钙对甜樱桃贮藏品质、钙形态及细胞超微结构影响

1、钙对甜樱桃贮藏品质、钙形态及细胞超微结构影响论文摘要：研究了氯化钙Chlo-Ca、螯合钙Che-Ca和纳米钙Nano-Ca对甜樱桃贮藏品质及钙形态的影响，并采用焦锑酸钾沉淀-透射电子显微镜观察了不同钙处理樱桃贮藏后果肉细胞的超微结构特点。结果说明，Che-Ca处理提高了果实硬度，且有效的抑制了樱桃贮藏后硬度的降低和VC的消耗，但对果实采摘时维生素C含量影响差异不显著。3种钙处理增加了樱桃可溶性固形物的含量，对可溶性糖、可滴定酸和糖/酸影响较小。喷钙处理樱桃的全钙、水提取钙H O-Ca、乙醇提取钙ALc-Ca的含量均有不同程度增加。樱桃果肉中的钙主要以ALc-Ca的形式存在，且Che-Ca处理中

2、的ALc-Ca所占比例要显著高于Chlo-Ca 和Nano-Ca处理。贮藏后NaCl溶液提取钙NaCl-Ca、H O-Ca和ALc-Ca含量下降，醋酸提取钙HAC-Ca和盐酸溶液提取钙HCl-Ca的含量有所上升。贮藏60 d后的樱桃细胞超微结构照片显示喷清水处理的细胞壁有断裂，细胞膜系统局部消失，细胞内较干净，且少局部细胞有收缩现象，3种钙处理，细胞壁结构比拟完整，发现较多的黑色物质存在，不均衡的分布于细胞壁、细胞膜、液泡膜和线粒体等系统中。论文关键词：甜樱桃,钙,贮藏,品质,超微结构甜樱桃为蔷薇科(Rosaceae)樱属(CerasusMill.)植物，是落叶果树中果实成熟最早的树种之一，素

3、有春果第一枝;的美称。其果实色泽鲜艳、香味浓郁、营养丰富并具有一定的医疗保健价值，因此深受国内外消费者的欢送。但由于甜樱桃果实肉软、皮薄、汁多，属于不耐贮运的易腐烂水果，极易出现枯梗、褐变、果实软化、腐烂变质和风味变淡等现象，极大地限制了甜樱桃的异地销售。因此，甜樱桃的贮运保鲜日益受到人们的重视。国内外对甜樱桃的采后生理与贮藏保鲜技术进行了大量的研究，以适应延长销售期和远途运输的需要。关于樱桃贮存方法和技术的研究，除了常见的冷藏和气调贮存外，还包括了热处理、电离辐射、不同采收成熟度、纳他霉素处理等。钙处理也是果实釆后处理常用的方法之一，资料显示钙Ca(NO)或CaCl能延长果实的贮藏时间，减少

4、贮藏期间营养成分的消耗，也有研究证明，采前喷钙可减少成熟期甜樱桃果实裂果，维持和加强甜樱桃果实细胞壁结构、保持果实硬度。这些钙处理的研究多以Ca(NO)和CaCl等离子钙为主，而关于其他形式的钙，比方纳米钙、螯合钙等不同形态的钙对樱桃贮藏效果的研究鲜有报道，喷钙后对贮藏期间樱桃果实中钙组分、细胞超微结构等的研究也未见报道。因此本试验以红灯;为供试试材，采用离子钙、螯合钙、纳米钙等不同形态的钙，研究了它们对樱桃贮藏品质、钙形态及细胞超微结构的影响，以寻求最适宜樱桃发育期使用的钙制剂，为大樱桃贮藏技术的进一步深化提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料试验于2007.5樱桃开花后在烟台市莱山区的樱

5、桃园进行，试验地土壤类型为棕壤，其中有机质含量9.24g-kg，碱解氮含量41.61mg-kg，速效磷含量22.41mg-kg，速效钾含量110.35mg-kg。试材为生长正常长势相近的7年生甜樱桃，品种为红灯;，平均地径为10.8cm，株高为320350cm，株行距350cmx250cm，平均结果量约17.5kg。1.2试验方法1.2测定工程与方法各种化学形态钙的提取参照Ohat等人的试验方法。所用提取剂依次是80乙醇、蒸馏水、1mol-LNaCl、2%HAC，提取的主要组分见表1。具体操作步骤：挑选大小适中，无机械伤，无病虫害的果实假设干，去掉果核和果皮，粉碎机粉碎，取一定质量的样品称重约

6、5g，置于50mL有盖的离心管中，参加80乙醇3040mL，30恒温水浴振荡18h，8000r/min离心，倾出上清液以后继续用30mL80乙醇提取2次，每次振荡2h，再离心，然后用依次用蒸馏水、1mol-LNaCl、2%HAC和0.6mol-LHCl按上述步骤提取。每种提取剂提取的溶液定容到100mL，提取的溶液中的钙用原子吸收测定。全钙含量的测定采用干灰化-稀盐酸溶解法，重复3次。观察方法参考周卫和陈见晖等的方法，略有改动。果实外表分别用自来水和重蒸水依次冲洗，晾干。选择近表皮的果肉细胞局部用不锈钢刀片切成适当大小，经钙定位固定液2%戊二醛，2.5甲醛和2%焦锑酸钾固定，0.1mol-Lp

7、H=7.6磷酸钾盐缓冲液冲洗，1锇酸固定，0.1mol-LPBS液冲洗，梯度乙醇45、55、70、85、92、100乙醇溶液脱水，EPON812环氧树脂浸透、包埋、聚合，LKBV型超薄切片机进行超薄切片，捞片，切片用醋酸铀单染色，用日本电子JEOL-1200EX型透射电镜观察细胞的超微结构特点并拍照。表1植物体内钙的各种化学形态的提取步骤及其主要存在形式Table1Procedureofextractingchemicalfractionationsofcalciumanditsmainforms 提取顺序 Extracting sequence 提取剂 Extracting agent 组分

8、缩写 Abbreviation 主要形态 Main forms 1 80%乙醇 ALc-Ca 硝酸盐、以氯化物为主的无机盐以及氨基酸盐等 2 蒸馏水 H O-Ca 水溶性有机盐、磷酸一钙等 3 1 mol-L NaCl NaCl-Ca 果胶酸盐、与蛋白质结合或呈吸附状态等 4 2%HAC HAC-Ca 磷酸二钙、磷酸三钙、碳酸钙等 5 0.6 mol-L HCl HCl-Ca 草酸钙等 测定贮藏后的样品时将试验样品从冷库中取出，201条件下平衡30min，然后进行各工程的测定。可溶性糖含量采用碘量滴定法测定；可滴定酸度采用酸碱滴定法测定；维生素C采用二甲苯萃取色素，2，6-二氯靛酚滴定法测定；

9、果实硬度和可溶性固形物分别用GY-2型硬度计和WY020T型手持糖量计直接测定，每处理挑选大小一致的十个果实进行测定，重复3次。2结果与分析2.1不同钙处理对果实硬度品质的影响表2显示了在樱桃采摘贮藏0d和贮藏60d后果实的可滴定酸、可溶性糖、VC及硬度的变化规律。果实硬度常作为贮藏果实后熟衰老的重要指标，同采摘时相比，贮藏至第60d时，各处理樱桃硬度均有明显下降，4处理分别下降了27.9、19.76、17.和17.7，CK处理下降最快。在采摘时，Che-Ca处理的果实硬度显著高于其他3个处理，为0.79kg-cm，但Chlo-Ca及Nano-Ca处理对果实硬度影响不大，而在贮藏60d后，各处

10、理间硬度规律发生了一些变化，Che-Ca处理还是显著高于其他3个处理，而Chlo-Ca及Nano-Ca处理又显著高于CK。果实贮藏期间VC保存率的上下是衡量贮藏效果好坏的重要评价指标。随着樱桃果实的衰老软化，VC含量会迅速下降至丧失殆尽，有资料显示，使用离子形态的钙Ca(NO)或CaCl可提高樱桃果实中VC的含量，且能在不同程度上抑制贮藏期间VC的下降，而本试验结果可以看出表2，在樱桃采摘后，不同处理VC含量在93.299.4mg-kgFW之间波动，不同处理间VC含量差异不显著，当樱桃贮藏至60d时，4个处理VC含量分别下降了32.7、25.5、22.1、15.5mg-kgFW，3种钙处理的V

11、C保存率比CK分别提高了13.5、16.5、28.2，其中Che-Ca处理同其他两处理差异显著。可溶性糖、可溶性固形物及可滴定酸含量也是评价果实品质的重要指标。表2中可以看出，在樱桃采摘时期，各处理之间的可滴定酸、可溶性糖含量和糖/酸比差异均不显著，但喷钙处理显著增加了果实中可溶性固形物的含量，3不同处理分别比CK增加了8.7、10.0和10.9，贮藏后的樱桃可溶性固形物均较刚采摘时有所下降，但3个钙处理仍然显著高于CK处理。贮藏60d后可滴定酸度下降，可溶性糖含量及糖/酸那么有所上升，但各处理间含量差异不显著。表2不同钙处理对樱桃贮藏前后品质的影响Table2Effectsofdiffere

12、ntcalciumtreatmentsonthequalityofpreandpoststoragesweetcherry 处理 Treatments 可滴定酸/% Titratable acidity 可溶性糖/% Soluble sugar 糖/酸 Soluble/acidity 可溶性固形物/% Soluble solids VC /(mg-kg FW) 硬度/(kg-cm ) Firmness 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 0 d 0 d 60 d 0 d 60 d CK 0.48a 0.40a 7.84a 8.44a 16.33a 21.10a 11.

13、9b 9.3b 94.8a 62.1c 0.68b 0.49c Chlo-Ca 0.49a 0.41a 7.66a 8.33a 15.63a 20.32a 12.9a 11.3a 99.4a 73.9b 0.71b 0.57b Nano-Ca 0.47a 0.37a 7.93a 8.29a 16.87a 22.41a 13.1a 11.2a 93.2a 71.1b 0.68b 0.56b Che-Ca 0.45a 0.39a 7.71a 8.41a 17.13a 21.56a 13.2a 10.9a 96.7a 81.2a 0.79a 0.65a 2.2不同钙处理樱桃全钙含量及钙形态的影响表3

14、即为各不同试验处理在采摘及贮藏60d后樱桃全钙及各不同形态钙含量的影响，可以看出，樱桃采摘时，同CK相比，喷钙处理不同程度的增加了全钙、HO-Ca和ALc-Ca的含量。3种钙处理的全钙含量分别比CK增加了11.2、9.4和17.1，其中Chlo-Ca和Nano-Ca处理差异不大，Che-Ca处理的全钙含量最高，到达145.8mg-kgFW，同其他处理差异显著。在樱桃贮藏60d以后，各处理全钙含量均有小幅度的下降，下降比例分别为4.7、6.9、5.3、6.9，差异未达显著水平。在钙形态方面，不同处理不同形态之间的钙差异很大。不管是刚采摘还是贮藏60d后，Alc-Ca均是钙的主要存在形式，其次是N

15、aCl-Ca和HO-Ca，HAC-Ca和HCl-Ca所占比例最小。4个处理中，采摘时ALc-Ca所占总钙的比例分别到达了37.1、39.3、40.8和47.2，而HCl-Ca所占比例仅为6.27.0。此外，在本试验的4个处理中，Che-Ca处理中的ALc-Ca所占比例要显著高于其他3个处理。不管是采摘时还是贮藏60d以后，3种不同的喷钙处理均在一定程度上增加了HO-Ca、HAC-Ca的含量，NaCl-Ca、HCl-Ca含量差异不大，Che-Ca处理显著增加了ALc-Ca的含量，其他3个处理含量差异不明显。贮藏60d同贮藏初期相比，不管喷钙与否，各处理NaCl-Ca、HO-Ca和ALc-Ca均有

16、不同程度的下降，HAC-Ca、HCl-Ca的含量有所上升。表3不同钙处理对樱桃全钙及钙组分的影响Table3EffectofdifferentcalciumtreatmentsontotalCaandcalciumfractionsextractedfromsweetcherryfruits(Camg-kgFW) 处理 Treatments 全钙 ALc-Ca H O-Ca NaCl-Ca HAC-Ca HCl-Ca 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d CK 124.51 118.68 46.14 40.56 19.87

17、16.85 22.56 19.58 10.14 14.98 8.59 12.54 Chlo-Ca 138.42 128.89 54.37 44.77 22.54 19.87 23.91 21.39 12.56 13.19 8.59 11.95 Nano-Ca 136.25 126.78 55.63 44.61 24.38 19.14 24.46 21.73 12.69 14.92 9.54 11.06 Che-Ca 145.81 138.09 68.89 61.25 22.59 20.18 20.45 19.65 12.58 13.05 9.54 10.92 2.3不同试验处理对贮藏后樱桃细胞

18、超微结构的影响樱桃细胞超微结构照片显示CK处理的细胞结构局部受到破坏，少局部细胞有收缩的现象图3，而三种钙处理细胞结构完整，并无收缩现象发生图7、图10、图14。4个实验处理的细胞壁尚清晰图1、图6、图8、图11、图15；CK处理局部细胞膜系统清晰图2，但局部比拟模糊，甚至消失图4，三种钙处理的细胞膜系统完整图9、图12、图13和图16；CK处理的局部线粒体系统清晰图6，但局部不是很清晰，甚至已遭到破坏，有降解的倾向图2，3中钙处理超微结构照片显示其线粒体系统尚清晰图13，图15。此外，CK处理的细胞内比拟干净，在细胞壁、细胞膜、线粒体等系统内没有发现多余物质存在图1、图2、图4、图5，但3种

19、钙处理中，少量细胞内较干净图14，但大量细胞内有较多的黑色物质存在图7、图10，不均匀的分布于细胞壁、细胞膜、液泡膜、线粒体等系统中图8、图9、图11、图12、图13、图15、图16。这些黑色物质的成分并不明确，可能为一些多酚类的物质。此外，3种钙处理之间的细胞超微结构差异并明显。3结论与讨论3.1樱桃对钙的吸收本文测定了樱桃果肉中的全钙含量及不同提取剂80乙醇、蒸馏水、1mol-LNaCl、2%HAC和0.6mol-LHCl逐级提取的不同形态钙含量，可以看出总钙含量及不同形态钙的含量差异。在果肉中钙的各种形态中，ALc-Ca是主要的存在形式，其含量占全钙的34.747.2，而ALc-Ca主要

20、以硝酸钙、氯化钙以及氨基酸钙的形态存在，由此我们可以断定樱桃果肉中主要以这几种形式中钙的一种或者几种形态存在，至于具体是何种具体的形态，虽然本试验研究结果中并没有涉及，但在3种不同的钙处理中，Che-Ca处理中的全钙含量最高，ALc-Ca所占的比例也最大，而Che-Ca中的钙主要以螯合态存在，根据这一点我们可以推断樱桃吸收的钙中，螯合态钙是相比照拟容易吸收利用的形态，而在果肉中钙的各种形态中，氨基酸钙应当也占有相当的比例。3.2樱桃贮藏后的钙的转化本试验结果显示，樱桃贮存一段时间后果肉中总钙含量也有小幅下降，有人研究苹果果实在贮存期间果肉中的钙会向果皮转移，而樱桃可能也存在着类似的现象。贮藏前

21、后各种形态钙含量发生了不同规律的变化，这说明果肉细胞内钙库与细胞外钙库在贮藏期间处于动态平衡状态。樱桃贮藏60d后，HAC-Ca、HCl-Ca的含量有所上升，ALc-Ca、NaCl-Ca和HO-Ca均有不同程度的下降，也就是说易溶的离子态钙和果胶酸钙含量下降，磷酸钙、草酸钙等难溶形态的钙含量有所增加。苹果在贮藏期的软化与钙溶性的转化有关，易软化的苹果水溶性钙含量明显降低，董彩霞分析认为果胶酸钙等易溶态钙是细胞壁和细胞膜稳定的重要因素，其含量降低必将导致细胞壁和细胞膜系统的不稳定。樱桃贮存60d后，产生的一些有机酸类物质导致了樱桃的可滴定酸度降低，这些有机酸类物质同各种易溶态离子钙相结合，形成了

22、草酸钙、磷酸钙等难溶态钙，这也许是导致NaCl-Ca、HO-Ca和ALc-Ca含量下降，而HAC-Ca、HCl-Ca的含量上升的原因之一。3.3贮藏后超微结构在果实成熟衰老过程中，常伴随着细胞结构的变化。本实验樱桃在贮藏60d后细胞超微结构的电镜扫描结果中，CK处理膜系统受到不同程度的损坏，并且局部细胞有了收缩的现象。而3种钙处理的细胞结构比拟完整，但有局部黑色物质不均匀的分布于细胞壁、线粒体、液泡膜等系统中，尤其是Che-Ca处理。这些黑色物质可能为一些多酚类的物质，具有抗氧化、抗衰老等作用，延缓了樱桃贮存期间病害的发生。有资料在苹果中证实Ca是一种膜保护剂，膜结构损伤，能导致液泡中的钙流入

23、细胞质；膜功能损伤，引起运输Ca和Ca-ATP酶和Ca/nH反向传递系统功能受到破坏，进入胞质的Ca难以流出，而本试验的电镜扫描照片也显示，钙处理对樱桃贮藏期间膜系统也有一定的保护作用，对破坏膜结构和功能的因素有一定的拮抗作用。充足的水溶性及果胶酸钙可保证了果实的正常生理功能，从而可有效的延缓果实贮藏期间的软化及病害的发生。而3种不同形态钙之间造成的差异可能与3种钙制剂的分子结构及樱桃对钙的需求特点有关，其具体原因还有待于做深一步的研究。以上分析我们知道樱桃在贮存过程中有效钙是不断减少的，因此可以认为钙的无效化和由此引起的细胞膜系统的结构和功能的损伤是樱桃贮存期间质量下降的重要机理之一。参考文

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