马 杰，胡文忠 ，毕 阳，姜爱丽

(1.甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070;2.大连民族学院生命科学学院，辽宁大连116600)

鲜切果蔬(fresh－cut fruits and vegetables)也称最少加工果蔬、半加工果蔬以及轻度加工果蔬，是由新鲜果蔬经过分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等处理而制成的即食鲜活产品［1－2］。随着现代生活节奏的加快和生活水平的提高，人们对鲜切果蔬的消费需求逐渐增加，探讨鲜切果蔬的保鲜方法具有重要的现实意义。研究表明，苯丙烷代谢作为果蔬体内主要的次生代谢途径之一，可生成酚类物质、类黄酮等抗氧化物质清除组织细胞内的自由基，从而减轻果蔬的氧化损伤［3］。还可作为植保素，抵抗病原微生物的侵染。目前，有关鲜切莴苣［3］、鲜切花椰菜［4］、鲜切番茄［5］等果蔬中的总酚含量及其抗氧化性的研究有所报道，但对鲜切果蔬的苯丙烷代谢的研究报道尚不多见。乙烯作为调控园艺产品成熟和衰老的重要植物激素，在植物生长发育尤其在应对生物及非生物胁迫的应激反应过程中具有重要作用［6］。但目前国内外对于外源乙烯调控鲜切蔬菜代谢等方面的研究报道很少，郑亚男等［7］通过外源乙烯处理鲜切甘薯，发现甘薯的品质得到显著提高。本实验采用外源乙烯处理鲜切莴苣和鲜切甘蓝，研究其对苯丙烷代谢的关键酶和主要次生代谢产物积累的影响，为揭示乙烯对鲜切叶菜类蔬菜生物化学的研究提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

莴苣和甘蓝 购于大连开发区乐购超市，选择叶片新鲜且无机械损伤，无病虫害，颜色、大小基本一致的叶菜做试材，购买后立即运往实验室进行处理;95%乙醇、硼酸、硼砂、L－苯丙氨酸、EDTA、β－巯基乙醇、羟胺盐酸、乙酰溴、乙烯利等试剂 均为分析纯。

PL2O3精密电子天平 梅特勒－托利多仪器上海有限公司;Lamda－25紫外可见分光光度计 美国PE;SIM－F140型制冰机 日本三洋;BR4i型台式高速冷冻离心机、T－25型匀浆器 德国IKA;;电热恒温水浴锅 上海精宏;超低温冰箱 青岛海尔。

1.2 实验方法

1.2.1 叶菜处理 将叶菜用清水清洗后，切割成1cm×2cm条状，将样品于10μL/L乙烯利溶液(相当于4μL/L乙烯，以双蒸水为溶剂)浸泡10min，以双蒸水中浸泡相同时间的样品作对照，沥干后各处理的样品分别装在经过紫外线杀菌的PE塑料浅盘中，25～30μm聚乙烯保鲜膜密封包装。包装好的样品置于 4℃的冷库中贮藏，分别于 0、1、2、4、8 和 12h 测定各生理生化指标。每处理用样品10g，重复3次。

1.2.2 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定 参照曹建康的方法［8］并修改。取 10.0g甘蓝样品，加入10.0mL pH8.8硼酸－硼砂缓冲液，冰浴条件下匀浆后于4℃、10000×g条件下离心40min。取1支试管，加入3mL 50mmol/L、pH8.8硼酸－硼砂缓冲液和0.5mL 20mmol/L L－苯丙氨酸溶液，在37℃预保温10min，再加入0.1mL酶液，混合后，迅速测定该混合液在290nm处的吸光值作为反应的初始值(OD0)。然后将反应管置于37℃保温60min。保温结束时，再立即测定一次反应混合液在290nm处的吸光值作为反应的终止值(OD1)。均以蒸馏水作为参比空白进行调零。根据保温前后样品管溶液吸光值的变化，计算PAL活性。重复3次。

1.2.3 总酚和类黄酮的测定 参照Pirie and Mullins的方法［9］并作修改。取10.0g甘蓝样品，加入少许经预冷的1%HCl－甲醇溶液，冰浴条件下匀浆后转入25mL刻度试管中，用1%HCl－甲醇溶液冲洗匀浆管，一并转移到试管中，定容至20mL，混匀，于4℃避光提取20min，期间摇动数次后过滤，于280、325nm处分别测定总酚、类黄酮的吸光值，重复3次，结合总酚、类黄酮的标准曲线，测定总酚、类黄酮含量。

1.2.4 木质素含量测定 参照Morrison的方法［10］并修改。取10.0g甘蓝样品与预冷的5mL 95%乙醇研磨，4℃、10000×g离心20min，沉淀物用95%乙醇冲洗3次，再用乙醇∶正己烷 =1∶2(V/V)冲洗3次，收集沉淀使其干燥，干燥物溶于1mL 25%溴化乙酰冰醋酸溶液中，70℃恒温水浴30min，然后加1mL 2mol/L NaOH中止反应。再加2 mL冰醋酸和0.1mL 7.5mol/L羟胺盐酸，离心，取上清液0.02mL，用冰醋酸定容至5mL，280nm下测定样品吸光值，重复3次。木质素含量以OD280·g FW－1表示。重复3次。

1.3 数据处理与分析

实验数据采用Excel进行统计分析并作图。

2 结果与分析

2.1 乙烯处理对鲜切莴苣和甘蓝PAL活性的影响

莴苣鲜切12h内，PAL活性呈单峰型变化，这与鲜切甘薯［10］和鲜切苹果［11］PAL 活性先升后降的变化趋势相似。外源乙烯处理后，莴苣的PAL活性显著得到抑制(p＜0.05)，2h处差异最大，低于对照74%(图1A)。甘蓝鲜切2h内PAL活性缓慢降低至初始值的27%，之后有所回升，外源乙烯处理使鲜切甘蓝PAL的活性低谷提前至鲜切1h，1h处差异最大，低于对照2.75倍(由图1B)。根据研究，外源乙烯在抑制鲜切莴苣中PAL活性的升高与总酚、类黄酮含量的增加相一致，虽然未能增强组织抗性，但可诱导植物发生褐变的作用底物——多酚类化合物减少，从而使鲜切莴苣的保持较好的感官品质。

图1 外源乙烯处理对鲜切莴苣和鲜切甘蓝PAL活性的影响Fig.1 Effect of exogenous ethylene on PAL activity of fresh－cut lettuce and fresh－cut cabbage

2.2 乙烯处理对鲜切莴苣和甘蓝总酚含量的影响

鲜切莴苣的总酚含量在鲜切1h内降低至初始值46%，之后保持稳定至切后8h开始显著回升，12h含量达到最大(图2A，)。经外源乙烯处理后总酚含量在鲜切2h内呈下降趋势，之后缓慢上升，除鲜切8h略高于对照，在其它时间均比对照低，鲜切1h差异达到最大，低于对照62.5%(p＞0.05)。与莴苣不同，鲜切甘蓝在12h内其总酚含量变化不大，在0.47～1.15mg/g范围内上下浮动变化(p＞0.05)。由图2B可知，外源乙烯处理后甘蓝的总酚含量在鲜切12h内均低于对照，差异最大值在鲜切8h处取得，低于对照0.42mg/g。对比两种叶类蔬菜发现，鲜切12h内莴苣的总酚含量高于甘蓝的总酚含量，0h差异最大，鲜切莴苣的总酚含量比鲜切甘蓝高1.2mg/g。

2.3 乙烯处理对鲜切莴苣和甘蓝类黄酮含量的影响

图2 外源乙烯处理对鲜切莴苣和鲜切甘蓝总酚含量的影响Fig.2 Effect of exogenous ethylene treatments on total phenol of fresh－cut lettuce and fresh－cut cabbage

类黄酮与总酚的变化趋势大体相似，鲜切莴苣的类黄酮含量在鲜切2h内缓慢降低，大体保持不变之后于8h后显著上升。经过外源乙烯处理可将稳定时间提前至鲜切1h，之后趋势维持不变(图3A)。除此之外，外源乙烯处理后，鲜切莴苣在鲜切12h内类黄酮含量均低于对照，鲜切12h时差异达到最大(p＞0.05)，低于对照7.63mg/g。由图3B可见，甘蓝在鲜切12h内其类黄酮含量在4.80～7.14mg/g范围内呈下降上升再下降再上升的往复变化，经过外源乙烯处理后鲜切甘蓝的类黄酮含量显著降低，8h差异最大，低于对照67%(p＜0.05)。

图3 外源乙烯处理对鲜切莴苣和鲜切甘蓝类黄酮含量的影响Fig.3 Effect of exogenous ethylene treatments on flavonoid of fresh－cut lettuce and fresh－cut cabbage

2.4 乙烯处理对鲜切莴苣和甘蓝木质素含量的影响

切割处理后果蔬组织启动自身防御系统合成木质素产生愈伤组织，加固细胞壁，从而保证果蔬品质。而乙烯作为信号分子，通过信号传导加速机体的修复反应合成大量木质素，提高系统抗性。木质素在植物代谢过程中可输送水分、加固细胞壁、抵抗病原物、提高组织抗性。本研究发现，莴苣鲜切12h内呈单峰型变化，于鲜切1h达到含量高峰，而经过外源乙烯处理后，鲜切莴苣的木质素含量显著升高(p＞0.05)，鲜切8h差异最大，高于对照0.45个单位(图4A)。与此不同，甘蓝鲜切12h内呈双峰型变化，并于鲜切1h和8h分别达到含量高峰，外源乙烯处理后将含量高峰分别提前至鲜切1h和4h，同时显著增加甘蓝的木质素含量，4h差异最大(p＜0.05)，高于对照0.94个单位(图4B)。这与姜爱丽等［12］通过水杨酸处理提高蓝莓果实的木质素含量这一结果相一致。

图4 外源乙烯处理对鲜切莴苣和鲜切甘蓝木质素含量的影响Fig.4 Effect of exogenous ethylene treatments on lignin of fresh－cut lettuce and fresh－cut cabbage

3 结论

鲜切果蔬通过苯丙烷代谢途径，合成次生物质酚类化合物用以修复伤口，在鲜切果蔬防御应答过程中起到重要作用。而乙烯参与逆境条件下植物的应激胁迫响应，影响到植物体内一系列的胁迫反应和植物的抗性。本研究以莴苣和甘蓝作为试材，进行切割处理，发现两种叶菜类蔬菜苯丙烷代谢产生的次生代谢产物含量存在差异，鲜切莴苣的PAL活性和类黄酮含量均高于鲜切甘蓝，鲜切甘蓝中的木质素含量则比鲜切莴苣的木质素含量高，两者总酚含量水平相当。利用外源乙烯处理后，鲜切莴苣和甘蓝的PAL活性和总酚、类黄酮含量均受到抑制，木质素含量却得到显著增加，外源乙烯对鲜切莴苣和甘蓝木质素的促进作用与同PAL、总酚以及类黄酮的抑制效果发生不一致，产生的原因还有待进一步借助分子生物学知识进行研究讨论。总酚、类黄酮作为多酚类化合物可以有效的调控抗氧化系统，增强组织的抗性，延缓果蔬的氧化损伤，而利用外源乙烯处理后，两种鲜切叶菜类蔬菜中总酚、黄酮的含量降低，使得植物体内主要的抗氧化物质减少，从而得出结论，外源乙烯处理可降低鲜切莴苣和甘蓝的抗性，总酚、类黄酮含量过高会造成果蔬的褐变从而使产品的品质下降，本研究采用外源乙烯处理的优势是可保证鲜切莴苣和甘蓝维持较好的感官品质。木质素的含量的提高可促进愈伤组织的合成，对机械伤害胁迫起到修复的作用。由此得到结论，采用外源乙烯对鲜切莴苣和甘蓝进行处理不利于诱导植物的次生代谢产物的产生和释放，提高鲜切果蔬的自我修复反应，关于其他茉莉酸甲酯、水杨酸等信号分子对叶菜类蔬菜次生代谢的影响和作用还有待进一步研究发现。

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