOD (A), CAT (B) and APX (C) activities in pericarp of ‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

由图3A可知,采后‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮的SOD活性在采后贮藏0~14 d内缓慢下降,14~35 d内快速下降。由图3A还可知,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮SOD活性均高于‘福眼’龙眼果实,两个品种间的SOD活性在贮藏7~28 d内差异极显著(P<0.01)。

由图3B可知,‘东壁’龙眼果实果皮的CAT活性随采后贮藏期的延长而快速下降;而‘福眼’龙眼果实果皮的CAT活性在采后贮藏0~14 d内较快下降,14~21 d内略有上升,贮藏21 d之后急剧下降。由图3B还可知,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮CAT活性均高于‘福眼’龙眼果实。除了第21天外,2 个品种间的CAT活性差异显著(P<0.05)。

由图3C可知,采后‘东壁’龙眼果实果皮的APX活性在采后贮藏0~7 d内急剧下降,7~21 d内缓慢下降,21~35 d内快速下降;而‘福眼’龙眼果实果皮的APX活性在采后贮藏0~14 d内急剧下降,14~21 d内略有下降,21~35 d内快速下降。由图3C还可知,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮APX活性高于‘福眼’龙眼果实,而且2 个品种间的APX活性在贮藏14~21 d内差异显著(P<0.05)。

上述结果表明,刚采收的‘东壁’龙眼果实果皮SOD、CAT和APX活性氧清除酶活性高于‘福眼’龙眼果实;与‘福眼’龙眼果实相比,采后‘东壁’龙眼果实能维持较高的果皮活性氧清除酶活性。

由图4A可知,采后贮藏期间,‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮的AsA含量都呈下降趋势。但是,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮AsA含量都高于‘福眼’龙眼果实。

图4 ‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮AsA(A)和GSH(B)含量的变化Fig.4 Changes in AsA (A) and GSH (B) contents in pericarp of‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

由图4B可知,‘东壁’龙眼果实果皮的GSH含量在采后贮藏0~21 d内缓慢下降,21~35 d内快速下降;而‘福眼’龙眼果实果皮的GSH含量在采后贮藏0~14 d内略有下降,贮藏14 d之后急剧下降。进一步比较发现,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮GSH含量极显著高于‘福眼’龙眼果实(P<0.01)。

以上分析表明,与‘福眼’龙眼果实相比,刚采收和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实能维持较高的果皮AsA、GSH等内源抗氧化物质含量。

2.5‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间的果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量的变化

图5 ‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间果皮花色素苷(A)、类黄酮(B)和总酚(C)含量的变化Fig.5 Changes in anthocyanin (A) , flavonoid (B) and total phenolics (C)contents in pericarp of ‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

由图5A可知,采后贮藏期间2 个品种龙眼果实果皮花色素苷含量的变化趋势相似,均呈缓慢下降趋势。进一步比较发现,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮花色素苷含量显著高于‘福眼’龙眼果实(P<0.05)。

由图5B可知,采收当天的‘东壁’龙眼果实果皮类黄酮含量是‘福眼’龙眼果实的1.27 倍,极显著高于‘福眼’龙眼果实(P<0.01)。由图5B还可知,与‘福眼’龙眼果实相比,采后贮藏期间‘东壁’龙眼果实可以保持较高的果皮类黄酮含量,两者间差异显著(P<0.05)。

由图5C可知,‘东壁’龙眼果实果皮的总酚含量在采后贮藏0~14 d内快速下降,14~28 d内基本不变,28~35 d内较快下降;而‘福眼’龙眼果实果皮的总酚含量在采后贮藏0~7 d内急剧下降,7~28 d内基本不变,28~35 d内快速下降。进一步比较发现,‘东壁’龙眼果实果皮总酚含量在采收当天、贮藏第7天显著高于‘福眼’龙眼果实(P<0.05)。

上述结果表明,刚采收和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实能维持较高的果皮花色素苷、类黄酮和总酚等酚类物质含量。

2.6‘东壁’和‘福眼’龙眼果实贮藏期间的果皮PPO活性和POD活性的变化

由图6A可知,‘东壁’龙眼果实果皮的PPO活性在采后贮藏0~14 d内变化不大,14~35 d内快速增加;而‘福眼’龙眼果实果皮的PPO活性在采后贮藏7~28 d内快速增加,在贮藏0~7 d 和贮藏28~35 d内缓慢增加。由图6A可知,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮PPO活性低于 ‘福眼’龙眼果实。但是,2 个品种的PPO活性在采收当天差异不大,而在贮藏14~35 d内差异达显著水平(P<0.05)。

由图6B可知,‘东壁’和‘福眼’龙眼果实果皮的POD活性在采后贮藏0~7 d内快速增加,7~14 d内变化不大,而贮藏14 d之后则快速上升。进一步比较发现,采收当天和采后贮藏期间的‘东壁’龙眼果实果皮POD活性显著低于‘福眼’龙眼果实(P<0.05)。

上述结果表明,与‘福眼’龙眼果实相比,采后‘东壁’龙眼果实能维持较低的果皮PPO和POD活性。

图6 ‘东壁’和‘福眼’ 龙眼果实贮藏期间果皮PPO(A)和POD(B)活性的变化Fig.6 Changes in PPO (A) and POD (B) activities in pericarp of‘Dongbi’ and ‘Fuyan’ longan fruits during storage

2.7龙眼果实果皮褐变指标的相关性

表1 ‘东壁’龙眼果实果皮褐变指标的相关性分析Table1 Correlation analysis of browning index in pericarp of Dongbi longan fruits

表2 ‘福眼’龙眼果实果皮褐变指标的相关性分析Table2 Correlation analysis of browning index in pericarp of ‘Fuyan’longan fruits

由表1、2相关分析表明,龙眼果皮褐变指数与细胞膜相对渗透率呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁= 0.994,r福眼=0.938),与·产生速率呈显著(P<0.05)正相关(r东壁= 0.961,r福眼=0.903),与MDA含量呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁= 0.975,r福眼=0.937);龙眼果皮·产生速率与细胞膜相对渗透率呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁= 0.970,r福眼=0.971),与MDA含量也呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁= 0.958,r福眼=0.978);龙眼果皮·产生速率与果皮SOD活性呈极呈显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.954,r福眼= -0.916),与果皮AsA含量也呈显著(P<0.05)负相关(r东壁=-0.900,r福眼=-0.965)。

由表1、2相关分析还发现,采后龙眼果实的果皮褐变指数与果皮总酚含量呈相关(r东壁=-0.850;r福眼=-0.798),与果皮类黄酮含量呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.984;r福眼=-0.989),与果皮花色素苷含量也呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.988;r福眼=-0.965)。采后龙眼果实的果皮PPO活性与与果皮总酚含量呈显著(P<0.05)负相关(r东壁=-0.915;r福眼=-0.843),与果皮类黄酮含量呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.959;r福眼=-0.958),与果皮花色素苷含量也呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.945;r福眼=-0.988);果皮POD活性与与果皮总酚含量呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.914;r福眼=-0.949),与果皮类黄酮含量呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁= -0.987;r福眼=-0.950),与果皮花色素苷含量也呈极显著(P<0.01)负相关(r东壁=-0.974;r福眼=-0.957);果皮褐变指数与PPO活性呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁=0.973;r福眼=0.960),与POD活性也呈极显著(P<0.01)正相关(r东壁=0.980;r福眼=0.965)。

3 讨 论

3.1‘福眼’和‘东壁’龙眼果实的果皮褐变差异与活性氧清除能力的关系

通常情况下,植物组织含有的活性氧含量很低,不会破坏细胞结构,能够维持PPO、POD和褐变底物(酚类物质)在细胞中膜系统的区室化分布功能,避免PPO、POD和酚类物质的接触而引起酚类物质的酶促氧化褐变[13,25-26]。但当果蔬等植物组织衰老、受到缺水和低温等非生物胁迫或者受到病原微生物侵染等生物逆境胁迫下,会导致体内活性氧清除平衡关系破坏,活性氧增加,过氧化作用增强,酚类物质和酚酶的区室化分布破坏,使PPO、POD和酚类物质直接接触而引起酚类物质的酶促氧化褐变[14,26-28]。因此提高果蔬等植物体内活性氧的清除能力和维持其产生与清除的动态平衡是避免果蔬等植物组织发生褐变的关键[28]。植物体内的活性氧清除系统包括活性氧清除酶系统(SOD、CAT和APX等)和非酶活性氧清除系统(AsA和GSH等)[14,16-17,28-29]。林福兴等[29]研究报道,与‘兰竹’荔枝果实相比,‘乌叶’荔枝果实采后贮藏期间能保持较低的果皮褐变指数,较高的果皮SOD、CAT、APX等活性氧清除酶活性和AsA、GSH含量,较低的果皮·产生速率和MDA含量,认为采后‘乌叶’荔枝果实不容易发生果皮褐变与其较强的活性氧清除能力而较好地维持果皮细胞膜结构的完整性有关。

本研究发现,采后‘东壁’和‘福眼’龙眼果实的果皮褐变指数、细胞膜相对渗透率、·产生速率、MDA含量都随采后贮藏时间的延长而上升;而SOD、CAT、APX等活性氧清除酶活性和AsA、GSH含量则都随采后贮藏时间的延长而下降。根据表1、2的相关性结果分析,采后龙眼果实果皮褐变可能是由于活性氧清除系统遭到破坏,活性氧积累和过氧化作用加剧,细胞膜结构破坏,最终酚酶与褐变底物接触而引起酶促褐变发生。

本研究还发现,与‘福眼’龙眼果实相比,‘东壁’龙眼果实采后贮藏期间能保持较低的果皮褐变指数,较高的果皮活性氧清除酶(SOD、CAT和APX)活性和内源抗氧化物质(AsA、GSH)含量,较低的果皮细胞膜相对渗透率、·产生速率和MDA含量。因此认为,采后‘东壁’龙眼果实较不容易发生果皮褐变与其较强的活性氧清除能力而延缓活性氧积累和过氧化作用,维持较好细胞膜结构有关。

3.2‘福眼’和‘东壁’龙眼果实的果皮褐变差异与PPO、POD活性和酚类物质含量的关系

PPO是催化果蔬等植物组织中酚类物质氧化褐变的关键酶;POD在H2O2存在下也能催化酚类物质、类黄酮的氧化和聚合,导致果蔬等植物组织褐变[11-13,18]。此外,花色素苷、类黄酮和总酚等物质含量也与采后荔枝或龙眼果实的果皮褐变有关系[11,13-14,18]。林福兴等[21]研究报道,与‘兰竹’荔枝果实相比,‘乌叶’荔枝果实采后贮藏期间能保持较低的果皮褐变指数,较高的果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量及较低的果皮PPO和POD活性,认为采后‘兰竹’荔枝果实更容易发生果皮褐变与其具有较高的酚酶活性,从而加快酚类物质的降解有关。

本研究发现,采后‘东壁’和‘福眼’龙眼果实的果皮褐变指数、果皮PPO、POD活性都随采后贮藏时间的延长而上升,而果皮花色素苷、类黄酮和总酚含量则随采后贮藏时间的延长而下降。根据表1、2相关性结果分析,后龙眼果实果皮褐变可能是由于果皮PPO、POD活性提高而促进果皮类黄酮、花色素苷和总酚等酚类物质酶促氧化褐变的结果。

本研究还发现,与‘福眼’龙眼果实相比,‘东壁’龙眼果实采后贮藏期间能保持较低的果皮褐变指数,较低的果皮PPO、POD活性,较高的果皮类黄酮、花色素苷和总酚含量。因此认为,采后‘东壁’龙眼果实较不容易发生果皮褐变是由于其较低的果皮PPO、POD活性而减少果皮酚类物质(类黄酮、花色素苷和总酚)酶促氧化褐变的结果。

4 结 论

采后‘东壁’龙眼果实比‘福眼’龙眼果实较不容易发生果皮褐变。与‘福眼’龙眼果实相比,‘东壁’龙眼果实在采收当天和采后贮藏期间具有较高的活性氧清除酶(SOD、CAT、APX)活性和抗氧化物质(AsA、GSH)含量,具有较低的果皮O2-·产生速率、MDA含量和细胞膜相对渗透率。因此认为采后‘东壁’龙眼果实较不容易发生果皮褐变与其能够保持较高的活性氧清除能力、延缓活性氧积累、膜脂过氧化作用和细胞膜结构的破坏有关。

与‘福眼’龙眼果实相比,‘东壁’龙眼果实采后在采收当天和采后贮藏期间能保持较低的果皮PPO、POD活性,较高的果皮总酚、类黄酮和花色素苷含量。因此认为采后‘东壁’龙眼果实较不容易发生果皮褐变是由于其较低的果皮PPO和POD活性而减少果皮酚类物质(类黄酮、花色素苷和总酚)酶促氧化褐变的结果。

因此,在采后龙眼果实保鲜生产实践中,可以选择耐贮运强且不易发生果皮褐变的‘东壁’龙眼果实用于远距离运销;而若是就地销售或者短距离销售,可以选择耐贮性较差、较易发生果皮褐变和贮藏期较短的‘福眼’龙眼果实。

[1] JIANG Y M, ZHANG Z Q, JOYCE D C, et al. Postharvest biology and handling of longan fruit (Dimocarpus longan Lour.)[J]. Postharvest Biology and Technology, 2002, 26: 241-252. DOI:10.1016/S0925-5214(02)00047-9.

[2)] MENZEL C, WAITE G. Litchi and longan: botany, cultivation and uses[M]. Wallingford: CAB International, 2005: 273-295.

[3] SAENGNIL K, CHUMYAM A, FAIYUE B, et al. Use of chlorine dioxide fumigation to alleviate enzymatic browning of harvested‘Daw' longan pericarp during storage under ambient conditions[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014, 91: 49-56. DOI:10.1016/ j.postharvbio.2013.12.016.

[4] CHEN M Y, LIN H T, ZHANG S, et al. Effects of adenosine triphosphate (ATP) treatment on postharvest physiology, quality and storage behavior of longan fruit[J]. Food and Bioprocess Technology, 2015, 8: 971-982. DOI:10.1007/s11947-014-1462-z.

[5] LI L, LI J M, SUN J, et al. Effects of 2-butanol on quality and physiological characteristics of longan fruit stored at ambient temperature[J]. Postharvest Biology and Technology, 2015, 101: 96-102. DOI:10.1016/j.postharvbio.2014.12.002.

[6] TIAN S P, XU Y, JIANG A L, et al. Physiological and quality responses of longan fruit to high O2or high CO2atmospheres in storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2002, 24: 335-340. DOI:10.1016/S0925-5214(01)00153-3.

[7] 林艺芬, 林河通, 陈艺晖, 等. 棓酸丙酯处理对采后龙眼果实的保鲜效应[J]. 农业机械学报, 2013, 44(4): 157-162. DOI:10.6041/ j.issn.1000-1298.2013.04.028.

[8] 尤艳莉, 苏新国, 蒋跃明, 等. 真空包装对采后龙眼果实特性的影响[J].食品科学, 2004, 25(10): 327-331.

[9] 段学武, 邹如意, 蒋跃明, 等. NO对采后龙眼常温贮藏效果的影响[J].食品科学, 2007, 28(2): 327-329.

[10] 林河通, 陈莲, 孔祥佳, 等. 包装对龙眼果实贮藏期间果皮失水褐变和细胞超微结构的影响[J]. 农业工程学报, 2007, 23(12): 237-241.

[11] LIN Y F, HU Y H, LIN H T, et al. Inhibitory effects of propyl gallate on tyrosinase and its application in controlling pericarp browning of harvested longan fruits[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 2013, 61(11): 2889-2895. DOI:10.1021/jf305481h.

[12] 赵云峰, 林河通, 林艺芬, 等. 热处理延缓采后龙眼果实果皮褐变及其与酚类物质代谢的关系[J]. 现代食品科技, 2014, 30(5): 218-224. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.05.038.

[13] 林河通, 席玙芳, 陈绍军. 果实贮藏期间的酶促褐变[J]. 福州大学学报: 自然科学版, 2002: 696-703.

[14] 林河通, 席玙芳, 陈绍军. 龙眼果实采后失水果皮褐变与活性氧及酚类代谢的关系[J]. 植物生理与分子生物学学报, 2005, 31(3): 287-297.

[15] CHEN Y H, LIN H T, JIANG Y M, et al. Phomopsis longanae Chiinduced pericarp browning and disease development of harvested longan fruit in association with energy status[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014, 93: 24-28. DOI:10.1016/ j.postharvbio.2014.02.003.

[16] LIN Y F, LIN H T, ZHANG S, et al. The role of active oxygen metabolism in hydrogen peroxide-induced pericarp browning of harvested longan fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014, 96: 42-48. DOI:10.1016/j.postharvbio.2014.05.001.

[17] LIN Y F, LIN Y X, LIN H T, et al. Inhibitory effects of propyl gallate on browning and its relationship to active oxygen metabolism in pericarp of harvested longan fruit[J]. LWT-Food Science and Technology, 2015, 60(2): 1122-1128. DOI:10.1016/j.lwt.2014.10.008.

[18] LIN Y F, LIN H T, LIN Y X, et al. The roles of metabolism of membrane lipids and phenolics in hydrogen peroxide-induced pericarp browning of harvested longan fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2016, 111: 53-61. DOI:10.1016/ j.postharvbio.2014.05.001.

[19] LIN Y X, LIN Y F, CHEN Y H, et al. Hydrogen peroxide induced changes in energy status and respiration metabolism of harvested longan fruit in relation to pericarp browning[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2016, 64: 4627-4632. DOI:10.1021/acs.jafc.6b01430.

[20] 陈瑞琴, 刘保华, 王果, 等. 不同荔枝品种采后果皮褐变与多酚氧化酶关系的研究[J]. 热带作物学报, 2012, 33(7): 1261-1266. DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2012.07.022.

[21] 林福兴, 林毅雄, 刘木水, 等. 采后“乌叶”和“兰竹”荔枝果实果皮褐变的差异性研究[J]. 现代食品科技, 2015, 31(3): 121-125. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.3.021.

[22] 林艺芬, 刘木水, 林河通, 等. ‘乌叶'和'兰竹'荔枝果实的耐贮性比较[J].热带作物学报, 2009, 30(10): 1537-1542.

[23] 张居念, 瓮红利, 林钟铨, 等. ‘福眼'和'东壁'龙眼果实贮藏性与采后品质变化比较[J]. 热带作物学报, 2013, 34(5): 989-994. DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2013.05.033.

[24] BRADFORD M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of proteindye binding[J]. Analytical Biochemistry, 1976, 72: 248-254.

[25] MITTLER R, VANDERAUWERA S, GOLLERY M, et al. Reactive oxygen gene network of plants[J]. Trends in Plant Science, 2004, 9(10): 490-498. DOI:10.1016/j.tplants.2004.08.009.

[26] YU B P. Cellular defenses against damage from reactive oxygen species[J]. Physiological Reviews, 1994, 74(1): 139-162.

[27] 陈莲, 陈梦茵, 林河通, 等. 解偶联剂DNP处理对采后龙眼果实果皮褐变和活性氧代谢的影响[J]. 中国农业科学, 2009, 42(11): 4019-4026. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2009.11.032.

[28] 陈艺晖, 林河通, 林艺芬, 等. 拟茎点霉侵染对龙眼果实采后果皮褐变和活性氧代谢的影响[J]. 中国农业科学, 2011, 44(23): 4858-4866. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.23.012.

[29] 林福兴, 林毅雄, 刘木水, 等. “乌叶”和“兰竹”荔枝果实采后果皮活性氧代谢的差异性[J]. 热带作物学报, 2014, 35(11): 2185-2190. DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2014.11.015.

Physiological Mechanism of the Difference in Pericarp Browning of Harvested Fruit between Longan Cultivars ‘Dongbi' and ‘Fuyan'

LIN Yifen, LIN Yixiong, LIN Hetong*, WENG Hongli, CHEN Yihui, WANG Hui
(Institute of Postharvest Technology of Agricultural Products, College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)

The harvested fruits of longan (Dimocarpus longana Lour.) are susceptible to pericarp browning, the most important factor affecting the quality and shelf-life of harvested longan fruit. The difference in postharvest pericarp browning between the longan cultivars ‘Dongbi' (Dimocarpus longan Lour. cv. Dongbi) and ‘Fuyan' (Dimocarpus longan Lour. cv. Fuyan) during storage at (8 ± 1) ℃ and 85% relative humidity in relation to the metabolisms of active oxygen and phenolics were investigated. The results showed that compared to ‘Fuyan' longans, the browning index, superoxide anion (O2-·)production rate, malondialdehyde content, and cellular membrane permeability were lower whereas the activities of active oxygen scavenging enzymes, including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX), were signifi cantly higher and the contents of endogenous antioxidant substances, like ascorbic acid (AsA) and glutathione (GSH), were higher in the pericarp of ‘Dongbi' longans during storage. In addition, lower activities of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD), and higher contents of anthocyanin, fl avonoid and total phenolics in pericarp of ‘Dongbi' longans during storage were observed as compared to ‘Fuyan' longans. From the above results, it could be concluded that ‘Dongbi' longans tend to be less susceptible to postharvest pericarp browning, which was due to higher active oxygen scavenging capacity, resulting in reduced accumulation of O2-·, alleviated cellular membrane lipid peroxidation, maintained structural integrity of the cellular membrane, and prevention of PPO and POD from contacting their phenolic substrates, and thus, reducing the occurrence of enzymatic browning in the pericarp of ‘Dongbi' fruit.

longan (Dimocarpus longana Lour.) fruit; pericarp browning; difference; cultivar; active oxygen metabolism;phenolics metabolism

10.7506/spkx1002-6630-201620038

TS255.3;S667.2

A

1002-6630(2016)20-0221-07

林艺芬, 林毅雄, 林河通, 等. ‘东壁'和‘福眼'龙眼果实果皮褐变差异的生理机制[J]. 食品科学, 2016, 37(20):221-227. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201620038. http://www.spkx.net.cn

LIN Yifen, LIN Yixiong, LIN Hetong, et al. Physiological mechanism of the difference in pericarp browning of harvested fruit between longan cultivars ‘Dongbi' and ‘Fuyan'[J]. Food Science, 2016, 37(20): 221-227. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201620038. http://www.spkx.net.cn

2016-04-15

国家自然科学基金面上项目(30671464;30972070;31171776);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20093515110011;20123515120016;20133515110014);福建省自然科学基金项目(2015J01608);福建省财政厅项目(K81MLV01A);福建农林大学高水平大学建设项目(612014042);福建农林大学杰出科研人才项目(Xjq201619)

林艺芬(1986—),女,讲师,博士,研究方向为农产品加工及贮藏工程。E-mail:yifenlin@126.com

林河通(1967—),男,教授,博士,研究方向为农产品加工及贮藏工程。E-mail:hetonglin@163.com

猜你喜欢
花色素类黄酮龙眼
龙眼鸡
常吃柑橘 脑卒中降三成
买龙眼
摄入类黄酮有助预防癌症和心脏病
香蕉皮原花色素的酶解辅助提取及稳定性研究
苹果原花色素提取分离及其抗氧化作用
植物类黄酮的化学生态学意义
紫叶甘蓝花色素苷提取影响因素的研究
甜甜的龙眼
甜甜的龙眼,美美的景色