采后青梅果实叶绿素降解机制及保绿措施的研究

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研究了青梅果实(简称梅果)置于不同温度贮藏下果肉色泽及有关的主要生理指标的变化。结果表明,于10℃和1℃下贮藏,梅果呼吸强度、乙烯释放量均较低,果实硬度、酸度、pH值、Fo和Fv/Fm值及果肉色泽变化幅度基本上较小,叶绿素和类胡萝卜素含量下降较缓慢,其衡量色泽a*和Hue Angle值分别在-10和105上下波动,这与感官鉴定结果相一致,果肉一直为黄绿色。而在25℃下贮藏的梅果呼吸强度、乙烯释放量分别在贮藏第6d和8d均出现一个明显高峰,这说明梅果属于呼吸跃变型果实,可能与柿子的类型相同属“晚峰型”;贮藏6d内,果肉硬度、Fo和Fv/Fm值及叶绿素和类胡萝卜素含量迅速下降,果肉急剧黄化。这表明温度对采后梅果果肉色泽及衰老有很大的影响。低温可延迟梅果衰老和叶绿素降解,延缓果实色泽转黄的进程,而在常温下梅果叶绿素降解速度非常快,软化和转黄速度非常也迅速。因此在室温下梅果仅能保鲜5d左右。 对梅果在25℃下贮藏各指标之间关系的研究表明,果肉叶绿素含量与果肉硬度的变化呈正相关性(R=0.9755);类胡萝卜素与叶绿素含量之比不断增大;a*和Hue Angle值可作为判断梅果黄化程度的指标;Fo和Fv/Fm值只能反应叶绿素含量、果实硬度和色泽变化大致趋势,不能作为梅果衰老及色泽变化的正确指标。 在25℃下,研究了采前喷GA3、采后添加乙烯吸收剂和充气包装对果实有关生理及保绿效果的影响。结果表明,三种处理均能抑制梅果呼吸强度和乙烯释放量上升,保持果实硬度,延缓果实软化进程及叶绿素和类胡萝卜素含量的降解,较好地保持果实绿色,尤其是充气包装处理效果更佳。实验证明不同气体成分处理的以6%O2、4%CO2和90%N2为组合效果最好。 采用HPLC方法检测梅果叶绿素和衍生物成分及相对含量,并研究了叶绿素降解途径(脱镁叶绿酸a氧化途径)中相关酶的活性。结果表明,在采后梅果叶绿素降解过程中未检测到脱镁叶绿素a、b(Phy a、b)和脱镁叶绿酸b(Pheo b)物质积累,这表明梅果叶绿素降解初始反应不存在以叶绿素a、b(Chl a、b)为底物直接脱去镁离子,说明脱镁螯合酶(MDCase)只能催化作用脱植基叶绿素a(Chl 1 idea),并推测Chlb在完全降解之前可能先转化为Chla形式。在采后梅果叶绿素降解过程中检测到叶绿素代谢衍生物有Chl 1 1 dea、b和脱镁叶绿酸a(Phe。a),参考其它高等植物叶片研究文献,可推测与梅果转黄有关脱镁叶绿酸a氧化途径的几步降解反应:即首先Chla、b在叶绿素酶(C hlase)作用下,脱去植基形成Chllidea、b;接下来叶琳环中心镁离子经MDCase催化脱去生成 Pheoa;然后在Pheoa氧化酶和RCC (红色叶绿素代谢产物)还原酶联合作用下,生成无色的物质。同时,通过对衍生物积累的相对含量分析表明与采后梅果黄化密切相关的步骤可能是叶绿素降解的第二步或第三步反应。另外,通过研究分析了充气包装和乙烯吸收剂处理的梅果均对Chlase活性无影响,但可抑制MDCase活性峰型出现,尤其以前者处理更明显。因此推测MDCase(而不是Chlase)在梅果叶绿素降解途径中起到重要作用或参与调控。 叶绿素降解除了上述的Pheoa氧化途径外,还易发生氧化漂白降解。因此就采前喷GA:,、充气包装和添加乙烯吸收剂处理对梅果叶绿体内活性氧代谢、LOX活性及膜脂过氧化的影响进行了研究,并分析叶绿体活性氧代谢和叶绿体膜脂代谢与叶绿素降解的关系。结果表明,在25℃下贮藏,与未处理相比,三者处理提高了果实叶绿体中Son的活性,同时抑制了Poo活性上升,延缓叶绿体中的AsA和GSH含量下降,抑制HZ仇、02.和MDA生成,延缓叶绿素降解;采后第4d,未处理梅果的Lox活性急剧上升,亚油酸水平急剧降低,亚麻酸比例明显提高,采前喷GA,和乙烯吸收剂处理的也呈类似变化,但变化幅度较小,而充气包装的Lox活性始终处于较低水平,亚油酸和亚麻酸组分变化不大。因此推测三者处理有可能通过维持叶绿体中活性氧代谢平衡,抑制Lox活性上升,减少膜脂过氧化作用,降低自由基生成含量,维持亚油酸和亚麻酸水平,保护膜的稳定性和完整性,从而延缓了叶绿素降解。总之,通过三种处理的效果说明叶绿体中活性氧酶系统及活性氧均参与了叶绿素代谢,叶绿素降解程度与叶绿体膜完整性及膜脂脂肪酸比例成分有密切关系。 试验还研究了叶绿素降解与内源激素IAA,GA。,ABA的关系。充气包装梅果的GA3含量较高,IAA和ABA含量则较低;未处理的梅果则相反,IAA和A职含量高,而GA:,含量较低;乙烯吸收剂处理的处于二者之间。这暗示了GA:、可延缓叶绿素降解,ABA则可能通过促进乙烯产生加速了叶绿素降解,低浓度IAA可抑制乙烯生成,延缓叶绿素降解,高浓度则促进了乙烯的生成,加速叶绿素降解。 未处理梅果在25℃贮藏6d后,叶绿体结构发生了明显的变化,其被膜和类囊体片层几乎瓦解,而采前喷GA3、乙烯吸收剂和充气包装处理的梅果叶绿体被膜和类囊体相对较完整,保持叶绿体固有的空间结构,因此延缓了叶绿素降解酶与叶绿素在空间上分隔的破坏,因此有可能减少了叶绿素的降解。各处理的叶绿体超微结构?
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