青脆李采后贮藏过程糖含量及相关酶的变化规律

曾小峰，高伦江，曾顺德，方 波，曾志红，刁 源，刁 倩，赵 倩

（重庆市农业科学院农产品加工研究所，重庆 401329）

李风味鲜美，酸甜可口，其果肉营养丰富，与其他果实相比，李果实中的膳食纤维含量、多酚类物质含量和抗氧化活性能力均相对较高[1-2]，同时，富含多种氨基酸、维生素及矿物质，具有预防消化系统疾病、心血管疾病、增强免疫、美容等多种生理活性，有很高的商品价值。近年来，我国李产业迅速发展，栽培面积和产量持续上升，种植遍布全国多个省市，仅重庆地区栽培面积就约5.33 万公顷，成为重庆市第二大水果，主要集中在巫山、渝北、万州、酉阳等地，具有巨大发展潜力。

青脆李采收正值炎热夏季，环境温度高，果实代谢旺盛，常温下3～5 d 即失去原有质地和风味，即果实发生后熟软化，而果实后熟软化过程中，与果实品质相关的质地、风味、色泽、糖酸等物质也发生了变化[3-4]。其中，糖类是果实的重要构成物质，并且糖代谢与果实的后熟软化存在显著的相关性[5]，糖类不仅为果实提供能量，达到增强果实抗逆性的作用，也直接关系果实品质发育结果的优劣[6]，作为影响果实风味的重要物质之一，其组分可直接影响果实的甜酸味。因此，果实的内在品质与商品价值很大一部分取决于果实内糖类组分[7]。果实中糖积累和转化又是由多种糖代谢酶共同调控，研究糖积累机制必然要先研究糖代谢相关酶的综合作用[8-9]。相关研究表明李是蔗糖代谢型果实，其参与糖代谢酶主要有蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、转化酶[10]。

刘硕等分析了57份具有代表性的李属果实糖组分及含量，发现供试不同种/类型的成熟李果实中可溶性糖既有共性特征又有特异性，李果实中糖组分及其含量因品种而存在较大差异[11]。本文以重庆青脆李为研究对象，研究其在低温贮藏过程中糖含量及相关糖代谢酶活性的变化规律，以期为青脆李的贮藏保鲜技术提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青脆李：将果园采摘下来的新鲜青脆李果实尽快放入温度为（8±0.5）℃、湿度为90%的冷库中，并随机取青脆李果实（约20 个）冻入超低温（-80 ℃）冰箱中待测。以后每5天取样1次。在进行完最后1次取样时，对7次取样进行同时检测。

乙腈、乙酸锌、亚铁氰化钾、石油醚，均购于成都市科龙化工试剂厂；葡萄糖、蔗糖、果糖，美国Sigma 公司；蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性转化酶、碱性转化酶试剂盒，索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

高速台式离心机3-18KS 型，美国Sigma 公司；高效液相色谱仪-蒸发光散射检测器2695-2420型，美国Waters 公司；冰箱BCD-649WADV，青岛海尔股份有限公司；紫外可见分光光度计754E型，天津普瑞斯仪器有限公司；高速冷冻离心机GL-12A 型，上海菲恰尔分析仪器有限公司；电子恒温水浴锅HH-4 型，常州国华电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蔗糖、果糖、葡萄糖含量测定

参照GB/5009.8—2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》[12]。

样品处理：称取约1.5 g 试样，置于100 mL 具塞三角瓶中，准确加入10 mL 萃取溶液（0.02 mol·L-1氢氧化钠溶液），以180 r·min-1振荡40 min，定性滤纸过滤，取2 mL 滤液，经0.45 μm 水相滤膜过滤后待分析。

1.3.2 酶活性测定

蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、酸性转化酶、碱性转化酶均按试剂盒方法测定。

样品处理：称取约0.1 g 青脆李果肉，加入1 mL提取液，进行冰浴匀浆，8 000 g 4 ℃离心10 min，取上清液，置冰箱中待测。

1.3.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2007 处理数据，SPSS 22.0 进行统计分析、数据相关性分析，Origin Pro 8.5 进行图像处理；所有实验均做3次重复测定。

2 结果与分析

2.1 葡萄糖、果糖、蔗糖含量的变化

采后果实中的糖主要由蔗糖、果糖和葡萄糖构成，这三种糖具有不同的作用，李果实中糖组分及其含量因品种而存在较大差异[11]。由图1 可以看出，青脆李贮藏期，蔗糖含量维持在一个比较高的水平，且含量均高于果糖和葡萄糖含量，在整个贮藏过程，蔗糖呈现出先缓慢下降后快速下降最后趋于平稳的趋势，第10 天到20 天含量急速下降。青脆李采后果实中果糖、葡萄糖大部分都来源于蔗糖分解，所以蔗糖在维持生命消耗的同时，还有一部分要拿来分解为果糖、葡萄糖，因此，在贮藏期间蔗糖含量越来越低。果糖与葡萄糖的初始含量较蔗糖含量低，随着贮藏时间的延长，果糖、葡萄糖在15 d 前呈上升趋势，而后总体呈下降的趋势，这是由于在贮藏后期，可溶性糖成为呼吸作用主要消耗物质，为维持果实的生命代谢，消耗了前期积累的果糖和葡萄糖。

图1 青脆李采后糖分含量变化

2.2 蔗糖磷酸合成酶活性的变化

蔗糖磷酸合成酶是存在于果实内的可溶性酶，在整个糖代谢中有着极其重要的作用，在果实的贮藏期间，其对蔗糖的合成有很重要的影响，其催化合成蔗糖的过程不是可逆反应。由图2 可以看出，在整个贮藏过程，蔗糖磷酸合成酶活性呈先上升后下降的趋势，在贮藏第10 天，酶活性达到最大值（308.61 μg·min-1·g-1，FW），比贮藏初始时提升了12.29%，贮藏10 d 后，蔗糖磷酸合成酶活性不断降低，当贮藏结束时，青脆李果实中蔗糖磷酸合成酶活性为贮藏初期的0.87倍。

图2 青脆李采后蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性变化

2.3 蔗糖合成酶活性的变化

蔗糖合成酶既可以参与蔗糖的合成，还可以参与蔗糖的分解，因此，它是一种具有特殊性质的可逆酶[13]，在蔗糖的合成与分解中具有特殊的地位。青脆李在贮藏过程中，蔗糖合成酶活性无明显变化，其活性基本维持微小的下降趋势，当贮藏结束时，青脆李果实中蔗糖合成酶活性为贮藏初期的0.92 倍（见图2）。

2.4 酸性转化酶、中性转化酶活性的变化

蔗糖转化酶是蔗糖代谢的关键酶之一，它不仅可以催化蔗糖不可逆地分解为己糖，还参与组织蔗糖输入速率的调节及同化物的分配，对果实获得作为能量和碳源的果糖、葡萄糖具有重要影响，它又被分为酸性转化酶和中性转化酶两种。由图3 可以看出，青脆李在贮藏前期（0～15 d），酸性转化酶活性不断升高，在15 d 时达到最大值（50.40 μg·min-1·g-1，FW），比贮藏初始时提高了50.58%，随着贮藏时间的延长，酸性转化酶活性呈下降趋势，当贮藏结束时，青脆李果实中酸性转化酶活性为贮藏初期的1.62 倍，在整个贮藏过程。青脆李在贮藏期，中性转化酶活性呈逐渐上升趋势，贮藏25 d 后，呈下降趋势，当贮藏结束时，中性转化酶活性为贮藏初始的1.21倍。

图3 青脆李采后转化酶活性变化

2.5 青脆李糖含量与糖代谢相关酶活性的相关性分析

由表1 可以看出，青脆李在整个贮藏过程中，果实可溶性糖含量与糖代谢相关酶活性具有相关性。其中，果实中的蔗糖磷酸合成酶活性、蔗糖合成酶活性与蔗糖含量呈显著正相关，相关系数分别为0.836*、0.941**，而两种酶活性与果糖、葡萄糖含量的变化均呈负相关，与果糖含量具有显著负相关，相关系数分别为-0.809*、-0.914**，该研究结果与王君对采后皇冠梨糖代谢的研究结果[14]一致。本文结果蔗糖合成酶与蔗糖的合成相关性更高，这与已有的文献报道略有不同，需要进一步研究验证。

表1 青脆李果实贮藏期可溶性糖与相关酶活性的相关性分析

与前两种酶相比，果实中的酸性转化酶活性、中性转化酶活性变化与蔗糖、果糖、葡萄糖相关性相反，酸性转化酶活性、中性转化酶活性与蔗糖含量呈显著的负相关，相关系数分别为-0.771*，-0.905**，与果糖、葡萄糖含量的变化均呈正相关性，与果糖含量具有显著正相关性，相关系数分别为0.963**、0.966*，该研究结果与戚雯烨等对毛花猕猴桃‘华特’的研究结果[15]一致。酸性转化酶、中性转化酶都可以促进果糖、葡萄糖含量的增加，贮藏15 d 后，果糖含量一直大于葡萄糖含量，这说明在青脆李果实的采后糖代谢中蔗糖主要分解为果糖，并且青脆李果实后熟作用的甜味物质主要是由果糖来承担的。

3 讨论

大量实验证明，蔗糖代谢和相关代谢酶之间有着密切的联系，蔗糖磷酸合成酶可催化合成蔗糖，酸性转化酶可将蔗糖催化分解为葡萄糖和果糖，在猕猴桃、香蕉等水果中得到了证实。

青脆李果实在整个贮藏期，酸性转化酶和中性转化酶活性呈不断上升趋势，贮藏后期有所下降，且酸性转化酶活性强于中性转化酶活性，这与袁扬静等对香蕉果实研究的中性转化酶活性高于酸性转化酶活性结果[16]不一致，与王君等对皇冠梨的研究结果[17]一致。蔗糖合成酶在果实的生长发育过程可水解蔗糖，为淀粉合成提供底物，在青脆李的采后贮藏中发现蔗糖合成酶活性无显著性变化，说明在采后贮藏过程，蔗糖合成酶的作用较小。有关蔗糖合成酶在青脆李果实采后贮藏过程中的作用需要进一步印证。