1-甲基环丙烯(1-MCP)作为一种乙烯受体抑制剂,可阻断乙烯与受体的结合,抑制果实软化、抑制果实细胞结构的分解及相关酶活性、延缓果实后熟衰老、保持果实品质。在苹果保鲜中,1-MCP可维持果实硬度、延缓可滴定酸和可溶性固形物含量下降,抑制呼吸强度和乙烯释放量,明显延缓果实的后熟与衰老,保持风味,延长货架期。
来自辽宁省果树科学研究所的郭丹、韩英群、魏鑫等使用不同剂量的1-MCP处理“岳帅”苹果,研究贮藏期间果实硬度、呼吸强度、乙烯释放量、细胞壁组成成分及相关酶活性变化规律,分析“岳帅”苹果软化生理生化机制及1-MCP处理对其软化的调控机理,为1-MCP在“岳帅”苹果贮藏保鲜中的应用和完善栽培推广技术提供理论依据。
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1-MCP处理对“岳帅”苹果果实硬度的影响
在贮藏期间,4 个处理组中的“岳帅”苹果果实硬度均呈下降趋势。与对照组(CK)相比,1-MCP处理能延缓果实硬度下降。贮藏30 d开始,CK果实硬度开始显着低于其他处理组果实(P<0.05)。不同1-MCP含量处理组果实硬度差异显着(P<0.05),0.5 μL/L 1-MCP处理组与CK果实硬度差异不显着(P>0.05)。
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1-MCP处理对“岳帅”苹果果实呼吸强度和乙烯释放量的影响
在贮藏期间,各处理组果实均出现呼吸强度高峰。1-MCP处理显着降低了“岳帅”苹果呼吸强度高峰值(P<0.05),延缓其呼吸强度高峰的到来。
在冷藏期间,“岳帅”苹果果实乙烯释放量变化与呼吸强度变化趋势相似, 1-MCP处理降低了果实乙烯释放量,同时延缓了果实乙烯释放量高峰的发生。
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1-MCP处理对“岳帅”苹果果实可溶性果胶、原果胶、纤维素含量的影响
果实采后可溶性果胶含量逐渐上升,1-MCP处理能显着抑制果实可溶性果胶含量的上升(P<0.05)。
“岳帅”苹果冷藏期间果实原果胶含量呈下降趋势。各处理组果实原果胶含量差异显着(P<0.05)。
“岳帅”苹果冷藏期间果实纤维素含量不断降低,1-MCP处理延缓果实纤维素的降解。除CK组果实与0.5 μL/L 1-MCP处理组果实纤维素含量差异不显着外(P>0.05),其他处理组差异显着(P<0.05)。
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1-MCP处理对“岳帅”苹果果实PG、PME、Cx、β-葡萄糖苷酶活力的影响
在冷藏期间,“岳帅”苹果;多聚半乳糖醛酸酶(PG)出现一次明显的活力高峰。1-MCP处理可显着降低果实PG活力(P<0.05),2.0 μL/L处理效果最好。在贮藏后期,PG活力再次升高,可能导致果实急剧软化衰老。
在冷藏期间,“岳帅”苹果果胶甲酯酶(PME)活力呈现上升-下降-上升的变化趋势。冷藏结束时,PME活力由高到低分别是CK、0.5、1.0、2.0 μL/L 1-MCP处理组果实,各处理组酶活力均呈显着性差异(P<0.05)。
在冷藏期间,“岳帅”苹果纤维素酶(Cx)活力出现不止一次活性高峰。1-MCP处理能延缓Cx活力高峰的出现,降低果实Cx活力。
在冷藏期间,“岳帅”苹果β-葡萄糖苷酶活力变化呈现上升-下降-上升的变化趋势。1-MCP处理可降低果实β-葡萄糖苷酶活力,延缓活力的升高,浓度越高效果越明显,贮藏结束时各处理β-葡萄糖苷酶活力均呈显着性差异(P<0.05)。
讨 论
1. “岳帅”苹果果实贮藏期软化相关物质和酶活性的变化规律
软化主要是在PG、PEX、Cx等的作用下,构成细胞壁的果胶质、纤维素、半纤维素和糖蛋白等物质的水解引起细胞壁组成成分结构的破坏和细胞间连接减少,导致细胞发生分离。同时,果实的软化又受到果实呼吸作用和乙烯的影响。除PG外,各细胞壁降解酶活力高峰均出现在果实硬度快速降低期及呼吸强度和乙烯释放量的峰值出现之后,PG、呼吸强度和乙烯释放量高峰出现伴随着果实硬度迅速下降, PG也是影响“岳帅”苹果贮藏期软化的关键细胞壁降解酶。
2. 1-MCP处理对“岳帅”苹果果实软化的调控机制
1-MCP作为乙烯作用抑制剂,通过与乙烯竞争受体,阻断乙烯反馈调节的生物合成,推迟果实呼吸强度高峰和乙烯释放量高峰的出现,减少呼吸强度和乙烯释放量,抑制水解酶类活性,延缓乙烯引起的衰老作用,进而推迟或抑制果实软化。
结 论
1-MCP处理能够降低“岳帅”苹果的呼吸强度和减少乙烯释放量,推迟了果实细胞壁降解酶活力高峰的出现,延缓果实硬度降低,从而对果实软化起到了明显的抑制作用。其中,1.0 μL/L和2.0 μL/L的1-MCP处理效果更为显着。