3种保鲜剂处理对菜用大豆衰老和抗病性的影响

摘要：采用1-甲基环丙烯、茉莉酸甲酯和壳聚糖3种保鲜剂处理，研究它们在（1±1） ℃条件下对菜用大豆（Glycine max）贮藏期间腐烂指数和抗病相关酶活性的影响。结果表明，15 g/L壳聚糖处理的菜用大豆腐烂指数最小；1 μmol/L 1-甲基环丙烯处理显著降低了采后菜用大豆的乙烯释放量；10 μmoL/L 茉莉酸甲酯处理增加了苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性，降低了多酚氧化酶活性，因此茉莉酸甲酯处理可以通过提高这些抗病相关酶的活性，提高菜用大豆自身的抗病性，从而降低菜用大豆腐烂的发生率。

关键词：菜用大豆（Glycine max）；壳聚糖；1-甲基环丙烯；茉莉酸甲酯；腐烂指数；抗病相关酶

中图分类号：S643.7；TS255.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）12-2875-03

Effects of Three Antistaling Agents Treatments on Post-Harvest Senescence and Disease Resistance of Vegetable Soybean

HUANG Yue-qin，GUO Chun-feng，SHENG Wei，XIE Ying

（Department of Chemistry and Chemical Engineering，Huainan Normal University，Huainan 232001， Anhui，China）

Abstract： Vegetable soybean was used to investigate the effects of three different natural antistalings（1-methylcyclopropene， methyl jasmonate and Chitosan） treatment on the post-harvest senescence and disease resistance under cold storage. The results showed that vegetable soybean treated with 1.5% chitosan showed the lowest rate of soybean rot； 1 μmol/L l-Methylcyclopropene of reduced ethylene production during storage. Vegetable soybean treated with 10 μmol/L methyl jasmonate showed lower incidence of decay and PPO activity， while higher level of PAL and POD activity， which contributed to higher disease resistance and lower decay index in methyl jasmonate treated soybean.

Key words： vegetable soybean（Glycine max）； chitosan； l-methylcyelopropene（1-MCP）； methyl jasmonate（Me-JA）； decay； disease resistance

菜用大豆（Glycine max）是指在R6（鼓粒期）至R7（初熟期）青割食用的大豆，是一种很好的保健蔬菜，因而倍受消费者青睐。目前菜用大豆采后主要是采取直接鲜销和速冻冷藏的方式，但近年来菜用大豆的栽培面积不断扩大，产量也逐年增加，直接鲜销难以及时销完，加上速冻冷藏规模有限，致使菜用大豆的经济效益较低。

茉莉酸甲酯（Methyl jasmonate，Me-JA）对参与氧化猝发和脂质过氧化的部分酶及代谢物都会产生不同程度的影响，且能够诱导多酚氧化酶（PPO）、蛋白酶抑制剂（PI）和过氧化物酶（POD）等防御相关蛋白质，从而延缓贮藏果蔬品质的下降[2]。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）能够明显促进果实超氧化物歧化酶（SOD）、POD和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性，延缓果实的衰老[3]。壳聚糖能诱导植物产生一系列防御反应而增强自身抗病性，包括提高几丁质酶、PAL及POD活性[4]。试验研究了1-MCP、Me-JA和壳聚糖对菜用大豆采后抗病相关酶活性和腐烂指数的影响，以期从果蔬天然抗病性的角度探讨1-MCP、Me-JA和壳聚糖对菜用大豆腐烂影响的可能机理，为在果蔬采后储运中的合理应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试菜用大豆为皖豆28，采摘于安徽省六安市寿县寿西湖农场，采收当日运抵淮南师范学院植物学实验室。

1.2 方法

1.2.1 保鲜剂的配制 准确称取15 g壳聚糖于烧杯内，加入1 000 mL冰醋酸用玻璃棒不断搅拌使其充分溶解，得到15 g/L的壳聚糖涂膜液。准确称取1-MCP （纯度96%）0.001 4 g，用去离子水定容于250 mL容量瓶中，得到约100 μmol/L 1-MCP，再将其稀释100倍，得到1 μmol/L 1-MCP溶液。准确称取Me-JA（纯度95%） 0.023 6 g，用去离子水使其充分溶解，并定容于1 000 mL容量瓶中，得到约100 μmol/L Me-JA溶液，再将其稀释10倍，得到10 μmol/L Me-JA溶液[5]。

1.2.2 菜用大豆的处理 去除感染病虫害和带褐变、机械伤的残次菜用大豆，摊开，用自然风预冷6 h后，进行4种处理，包括3个保鲜剂处理组和1个对照组。①1-MCP处理组。将菜用大豆放入密闭的熏蒸室中，在20 ℃下用1 μmol/L 1-MCP处理12 h，处理完毕后，取出自然风晾1.5 h；②Me-JA处理组。将菜用大豆放入密闭的熏蒸室中，在20 ℃下用10 μmol/L Me-JA处理24 h，处理完毕后，取出自然风晾1.5 h；③壳聚糖处理组。将菜用大豆浸没于15 g/L的壳聚糖涂膜液中1 min，处理完毕后，取出自然风晾1.5 h。④对照组。不用保鲜剂处理。用塑料盒分装菜用大豆，每一盒1 kg左右，每个处理20盒，置于（1±1）℃的环境下贮藏，贮藏期间每隔10 d测定相应指标。

1.2.3 指标的测定 腐烂指数={∑[（褐腐级别×该级别菜用大豆数）/总菜用大豆数]/3}×100%[4]；乙烯释放量的测定：气相色谱法[4]；PAL活性的测定：采用试剂盒法；PPO活性的测定：采用消光值法[6]；POD活性的测定：采用愈创木酚法[7]。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜处理下菜用大豆腐烂指数的变化

腐烂指数是菜用大豆贮藏保鲜效果的主要表观指标，不同保鲜处理对菜用大豆腐烂指数的影响如图1所示。由图1可知，对照组菜用大豆在贮藏期间腐烂指数增加较快，明显高于各保鲜剂处理组，贮藏60 d时腐烂指数达到19.26%。在贮藏前20 d，各保鲜剂处理组菜用大豆的腐烂指数变化相差不大，但随后壳聚糖处理组的腐烂指数上升速度明显低于对照组、1-MCP处理组和Me-JA处理组，贮藏60 d时腐烂指数为9.65%，15 g/L壳聚糖处理显著抑制了菜用大豆褐腐病变的发生，从而较好地保持了菜用大豆的商品性[5]。

2.2 不同保鲜处理下乙烯释放量的变化

乙烯可以加速采后果蔬产品的衰老和后熟，特别是起到了加速绿色果蔬产品黄化的作用。由图2可知，对照组菜用大豆在贮藏10 d时乙烯释放量达到高峰，然后迅速下降，贮藏40 d时乙烯释放量处于极低的水平。壳聚糖处理和Me-JA处理都可以减少乙烯释放量。而1-MCP处理抑制了菜用大豆乙烯释放量的增加，贮藏前40 d，1-MCP处理组菜用大豆的乙烯释放量明显低于对照组和其他保鲜剂处理组，贮藏40 d后所有保鲜剂处理组和对照组菜用大豆的乙烯释放量差别不大。因此1 μmol/L 1-MCP处理能抑制乙烯释放，延缓菜用大豆的黄化。

2.3 不同保鲜处理下PAL活性的变化

植物感染病原菌后PAL活性有明显增强并表现出规律性的变化，因此PAL活性变化与植物抗病性有着密切关系[8]。不同保鲜处理对菜用大豆PAL活性的影响如图3所示，对照组菜用大豆PAL活性在贮藏前10 d下降较快，随后逐渐上升但30 d后又下降。由图3可知，3种保鲜剂处理都可以促进菜用大豆PAL活性的上升，但Me-JA处理组PAL受到明显诱导，贮藏20 d后活性显著高于对照组。而1-MCP处理组菜用大豆的PAL活性在初期受到诱导，20 d后迅速降低且30 d时显著低于对照组，但30 d后仍稳定保持较高的PAL活性。

2.4 不同保鲜处理下POD活性的变化

POD具有延缓衰老的作用，因此将POD作为果蔬衰老的一个指标。由图4可知，不同保鲜剂处理组菜用大豆在贮藏过程中POD活性总体呈下降趋势。其中壳聚糖处理抑制了菜用大豆POD活性，菜用大豆POD活性在贮藏前20 d下降较快。而1-MCP处理对菜用大豆POD活性无显著影响。Me-JA处理显著延缓了POD活性的下降，贮藏10～50 d时POD活性始终保持较高水平，明显高于对照组和另外两种保鲜剂处理组。由此可见，10 μmol/L Me-JA处理能延缓菜用大豆的衰老，延长了菜用大豆的贮藏保鲜期。

2.5 不同保鲜处理下PPO活性的变化

PPO能催化果蔬中游离酚酸的羟基化反应以及羟基酚到醌的脱氢反应，醌在果蔬体内自身缩合或与细胞内的蛋白质发生反应，产生褐素或黑色素[9]。由图5可知，在同一贮藏时间里，对照组的PPO活性始终比各保鲜剂处理组的高，尤其是在贮藏初期，对照组的PPO活性急剧增大，引起菜用大豆褐变的速度越来越快。而壳聚糖处理显著抑制了菜用大豆PPO活性，并且PPO活性一直呈下降趋势。在贮藏初期，1-MCP和Me-JA处理组PPO活性呈上升趋势，但明显低于对照组，贮藏20 d后PPO活性急剧下降，尤其是Me-JA处理组在贮藏30 d后PPO活性明显低于对照组和其他保鲜剂处理组。

3 结论与讨论

试验中菜用大豆在贮藏中随着自身的衰老，褐腐病的发生逐渐增加，采用15 g/L的壳聚糖处理可显著降低菜用大豆的腐烂指数。这是因为壳聚糖可在菜用大豆表面形成一层无色透明的薄膜，调节菜用大豆内外的气体交换，阻止病菌侵入，同时还能诱导植物产生一系列防御反应而增强自身抗病性，延长果蔬贮藏保鲜时间[10]。经1 μmol/L 1-MCP处理的菜用大豆可以显著地降低采后菜用大豆的乙烯释放量，这是因为1-MCP是乙烯抑制剂，一方面可以阻止乙烯与其受体结合，从而阻止乙烯发挥作用；另一方面，1-MCP也可以抑制1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶（ACS）、1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶（ACO）基因的表达，减少乙烯的合成和释放，并且可以钝化大豆对乙烯的响应，从而起到延缓果蔬衰老的作用[11]。10 μmol/L Me-JA处理可显著提高菜用大豆PAL、POD活性，同时显著降低PPO活性，因此Me-JA可以通过提高这些抗病相关酶的活性，提高菜用大豆自身的抗病性，从而降低菜用大豆腐烂的发生率。

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