枫香叶次生代谢物对李采后品质及
生理特性的影响

阎 聪，刘玉民*，刘亚敏，徐娜婷，周安静

(西南大学资源环境学院，西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715)

摘 要：为改善李采后贮藏品质和开发安全环保的生物保鲜剂，以江安李为试材，用不同质量浓度(8mg/100mL和15mg/100mL)枫香叶次生代谢物对江安李果实进行浸泡处理后低温贮藏(6℃)，每5d对贮藏期间果实的腐烂指数、可溶性固形物、可滴定酸、硬度、细胞膜渗透性、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性等品质和生理指标进行测定。结果表明：枫香叶次生代谢物处理可以有效保持李果实的贮藏品质，明显抑制李果实可溶性固形物、可滴定酸含量、相对固酸比值和硬度的下降速率，有效地控制李果实腐烂指数、细胞膜渗透性、MDA含量和POD活性的升高，较好地保持细胞膜功能活性。李果实贮藏25d后，各测试指标在处理与对照之间均具有显著差异(P＜0.05)，而多数指标在两个处理之间差异不显著。

关键词：枫香叶；次生代谢物；江安李；生理特性

Effects of Treatment with Secondary Metabolic Compounds of Liquidambar formosana Leaves on Post-Harvest Physiological and Biochemical Characteristics of Plum Fruits (Prunus salicina)

YAN Cong，LIU Yu-min*，LIU Ya-min，XU Na-ting，ZHOU An-jing

(Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region’s Eco-environments, Ministry of Education,
College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Abstract：The objective of this work was to improve storage characteristics and develop a safe and environmental friendly method for biological preservation of plum fruits (Prunus salicina). Jiang’an plums were immersed in aqueous secondary metabolic compounds of Liquidambar formosana leaves before storage at 6 ℃ and measured for quality and physiological parameters such as decay index, soluble solid content (SSC), titratable acidity (TA), cell membrane permeability, malondialdehyde (MDA) content and peroxidase (POD) activity at 5-day intervals during the storage. The results showed that different concentrations of the secondary metabolic compounds effectively maintained the storage characteristics of plum fruits. After storage for 25 days, the decreases in SSC, TA, relative SSC/TA ratio and fruit hardness were significantly inhibited as compared with those of the control, and the increases in fruit decay index, cell membrane permeability, MDA content and POD activity were effectively controlled so that the function and activity of the cell membrane could be maintained well. When the storage period was extended to 25 d, a significant difference in all the tested parameters between the treatment and control groups (P ＜ 0.05), but no significant difference in most of the parameters among different concentration groups were observed.

Key words：Liquidambar formosana leaves；secondary metabolic compounds；Pruns salicina；physiological properties

中图分类号：TS255.3；R284.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630(2013)24-0268-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201324056

枫香(Liquidambar formosana Hance)，又名枫树、三角枫，为金缕梅科枫香属植物，枫香全株均有药用价值，具有温经活络、祛风湿、行气、解毒等功能[1-2]。研究发现枫香叶挥发性成分对白葡萄球菌[3]、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、黄曲霉菌[4]等有较好的抑制作用；枫香叶乙醚和乙酸乙酯提取物对辣椒黑斑病病原菌有较强的抑制能力[5-6]；枫香叶醇提物及挥发油均具有较强的抗氧化活性[4,7]。长期以来，化学保鲜剂在延缓果蔬的衰老和控制果蔬腐烂等方面具有巨大的作用，但随着人们对生活质量的重视，化学保鲜剂的残留、环境污染以及食品安全等问题引起了人们的广泛关注，开发安全环保的生物源保鲜剂已成为果蔬采后研究的热点。植物次生代谢物中的多酚类、苯丙素类、苷类、多糖类和萜类等成分可通过抑制细胞膜质的过氧化、提高机体自身抗氧化酶的活性、抑制呼吸速率上升等方式起到对果蔬抗菌防腐的作用，从而延长果蔬贮藏期[8-9]，是生物源保鲜剂的重要来源。枫香叶中含有丰富的次生代谢物质，具有多种生物活性，可作为潜在的生物源保鲜剂进行研究开发。

江安李(Pruns salicina Lindl)为蔷薇科核果类植物，是重庆、四川等地的优良李树品种，其果实肉质细腻、脆甜多汁、爽口清香、微有苦涩味，深受消费者喜爱[10]。但由于成熟季节温度较高，果实具有呼吸跃变等特性，采后不久可出现果色转黄，果肉软化、腐烂等品质劣变现象，严重影响运销，给果农造成很大的经济损失，寻找适宜的保鲜方法和保鲜材料，对江安李的贮运具有重要的现实意义。因此，本研究拟以江安李为实验材料，通过测定江安李贮藏期间果实品质及生理指标的变化，研究枫香叶次生代谢物对江安李的保鲜作用，揭示其保鲜作用机理，为开发江安李新的植物源保鲜剂提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

枫香叶于2011年9月采自北碚茅庵林场幼年树，经西南大学林学教研室鉴定为枫香的叶。新鲜叶子经杀青后烘干粉碎备用。

江安李采自渝北区统景镇印合村，挑选无机械损伤、无病虫害、大小均匀、颜色一致、七、八分熟的李子，采后当天运回西南大学资源环境学院实验室，预冷备用。

三氯乙酸、硫代巴比妥酸 国药集团化学试剂有限公司；愈创木酚 中国佘山化工厂；D-101大孔吸附树脂、过氧化氢、重铬酸钾、硝酸钴、酚酞、氢氧化钠 成都科龙化工试剂厂；所有试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

GY-1硬度计 乐清市宝特思仪器有限公司；VBR90A手持折光仪 杭州汇尔仪器设备有限公司；DDS-307A电导率仪 上海精密仪器有限公司；T6新世纪紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；TGL-16G恰菲尔高速离心机 上海恰菲尔分析仪器有限公司；FA2004A电子天平 上海精天电子仪器有限公司；DKS-16电热恒温水浴锅 上海飞越实验仪器有限公司；SHB-3循环水多用真空泵 郑州杜甫仪器厂；RE-52旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；50×600玻璃层析柱 南宁市精密仪器仪表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 枫香叶次生代谢物溶液的制备

精确称取枫香叶粉末1kg，以体积分数50%的乙醇溶液超声波提取50min，提取3次合并滤液，提取液采用乙酸乙酯萃取，减压浓缩蒸干溶剂制备乙酸乙酯相浸膏，浸膏采用大孔吸附树脂层析法进行分离，依次用水、10%、30%、50%乙醇溶液洗脱，取50%的乙醇溶液洗脱液，减压浓缩蒸干溶剂，配制成质量浓度为8mg/100mL(处理1)和15mg/100mL(处理2)的枫香叶次生代谢物溶液备用。

1.3.2 处理方法

江安李鲜果用体积分数为1%的洗洁剂溶液(食用杀毒型)浸果5～10min，用去离子水漂洗3次，沥干水分后分别浸泡在质量浓度为0(对照)、8(处理1)、15mg/100mL(处理2)的枫香叶次生代谢物溶液中5min，自然晾干，再分装入聚氯乙烯(PVC)袋(厚度0.06mm)内，置于6℃条件下贮藏25d，每5d对贮藏的江安李进行1次测定，每处理每次测定取样30个果，重复3次；江安李贮藏期间的腐烂指数参照以上处理方法，置于相同条件下贮藏30d，单独测定。

1.3.3 指标测定

腐烂指数的测定参照郑永华等[11]的方法：按果实腐烂面积大小划分为4级。0级，无腐烂；1级，腐烂面积小于果实面积的10%；2级，腐烂面积占果实面积的10%～30%；3级，腐烂面积大于果实面积的30%。按下式计算腐烂指数。

腐烂指数/%=[∑(级别×该级果数)/(总果数×3)]×100

可溶性固形物的测定：采用折光仪法[12]；可滴定酸的含量测定：采用酸碱滴定法[14]；硬度的测定：采用实硬度计法，单位为kg/cm2；细胞膜渗透性的测定：采用电导率仪法[13]；丙二醛(MDA)含量的测定：采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法[15]，以鲜质量计，单位为mmol/g；过氧化物酶(POD)活性的测定：采用愈创木酚法[14]，以每分钟内A470nm变化0.01为1个酶活力单位(U)，酶活性单位以U/g计。

1.4 数据处理

所有指标测定均重复3次，采用SPSS for Windows 17.0进行统计、方差分析，运用最小极差法分析差异显著性，采用Excel 2003作图。

2 结果与分析

2.1 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间腐烂指数的影响

由图1可知，对照江安李在贮藏10d后开始出现腐烂，且随贮藏时间的延长果实的腐烂指数逐渐升高，到贮藏末期，对照果的腐烂指数达到10.8%，而8mg/100mL与15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的腐烂指数分别为2.2%、1.5%，与对照差异极显著(P＜0.01)。

图 1 枫香叶次生代谢物处理后江安李腐烂指数的变化

Fig.1 Change in decay index during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compouds

2.2 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间可溶性固形物含量的影响

图 2 枫香叶次生代谢物处理后江安李可溶性固形物的变化

Fig.2 Change in soluble solid content during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compounds

可溶性固形物是构成李果实风味的重要物质，可溶性固形物在李果实中的含量越高，李的食用品质越好。由图2可知，在李果实贮藏期间，8mg/100mL与15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的可溶性固形物含量随贮藏时间的延长缓慢升高，均高于对照，且一直维持较高水平。第25天时，8mg/100mL与15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的可溶性固形物含量分别为10.39%、10.47%，比对照高10.53%、11.38%，方差分析可知，对照与各处理差异达极显著水平(P＜0.01)，两处理组之间差异不显著。由此可见，经枫香次生代谢物处理有利于保持果实的良好品质。

2.3 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间可滴定酸含量的影响

图 3 枫香叶次生代谢物处理后江安李可滴定酸含量的变化

Fig.3 Change in titratable acidity during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compoundment

由图3可知，贮藏开始时，江安李的可滴定酸含量在0.74%以上，随着贮藏时间的延长，李果实中的含酸量逐渐下降，与贮藏时间呈线性负相关关系。与对照组相比，贮藏5d后各处理组的果实可滴定酸含量下降趋于平缓，方差分析可知，对照与15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组存在显著差异(P＜0.05)，与8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组差异不显著。由此可见，不同质量浓度的枫香叶次生代谢物处理对李果实的可滴定酸含量的下降有抑制作用，但抑制程度不同。

2.4 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间相对固酸比的影响

图 4 枫香叶次生代谢物处理后江安李相对固酸比的变化

Fig.4 Change in relative SSC/TA ratio during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compouent

相对固酸比为可溶性固形物含量与可滴定酸含量比值的相对值，其数值的高低可反映果实的口味。通常数值高，果实口感偏甜；数值低，口感偏酸。由图4可知，8mg/100mL和15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组在贮藏过程中，相对固酸比明显升高，且8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组全部显著高于对照(P＜0.01)，至贮藏末期，两处理分别比对照高5.3%和4.7%，经方差分析，两处理组与对照间存在极显著差异(P＜0.01)，两处理组之间差异不显著(P＞0.05)。

2.5 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间硬度的影响

图 5 枫香叶次生代谢物处理后江安李硬度的变化

Fig.5 Change in firmness during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compouent

由图5可知，在整个贮藏期间，经涂膜处理的江安李果实的硬度总高于对照，0～15d，对照和8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的硬度呈现先下降后又平缓上升趋势，贮藏15d后，对照的果实硬度迅速下降，而8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的硬度变化趋于平缓，15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的硬度呈波动性上升趋势，至贮藏25d时，江安李的硬度大小顺序是15mg/100mL处理组＞8mg/100mL处理组＞对照。经方差分析，江安李果实硬度在对照与处理组之间有极显著差异(P＜0.01)。

2.6 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间相对电导率的影响

图 6 枫香叶次生代谢物处理后江安李相对电导率的变化

Fig.6 Change in cell membrane permeability during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compouent

植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，细胞膜受到损伤时，可导致细胞内电解质大量外渗，通过测定果实贮藏过程中外渗液的电导率，可判断果品的贮藏质量。由图6可知，随贮藏时间的延长，江安李果实的相对电导率逐渐增大，与黑琥珀李在贮藏过程中膜透性变化趋势相同[16]；枫香叶次生代谢物两个处理组的果实相对电导率呈先上升后下降趋势，这一结果与香蕉李在贮藏过程中膜透性的变化趋势是相似的[17]。0～20d，对照与两处理的相对电导率都逐渐增加且差异不显著，这可能是李果实发生了轻微的冷害，导致了相对电导率的增加，到贮藏末期，对照果实的相对电导率是贮藏前2.27倍，而8mg/100mL和15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的相对电导率分别比对照低22.76%和22.27%，且与对照之间差异极显著(P＜0.01)，这可能与枫香叶次生代谢物中的有效物质发挥作用，及时清除O2－•、•OH等自由基，抑制了膜脂的过氧化，弥合了破损细胞膜的部分结构有关。结果表明，枫香叶次生代谢物处理可抑制了细胞相对电导率的增大，有效减轻冷害对细胞膜造成的伤害。

2.7 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间MDA含量的影响

MDA是膜脂过氧化作用的主要产物之一，其含量的多少可以反映膜受损程度、膜脂过氧化程度和植物的衰老状况[18-19]。由图7可知，在李果实整个贮藏期间，随贮藏时间的延长，果实中MDA含量逐渐升高，贮藏15d后处理组果实中MDA含量变化趋于平缓，并低于对照，其中，对照与15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组差异极显著(P＜0.01)，与8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组差异显著(P＜0.05)，两处理之间差异显著(P＜0.05)，表明次生代谢物质量浓度差异对江安李贮藏期间果实中MDA的产生具有不同程度的抑制作用。

图 7 枫香叶次生代谢物处理后江安李MDA含量的变化

Fig.7 Change in MDA content during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabtment

2.8 枫香叶次生代谢物对江安李贮藏期间POD活性的影响

图 8 枫香叶次生代谢物处理后江安李POD活性的变化

Fig.8 Change in POD activity during storage of Jiang’an plums treated with L. formosana leaf secondary metabolic compoment

POD作为植物组织老化的一种生理指标，广泛地存在于植物体中，在植物的生长发育过程中它的活性不断发生变化，是一种促进衰老的酶[20-23]。图8显示，在江安李整个贮藏过程中，对照和8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组李果实的POD活性呈先升后降的单峰变化，从第10天开始，各处理的POD活性都低于对照，贮藏25d时，8mg/100mL和15mg/100mL枫香叶次生代谢物处理组的POD活性依次为28.85、24.36U/g，分别比对照低24.85%和36.55%，且差异极显著(P＜0.01)。

3 结 论

细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它能保证细胞内环境的相对稳定，使各种生化反应能够有序运行，在果实贮藏期间，体内活性氧自由基不断积累，加剧了细胞膜中磷脂双分子不饱和脂肪酸的不饱和键氧化分解，膜脂过氧化是果实贮藏期间膜降解的主要机制。枫香中含有大量的萜类化合物、黄酮类化合物、苯丙素类化合物、多糖类、酚酸类化合物及其苷类等次生代谢产物[4,24-26]。这些物质可以通过提高果实自身的超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性，有效地清除果实贮藏期间产生的O2－•、•OH等自由基，抑制膜脂过氧化，延缓果实衰老[27-29]。MDA是膜脂过氧化产物，它可以与膜上的蛋白质、酶等结合，导致膜完整性的破坏和选择透性的丧失，引起相对电导率的上升，是细胞膜被破坏的标志物质。本研究中MDA含量与相对电导率的变化呈显著正相关，在李果实贮藏期间相对电导率和MDA含量均呈持续升高的趋势，表明随着果实贮藏时间的延长细胞膜受损伤的程度不断加大；与对照相比，处理组(8mg/100mL和15mg/100mL质量浓度的枫香叶次生代谢物)能够有效降低果实的细胞膜渗透性和MDA含量的递增速度，抑制果实体内氧自由基的积累和膜脂过氧化程度，延缓果实衰老。POD作为植物组织老化的一种生理指标，是一种促进衰老的酶[22-23]，本研究中，对照李果实的POD活性始终高于处理组，表明用枫香叶次生代谢物处理可有效抑制李果实的衰老速度。

果实的可溶性固形物、可滴定酸度、固酸比、硬度等是影响果实贮藏品质的重要指标，本实验中，用8mg/100mL和15mg/100mL质量浓度的枫香叶次生代谢物处理可减缓李果实贮藏期间可溶性固形物、可滴定酸含量和硬度的下降速率，有效抑制腐烂指数的升高，并显著提高果实固酸比，有效保持了李果实的贮藏品质。因此，枫香叶次生代谢物具有保鲜活性的物质基础，但具体何种成分对贮藏期间江安李的品质产生影响有待进一步的研究。

江安李果实贮藏25d时，各测试指标在处理与对照之间均具有显著差异(P＜0.05)，而多数指标在两个处理之间差异不显著，考虑到生产成本和原料用量，8mg/100mL枫香叶次生代谢物处理更适宜江安李果实采后贮藏保鲜。

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