杀菌剂对红香芋贮藏品质及抗氧化能力的影响

杀菌剂对红香芋贮藏品质及抗氧化能力的影响

芋头是天南星科植物的地下块。颗粒含量低于葛粉，具有特殊的味道。这是中国和东南亚国家人民喜爱的食物。然而,芋头采后贮藏中极易发生干腐病与黑霉病,致使采后损失严重。因此,寻找控制芋头采后病害的方法显得尤为重要。目前,多数研究集中在鲜切芋头防褐变控褐变及货架期保鲜等方面,但对芋头采后贮藏期病害控制的研究较少。本试验以江浙地区的特色品种“红香芋”为试验材料,研究了不同杀菌剂对红香芋贮藏效果的影响,旨在为其采后贮藏保鲜提供理论依据和技术参考。1材料和方法1.1研究进展1.2试验材料为江苏红香芋,根据施保克和乔优杀菌剂的使用说明,分别设4个处理,A:施保克(含45%咪鲜胺)1500倍,浸泡3min;B:乔优GY-1003消毒液(含27%～33%六亚甲基四胺和10%～12%季铵盐)1000倍,浸泡3min;C:清水对照,浸泡3min;D:不做任何处理对照(CK)。每个处理取40个芋头,浸泡处理后沥干,分别放入经过消毒的塑料筐中,移入通风库中贮藏(温度范围为10.1～14.3℃)。在贮藏期间每15d取样1次,每次每处理取10个芋头,用于各项指标的测定。1.2指标和方法的测量1.2.1腐败率腐烂率/%=腐烂芋头芋头总数×100/%=腐烂芋头芋头总数×100腐烂芋头:只要出现腐烂斑点的芋头均为腐烂芋头。1.2.2蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250法,以牛血清蛋白制作标准曲线。1.2.3维生素c含量的测量采用钼蓝比色法。1.2.4超氧化物诱导酶sod的活性采用氮蓝四唑比色法测定。1.2.5废水酶pod的活性参考文献汤章城等方法测定。1.2.6酶活性单位的检测采用参照蒲育林等的方法,稍微改动。取0.1mL粗酶液和2mL0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.8)在25℃预热5min,加入1mL0.2%H2O2,于240nm处扫描180s的ABS,记录每间隔60s的ABS值,共测4次,每处理重复3次,以1min内ΔOD240减少0.1个单位为1个酶活性单位(U)。1.2.7定容液的制备参考Gamble和Burble的方法,略有修改。取红香芋5g,加入提取液,匀浆,15000r/min离心15min,取上清液定容至20mL。取上清液1.2mL用于酶的测定。在1.2mL反应体系中,加入1mmol/LNADPH0.1mL、0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.5)0.6mL、酶液0.4mL、5mmol/LGSSG0.1mL,记录OD340变化,以1min内变化0.01定义为1个酶活单位(U)。1.2.8上清液定容参考姜玉东等的方法,略有修改。取红香芋5g,加入提取液,匀浆,15000r/min离心15min,上清液定容至20mL。取上清液0.2mL用于酶的测定。在3mL反应体系中,加入50mmol/L磷酸缓冲液(pH7.0)1.7mL、0.3mmol/LAsA0.1mL、酶液0.2mL、0.12mmol/LH2O21mL,记录OD290变化,以1min内变化0.01定义为1个酶活单位(U)。1.3数据分析所有数据用SPSS软件进行统计处理,采用ANOVA进行邓肯氏多重差异分析。2结果与分析2.1施保克与乔优处理组治疗前后腐烂率比较红香芋的腐烂率如图1所示,各处理组都呈上升趋势。2种杀菌剂处理组的腐烂率明显小于CK组与清水处理组。施保克处理组在30d前腐烂率明显低于乔优处理组,30d后腐烂率与乔优处理组基本持平。贮藏60d时,施保克和乔优处理红香芋的腐烂率分别为30.0%和32.5%,这二者之间的差异不显著,但均显著低于清水处理(腐烂率为47.0%)和CK(55.0%)。2.2红香芋蛋白质含量的变化如图2所示,贮藏期间各处理组的蛋白质含量均呈下降趋势。较贮藏0d相比,贮藏至60d时,施保克、乔优、清水及CK处理红香芋的蛋白质含量分别下降了34.6%、35.4%、60.1%和70.2%。可见,2种杀菌剂均可明显减缓红香芋贮藏过程中蛋白质的损失,并且施保克的作用优于乔优。2.3保克与乔优处理对红香芋vc含量的影响Vc是植物体内非酶类抗氧化物质之一,其含量可以反映果蔬在贮藏期间的抗氧化水平。如图3所示,贮藏过程中所有处理红香芋的Vc含量都呈下降趋势。清水处理和CK红香芋的Vc下降较明显,贮藏至60d时,清水处理组和CK组红香芋的Vc含量分别为0.13mg/100g、0.11mg/100g,较贮藏0d相比,这2处理组的Vc含量分别下降了47.4%和53.8%,且均显著低于施保克和乔优处理,在贮藏60d时,施保克和乔优处理的Vc含量分别为0.20mg/100g和0.19mg/100g,二者之间的差异不显著。2.4不同菌种对红香芋贮藏期间sod活性的影响由图4可看出,所有处理组的SOD活性均先上升,出现峰值后再开始下降,2种杀菌剂处理组的峰值出现在30d;CK组、清水处理组的峰值出现在15d,杀菌剂处理延缓了红香芋SOD峰值出现的时间。整个贮藏期间,清水处理和CK红香芋的SOD活性下降明显,而乔优和施保克处理均显著减缓了红香芋SOD活性的下降,尤其是施保克处理的效果更理想。贮藏60d时,乔优处理的SOD活性为13.5U/g,该活性是清水处理的1.09倍,是CK组的1.11倍,同期施保克处理的SOD活性为14.1U/g,该活性是清水处理的1.14倍,是CK的1.15倍。可见,施保克处理在减缓红香芋SOD活性下降方面的效果更理想。2.5活性降低、市场突变POD是果蔬体内普遍存在的一种氧化还原酶,衰老过程可诱导POD活性的升高或高峰出现。如图5所示,在整个贮藏过程中,各处理组POD的活性始终呈上升趋势,上升最明显的是CK组,其次为清水处理,乔优和施保克处理均减缓了红香芋POD活性的上升,施保克处理的效果更明显。2.6不同处理对红香芋cat活性的影响CAT是植物抗氧化酶之一,它的活性反映了植物细胞清除H2O2的能力。如图6所示,在整个贮藏过程中,各处理红香芋的CAT活性均随着贮藏时间的延长而下降。CK和清水处理组CAT活性的下降最明显,而乔优和施保克处理均可减缓红香芋CAT活性的下降,贮藏60d时,施保克处理的CAT活性为0.24U/g,是清水处理的1.24倍,是CK的1.27倍,同期乔优处理的CAT活性为0.21U/g,是清水处理的1.10倍,是CK的1.13倍。总体看来,与乔优相比,施保克对减缓红香芋CAT活性下降的作用更明显。2.7乔优和施保克对gr活性的影响谷胱甘肽还原酶(GR)是植物抗氧化酶之一,其活性反映植物抗逆能力。如图7所示,CK组与清水处理组GR活性呈下降趋势,乔优和施保克处理组的GR活性在45d时出现峰值,之后开始下降,然贮藏至60d时,乔优和施保克处理组的GR活性仍明显高于清水处理和CK。总体看来,施保克处理维持了红香芋较高的GR活性。2.8apx活性的变化APX是植物体内抗氧化酶之一,其活性与植物体抗氧化水平呈正比。如图8所示,贮藏15d时,CK、乔优和施保克处理组的APX活性均下降,在之后的贮藏过程中,乔优和施保克处理的APX活性开始升高,而CK处理的APX活性在贮藏45d之后再次出现下降。清水处理组APX活性的变化特点与CK基本相同,但在整个贮藏过程中,其APX活性最低。乔优和施保克处理可维持红香芋较高的APX活性,施保克处理的效果亦较好。3两种方法对红香芋抗氧化活性的影响通过本试验可看出,2种杀菌剂处理能够降低红香芋贮藏过程中的腐烂率,维持采后红香芋的Vc和蛋白质含量,有效地保持了红香芋采后的品质,提高其商品率,但施保克的效果更理想,这主要因施保克是通过抑制甾醇的生物合成而起作用,在植物体内具有内吸传导作用,此外施保克的杀菌作用还具有广谱性;而乔优是通过溶解于水后,产生两个氢键,当与细菌的细胞质结合后(即杀菌后),氢键断裂,从而将杀菌后的产物分子结构变小,它的主要作用对象为细菌。在控制红香芋采后病害的基础上,试验研究了这两种杀菌剂对采后红香芋抗性的影响。结果发现,杀菌剂处理后,红香芋中的APX和GR活性明显提高,从而增强了组织自身清除ROS的能力。植物组织衰老过程是一种氧化作用不断加强的过程,当O-2·、H2O2等ROS积累过多时,不仅加大对细胞膜完整及许多生物大分子的破坏作用,而且加剧膜脂过氧化作用,从而加速了组织的衰老。因此,植物组织内抗氧化系统清除ROS能力在延缓其成熟衰老中具有重要作用。APX以AsA为电子供体催化细胞内H2O2转变成H2O,是植物组织细胞清除H2O2的主要抗氧化酶;GR是一种黄素蛋白氧化还原酶,利用NADPH将氧化型谷胱甘肽(GSSH)还原为GSH,GR高活性使细胞中的谷胱甘肽库处于还原态,确保AsA还原再生有充足还原力。因而APX和GR在植物抗氧化系统中发挥重要作用。此外,SOD、CAT和POD抗氧化酶是清除植物组织中过量ROS的另一重要循环系统。结合试验可看出,杀菌剂处理后维持了采后红香芋中较高的SOD和CAT活性,亦