时间：2022-10-18 07:25:37
收稿日期：2013-06-18
基金项目：山东省自然科学基金项目（编号：Y2007D04）；国家科技支撑计划项目（2008BAD92B03）；山东省科技发展计划项目（2010GNC10926）
作者简介：杨雪梅（1982-），女，研究实习员，研究方向主要为果品采后生理及保鲜加工。
*通讯作者：王淑贞（1957-），女，研究员，研究方向为果品加工与保鲜工程。
摘要：以西洋秀丰梨为试材，研究了采前20天摘袋（FRB）和带袋采收（FHB）对其表皮蜡质和抗氧化活性相关生理指标的影响。结果表明，初采果实时， FHB果实表皮蜡质变稀薄，表面有明显微裂纹，且果皮中色素含量显著低于CK和FRB。贮藏过程中果皮中总酚含量和类黄酮含量均呈下降趋势，但FRB始终显著高于FHB。FRB和FHB果皮对DPPH·清除率和ABTS+·清除活性都呈先上升后下降的趋势，但FRB始终显著高于FHB。相关性分析结果表明，总酚含量与抗氧化活性物质呈显著正相关，说明梨果皮中的酚类物质是果皮中的重要抗氧化成分。
关键词：西洋梨；套袋；蜡质；色素；酚类；抗氧化活性
中图分类号：S661.201文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）12-0030-05
果实表皮一般覆盖有一层蜡质，这层蜡质无规则地嵌入到果实的表皮中，其主要功能是防止组织中自由水的散失[1]，减少细胞内基础溶质滤出[2，3]，同时还起到抵御强光及紫外线对果肉组织损伤的作用，一些植物的蜡质层可通过反射或吸收紫外线以降低光强来保护DNA不受损伤[4，5]。通常果皮的蜡质层主要由长链的脂质组成，同时还包括一些三萜类化合物和其它次生代谢成分，如甾醇类和类黄酮等。研究表明，梨果皮中含有多种酚类物质，其中尤以绿原酸和熊果苷的含量最高，这些酚类物质已被证明具有天然抗菌保健功效[6]；果皮中的色素物质也具有抗氧化活性，果实采收后伴随着色素的降解，果实完熟后开始进入衰老阶段。果实套袋不仅可改善果实的外观品质，在发育过程中套袋，是防治害虫、减少生理失调及改善果实品质的重要商业举措[7]。此外，果实套袋还能减少农药残留量，使富含多酚化合物的果皮具有可食性，从而使人们从膳食中获得更多抗氧化物质。
目前，大部分套袋果实研究多集中于有关果实品质及酶活性等方面，对有关果皮的研究较少。随着人们生活水平的提高和对天然抗氧化物的认识与了解，一些可食性的天然产物（甾醇类、类黄酮和酚类）备受关注，而大部分北方水果如苹果、梨果皮中均含有这些丰富的天然抗氧化成分。西洋梨后熟后果实基本没有石细胞，果皮与果肉结合紧密宜于食用，而果实套袋可以保证果皮的可食性。本研究通过分析西洋梨采后表皮蜡质、色素含量、酚类物质含量以及抗氧化活性的变化来研究果实套袋对梨采后贮藏性的影响。
1材料与方法
1.1 供试材料
供试西洋梨（Pyrus communis Linn）为选育新品种秀丰梨，采于济南市历城区锦绣川乡生产园。立地条件为山坡梯田地，土壤为褐土，10年生大树改接，树势中庸，株行距为3m×5m，管理良好。本试验于2012年5月中旬进行套袋，采前20天部分去掉果袋，果实统一采收后当天运回山东省果树研究所高湿无霜试验库预冷，库温（0±1）℃。
1.2试验设计
试验分为3组，分别为未套袋果实（CK）、采前20天去除果袋果实（FRB）和带袋采收果实（FHB），每组约200个果。生理指标每2周取样测定1次，每次重复测定3个。
1.3试验方法
1.3.1 SEM制样分别取采后当天的果实和冷藏4周后的果实5个，用手术刀片沿果实赤道面削取约2 cm×1 cm的果皮若干片，迅速投入液氮中，后装入网袋中冷冻干燥24 h，将冷冻干燥好的果皮剪成小块用双面胶粘到样品台上（每小块样品应保留2～3个果点）。将粘好的样品台标记好进行离子喷溅镀膜，镀膜时间160 s，镀膜后立即在扫描电镜下观察其结构。
1.3.2 总酚含量测定采用Folin-Ciocalteau试剂法，参照田文礼等[8]的方法。
1.3.3 类黄酮含量参照孙希云等[9]的方法。
1.3.4 DPPH·清除率测定 清除DPPH·（二苯代苦味肼基）的能力参照Chinnici等[10]的方法并加以改进，向3 ml吸光度值为1.5的DPPH甲醇溶液（A0）中加入50 μl的试样（空白对照用等量重蒸水代替），总体积用蒸馏水补充至4 ml，用力摇匀后于室温下放置30 min，测定DPPH混合溶液在517 nm处吸光值（A样）。用2.5 ml甲醇与0.5 ml试样混合液调仪器零点，以扣除试样本身颜色的影响。
自由基清除率（%）=（A0-A样）/A0×100
1.3.5 ABTS+·清除能力清除 ABTS+·的能力用一种水溶性的VE[Trolox（6-hydroxy-2， 5， 7， 8-tetram-ethylchroman-2-carboxylic acid）]的浓度表示，即相当于多大浓度的Trolox清除能力，以μmol/L Trolox C来表示（TEAC）。
1.3.6 统计分析试验数据均采用Microsoft Excel软件进行统计分析，对不同处理间差异进行t检验。
2结果与分析
2.1果实套袋对秀丰梨采后表皮蜡质的影响
果实套袋显著影响秀丰梨初采时表皮蜡质的积累，对照果实（CK）、采前去袋果实（FRB）及带袋采收果实（FHB）其表皮所覆盖的蜡质层依次变稀薄，果皮表面所覆盖的蜡块基部埋于蜡质层中（图1-A，B），且蜡块量呈依次递减趋势（图1-A，B，C）。其中，FRB表面蜡质层覆盖均匀，蜡块周边较为平整（图1-B）；FHB采摘后其表面有明显微裂纹，且裂纹大量覆盖于果实表面（图1-C）。
供试梨采后冷藏4 周后其表皮蜡质及形态均有显著变化。对照果实经冷藏后表皮蜡质层呈脊状皱缩，表皮蜡块已部分从蜡质层中剥离覆盖于表皮之上（图1-D）；FRB表皮蜡质层部分片状剥离，覆盖于单位面积表皮上的蜡质块增加（图1-B，E）。而FHB经冷藏后表皮微裂纹，且有部分逐渐愈合（图1-F）。表明西洋梨在采后贮藏过程中其蜡质不断分泌以防止水分蒸发及抵御病原菌侵入。
2.2果实套袋对秀丰梨果皮中色素含量的影响
果实外观颜色变化是判断果实成熟度及衡量果实品质的重要指标之一，大多数果实成熟时绿底色消失，变成黄、 橙、 红、 蓝色或其它颜色。供试西洋梨套袋后对果实采收时的颜色影响显著：CK为翠绿色；FHB呈白绿色；而FRB向阳面亦可部分着红色，背阴面呈黄绿色。果实初采后果皮中色素含量差异显著：CK中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别是FRB的1.86、1.69和1.02倍，分别是FHB的10.81、2.53和2.08倍。西洋梨采后贮藏过程中，CK、FHB和FRB果皮中的叶绿素a和叶绿素b的含量在采后4周内迅速下降，之后基本趋于平稳（图2a、b）；而类胡萝卜素含量则呈先上升后下降的趋势（图2c）。
2.3果实套袋对秀丰梨贮藏期内果皮中总酚含量的影响
图3数据表明，贮藏期间FRB处理果皮总酚含量呈先上升后下降的趋势，且采后冷藏2周达最高值，为15.31 mg/gFW，比CK（10.20 mg/gFW）高出50.1%，比FHB（6.42 mg/gFW）高出1.39倍；随后呈下降趋势，贮藏6～8周FRB果皮总酚含量下降到与CK相似水平，但始终显著高于FHB。FHB果皮总酚含量水平较低，至第6周含量达最低值，不足CK和FRB总酚含量的1/2。
2.4果实套袋对秀丰梨贮藏期内果皮中类黄酮总含量的影响
试验结果表明，FRB和FHB果皮中类黄酮总含量在贮藏期间均呈先升高后降低的趋势，但FRB果皮中类黄酮含量始终显著高于FHB，整个贮藏期内含量约为FHB的1.5～2.0倍（图4）。而CK果皮中类黄酮总含量呈逐渐上升趋势，至第8周略微下降。
2.5套袋对秀丰梨果皮贮藏期间DPPH·清除率的影响
图5结果表明，在贮藏期间FRB和FHB果皮对DPPH·的清除率呈先上升后降低的趋势，而CK果实总体呈上升趋势，至第8周略微下降。果实从采后到贮藏至第4周，套袋果实与对照果实果皮酚类提取液自由基清除率由高到低的顺序为FRB>CK>FHB，贮至8周，FRB处理自由基清除率与CK基本一致，FHB处理显著低于FRB和CK。
2.6果实套袋对秀丰梨果皮贮藏期间ABTS+·清除活性的影响
图6表明，FRB果皮中TEAC值于贮藏期间呈先上升后下降的趋势，且于采后冷藏第4周达最高值，为45.76 μmol/L，显著高于CK和FHB，分别比CK和FHB高出20%和50%；其后TEAC值逐渐降低，至第6周FRB的TEAC值下降到与CK相似水平，但在整个贮藏期内均显著高于FHB，这一变化趋势与果实中总酚含量变化趋势较为一致。
2.7梨果皮中总酚含量与抗氧化活性的相关性分析
果实中总酚含量（图3）与自由基清除活性（图5～6）的变化趋势相一致，为此对酚类含量与抗氧化活性物质的关系进行相关性分析。分析结果（表1）表明，TPC、FC、DSA和TEAC四者之间，两两呈显著正相关，说明梨果皮中的酚类物质是果皮提取液中的重要抗氧化成分。
3结论与讨论
秀丰梨为早熟品种且采收后需后熟，经后熟的果实果皮中的酚类（主要是单宁）被过氧化物酶氧化而使涩味消失，品质达最佳。试验中测得的其它数据表明，套袋不利于延长秀丰梨的贮藏期，这与王少敏等[11]在绿宝石、玛瑙梨上的研究结果不一致，这可能与西洋梨自身的特性有关。供试梨在采后及贮藏期间其总酚含量及抗氧化活性均有所下降，这与Hamauzu等[12]在巴特利特梨上多酚含量的研究结果相一致。
本试验表明，果实生长发育期至采收期套袋不仅不利于果皮中酚类物质的积累，同时加快了果实采后果皮中酚类物质的氧化，使其后熟期缩短。而采前20天摘除果袋，其酚类含量及抗氧化活性均较带袋采收果实有显著提高，至采收时采前摘袋的果实酚类的积累已达到与对照相当的水平，且易于着色。表明果实发育期进行套袋，采前摘除果袋后果实受自然阳光刺激后，有利于激发酚类物质合成与积累的一系列反应。果实中酚类物质的合成与光照密切相关，其机理还有待于进一步研究。
通过SEM观察，西洋梨采后果皮中的蜡质随贮藏时间的延长部分脱落，同时其表面的微裂纹贮藏后部分被修复，表明其表皮蜡质可能在果实采后维持在一个相对平衡状态，这个平衡状态对果实采后自由水的维持及保鲜起重要作用。而Sala[13]在柑橘类水果上的研究认为，该类水果新形成的覆盖于表皮微裂纹中的蜡质是由于蜡质的老化形成的。Wettstein-Knowles[14]在对小麦薄壁管蜡质的研究中认为，新形成的蜡质会将最初的蜡质尤其是最外层的蜡质挤到一边或挤到微裂纹中，这可能也是西洋梨经冷藏后果皮表面微裂纹减少的原因。
综上所述，套袋对西洋梨秀丰果实的表皮蜡质结构及色素含量，果皮中总酚含量、类黄酮含量及抗氧化能力均有显著影响。套袋果实果皮蜡质变稀薄，表皮出现微裂纹且色素含量下降明显；但采前去除果袋不但利于果实向阳面着红色，还能提高其果皮中酚类物质的含量，同时显著提高其贮藏前期的抗氧化活力。
参考文献：
[1]Burghardt M， Riederer M Cuticular transpiration[A] In： Riederer M， Müller C （eds）. Biology of the plant cuticle[C] Blackwell Pub Annu Plant Rev， 2006， 23： 292-309
[2]Schnherr J Calcium chloride penetrates plant cuticles via aqueous pores [J] Planta， 2000， 212（1）： 112-118
[3]Schnherr J Cuticular penetration of calcium salts： effects of humidity， anions， and adjuvants [J] Plant Nutr， 2001， 236（1）： 117-112
[4]Holmes M G， Keiller D R Effects of pubescence and waxes on the reflectance of leaves in the ultraviolet and photosynthetic wavebands： a comparison of a range of species [J] Plant Cell Environ， 2002， 25（1）： 85-93
[5]Pfündel E E， Agati G， Cerovic Z G， et al Optical properties of plant surfaces [A] In： Raskin I Role of salicylic acid in plants[J] Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol， 2007， 43（1）： 439-463
[6]Jin S， Sato N Benzoquinone， the substance essential for antibacterial activitv in aqueous extracts from succulent young shoots of the pear Pyrus spp [J] Phytochemistry， 2003， 62（1）： 101-107
[7]Hofman P J， Smith L G， Joyce D G， et al Bagging of mango （Mangifera indica cv ‘Keitt’） fruit influences fruit quality and mineral composition [J] Postharvest Biol Technol， 1997， 12（1）： 83-91
[8]田文礼，孙丽萍，董捷，等 Folin-Ciocaileu比色法测定蜂花粉中的总酚[J] 食品科学， 2007， 28（2）： 258-260
[9]孙希云，牛广财，孟宪军，等 马齿苋中黄酮类化合物的最佳提取工艺[J]食品与发酵工业， 2004， 30（11）： 135-137
[10]Chinnici F，Bendini A，Gaiani A，et al Radical scavenging activities of peels and pulps from cv.Golden Delicious as related to their phenolic composition [J] Agric Food Chem， 2004， 52（15）： 4684-4689
[11]王少敏，高华君，孙山 套袋对绿宝石、玛瑙梨果实品质的影响[J] 山东农业科学， 2001， 2： 21-22
[12]Hamauzu Y， Sakai I Changes in polyphenolic compounds and antioxidant functions in ‘Bartlett’ pear fruit during storage and postharvest ripening [J] Food Preservation Science，2002， 28（1）： 25-32
[13]Sala J M Content， chemical composition and morphology of epicuticular wax of Fortune mandarin fruits in relation to peel pitting [J] Sci Food Agric， 2000， 80 （13）： 1887-1894
[14]Von Wettstein-Knowles P Ultrastructure and origin of epicuticular wax tubes [J] Journal of Ultrastructure Research， 1974， 46（3）： 483-498