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不同LED处理对油桃果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响.pdf

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资源描述

1、1634核农学报2 0 2 3,37(8):16 34 16 42Journal of Nuclear Agricultural Sciences文章编号:10 0 0-8 551(2 0 2 3)0 8-16 34-0 9不同LED处理对油桃果实采后类胡萝下素及可溶性糖代谢的影响孙亚静1王燕!郝雅婧1周丹丹2屠康1*(南京农业大学食品科技学院,江苏南京210095南京林业大学轻工与食品学院,江苏南京210037)摘要:光是影响果实生理代谢活动的重要因子。为研究不同发光二极管(LED)对油桃(Prunus persicavar.nectarine)果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响,以紫金

2、红3号油桃为试材,采用蓝光、红光和白光3种LED光源对其进行为期8 d的光照处理,以黑暗处理为对照,分析油桃果实中类胡萝卜素与果肉色泽及可溶性糖的关联性。结果表明,在处理期间,LED光照促进了果实中总类胡萝卜素的积累,白光和蓝光处理作用显著。在油桃果实中共检测到9种类胡萝卜素,以-胡萝卜素、紫黄质为主;不同类胡萝卜素对不同LED处理的响应不同,处理期间白光组中9-顺式-紫黄质、花药黄质及叶黄素的含量较高,而蓝光组在处理末期显著促进了紫黄质、黄体黄质、玉米黄素、-隐黄质、-胡萝卜素和顺式-胡萝卜素的积累。果肉色泽特征值与不同类胡萝卜素含量呈现不同的相关性,其中,L值与总类胡萝卜素含量呈极显著负相

3、关,a值、色泽指数CIRG值与总类胡萝卜素含量呈极显著正相关。油桃果实中主要含有果糖、葡萄糖和蔗糖3种可溶性糖,蓝光处理促进了果实中果糖和葡萄糖的积累,白光处理显著促进了蔗糖的代谢。不同LED处理下类胡萝卜素与可溶性糖含量的相关性不同,各处理组中总类胡萝卜素含量与果糖和葡萄糖含量均呈极显著正相关。本研究结果可为油桃采后品质调控技术的研发提供理论依据。关键词:油桃;发光二极管(LED);类胡萝卜素;可溶性糖;色泽D0I:10.11869/j.issn.1000-8551.2023.08.1634油桃(Prunus persicavar.nectarine)表面光滑、无毛,果实色泽亮丽,果肉厚而脆

4、嫩、香味浓郁,富含维生素C及多酚、类胡萝卜素等多种生物活性物质,深受广大消费者的喜爱1-2 。油桃属于呼吸跃变型果实,成熟期在高温季节,采后易衰老、质地变软、风味变差,严重影响果实的感官、质构品质和商品价值,因此采后选择合适的贮藏保鲜技术以延长其货架期显得尤为重要3-4。类胡萝卜素是油桃果实主要的呈色物质,包含胡萝卜素类和叶黄素类,不仅是重要的维生素A原,还具有预防疾病及保健的作用5-6 。类胡萝卜素分子中含有共轭双键,该结构对40 0 50 0 nm波长的光有较强的吸收,从而使果实呈现从黄色、橙色到红色不同的色泽7 。类胡萝卜素的生物合成主要通过异戊二烯途径,可溶性糖经过糖酵解途径可以产生丙

5、酮酸和3-磷酸甘油醛(3-phosphoglyceraldehyde,3-G A P),然后通过2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)途径为类胡萝卜素的合成提供前体物质一一异戊烯焦磷酸(isopentenyl pyrophosphate,IPP)6.8。因此,果实中的可溶性糖含量对类胡萝卜素的积累至关重要,同时,果实中类胡萝卜素的组成和含量也会对果实的色泽产生影响。目前已开发多种技术用于丰富采后贮藏期间果实中的生物活性物质,其中,发光二极管(light-emittingdiode,LED)照射作为一种无残留的物理方

6、法,已被广泛应用于番茄9-10 、柑橘1、甜橙12-13、蓝莓14、草莓15和樱桃16 等果实的采后保鲜,并证明对果实中一些生物活性物质产生了积极影响17 。例如,采用紫外线(u l t r a v i o l e t,U V)和LED联合处理番茄果实,果实中的类胡萝卜素含量几乎增加了一倍18-19。果实中酚类化合物柚皮素、芦丁、咖啡酸等含量在LED光照下也会增加2 0 。Ma等12 发现,LED蓝光可以诱导橙皮中叶绿素和总类胡萝卜素的积累,并改变类胡萝卜素的组收稿日期:2 0 2 2-0 5-0 5接受日期:2 0 2 3-0 4-2 5基金项目:国家自然科学基金面上项目(32 0 7 2

7、2 6 9)作者简介:孙亚静,女,主要从事农产品贮藏与加工研究。E-mail:*通讯作者:屠康,男,教授,主要从事农产品贮藏与加工、农产品无损检测研究。E-mail:1635不同LED处理对油桃果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响8期成。此外,采后蓝光照射还可促进甜樱桃中花青素的积累16 。然而,目前采用不同LED光照处理油桃的研究较少,对LED如何影响采后油桃果实中类胡萝卜素的代谢及其与果实色泽和可溶性糖含量之间的关联性研究还鲜见报道。因此,本研究以紫金红3号油桃为试材,通过对其进行不同光质的LED处理,探究不同LED光照处理对油桃果实采后色泽、类胡萝卜素组成和含量及可溶性糖的影响,并分析

8、类胡萝卜素与果实色泽及可溶性糖含量之间的相关性,以期建立果实色泽、营养及风味品质之间的联系,为LED更好地应用于油桃果实采后品质的调控提供理论依据。1材料与方法1.1材料与试剂紫金红3号油桃,2 0 2 1年6 月3日采摘于江苏省南京市栖霞区八卦洲红杜鹃农业生态园。样品选用盛花期后95d左右的果实,采摘后用2 0 空调车于1h内运回实验室,选择色泽、大小一致,无机械损伤,无病害的36 0 个油桃果实用于试验。紫黄质标准品,美国Sigma公司;叶黄素、玉米黄素、-胡萝卜素标准品,上海源叶生物科技有限公司;-隐黄质标准品,北京索莱宝科技有限公司;甲醇、乙腈(色谱纯),美国天地有限公司;甲基叔丁基醚

9、(色谱纯),美国阿拉丁工业公司;葡萄糖、果糖、蔗糖标准品,上海源叶生物科技有限公司;提取试剂正已烷、丙酮、无水乙醇、甲基叔丁基醚、甲醇、氢氧化钾、丙酮、氯化钠均为国产分析纯。1.2仪器与设备LB-300-I 型光照培养箱(带有红、蓝、白色光源灯板),上海龙跃仪器设备有限公司;LC-20A型高效液相色谱仪(配有SPD-M20APDA检测器及ELSD检测器),日本岛津公司;YMC-C30色谱柱(4.6 mmx250mm,5m),日本YMC公司;碳水化合物分析柱,美国Agilent公司;MultiskanFC型酶标仪,美国赛默飞世尔科技公司;ZGDCY-24SY水浴氮吹仪,上海梓桂仪器有限公司;3K

10、15冷冻离心机,德国Sigma公司;BS-1F型恒温振荡培养箱,常州国华电器有限公司;CR-10型便携式色差仪,日本Minolta公司。1.3试验方法1.3.1样品处理油桃散除田间热后,随机分为4组,置于光照培养箱中,采用蓝光(40 0 50 0 nm,445n m)、红光(6 0 0 6 90 nm,6 55n m)和白光(40 0 6 90 nm)3种LED光源处理,设定光照强度为40 molms,将果实中缝线平行于灯板放置,果实上表面距离灯板2 0 cm,以黑暗(不进行光照处理)条件作为对照。果实在温度(201.5)、相对湿度8 5%条件下处理8 d。处理期间,每12 h将油桃垂直翻转1

11、8 0,以确保果实的所有部分都暴露在相同水平的光照强度下。每隔2 d取样,每次随机选取15个果实,试验重复3次。取样选取光照射面靠近果皮1cm厚的果肉,液氮速冻后保存于-8 0 冰箱。以采摘散除田间热后不做任何处理的果实作为第0 天的样本,并于取样当天测定果肉颜色参数,每个分析设置3个重复。1.3.2油桃果肉颜色的测定采用CR-10型便携式色差仪测定油桃果肉的L、a*和b值。油桃果实去掉果皮后,选择果实中缝线对称的4个点进行测定,每组测定10 个果实。L*、a*、b*分别表示果实的亮暗、红绿程度(+*表示偏红,-*表示偏绿)及黄蓝色差(+b*表示颜色偏黄,-b*表示颜色偏蓝)。色彩饱和度C*、

12、色调角h及色泽指数(colorindexof redgrape,CIR G)根据式(1)(3)计算:C*=a+62(1)6(2)二arctana180-hCIRG(3)L*+C*1.3.3油桃果实中类胡萝卜素的提取和测定1.3.3.1类胡萝卜素的提取参考Han等2 1 的方法并稍加修改。称取6 g油桃果肉在液氮中充分研磨成粉末。精确称取0.6 g油桃果肉粉末于10 mL离心管中,加人3.0 mL正已烷/丙酮/无水乙醇2:1:1,V/V/V,含0.1%2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(butylatedhydroxytoluence,BH T)提取液,立即涡旋30 s以充分混匀,然后于4、12 0

13、 0 0 rmin条件下离心10 min,收集上层黄色有机相液体于新的10 mL离心管中。剩余液体再次加入3.0 mL提取液,重复提取2 次,合并3次提取液,氮吹至干。以上操作均在避光或弱光条件下进行。1.3.3.2类胡萝卜素含量的测定总类胡萝卜素含量的测定采用分光光度法,将氮气吹干后的样品溶于600L甲醇/丙酮(1:1,V/V,含0.1%BHT)中,于450 nm下测定溶液的吸光值。根据-胡萝卜素标准曲线计算样品中类胡萝卜素含量。油桃果实中各组分类胡萝卜素含量的测定需进行皂化,具体参考朱运钦5 和卢娟芳6 的方法并稍加修改。氮吹至干的样品用2.0 mL甲基叔丁基醚(含0.1%BHT)溶解,然

14、后加人2.0 mL10%KOH-甲醇溶液(W/V),轻摇后于2 5、130 rmin条163637卷报核农学件在振荡培养箱中皂化30 min。皂化后加人2.0 mL10%NaCl水溶液(W/V)洗3次至pH中性,每次水洗后弃去水层,最后将溶液氮吹至干用于高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)分析。样品分析前复溶于2 0 0 L甲醇/丙酮(1:1,V/V)溶液中,过0.2 2 m有机滤膜至液相小瓶进行HPLC检测。1.3.3.3HPLC分析条件牛采用岛津LC-20A高效液相色谱仪,仪器配置SPD-M20APDA检测器,选用YMC-C

15、30(4.6 m m x 2 50 m m,5m)色谱柱;流动相为A相:乙腈/甲醇(3:1),B相:10 0%MTBE。洗脱程序参考Han等2 1 和朱运钦5 的方法并稍加修改:0 10 min:A:B(95:5);1019min:A:B(86:14);1929min:A:B(75:25);2935min:A:B(50:50);3545min:A:B(95:5)。柱温2 5,流速1.0 mLmin,进样量2 0 L,检测波长450 nm。1.3.3.4各组分类胡萝卜素的定性定量分析依据类胡萝卜素标准品以及相关文献对油桃果实中各组分类胡萝卜素进行鉴定,对于有标准品的组分采用外标法进行定量,无标品

16、的组分定量参考文献5,2 2 中报道的替换计算方法。1.3.4可溶性糖的提取和测定可溶性糖含量的测定参考Zhou等2 3 的方法并稍加修改。称取9g油桃果肉在液氮中充分研磨,精确称取2.0 g研磨样品于50 mL离心管中,加人30 mL蒸馏水涡旋混匀,8 0 水浴提取1h,冷却至室温后于8 0 0 0 rmin离心2 0 min,取上清液1.0mL准确稀释至2.0 mL,吸取1.0 mL过0.45m水系滤膜后进行测定。可溶性糖的分析采用配有蒸发光散射检测器(evaporative light scattering detector,ELSD)的岛津LC-20A1260型高效液相色谱系统,色谱柱

17、为碳水化合物分析柱(2 50 mmx4.6mm,5m),流动相为乙腈/水(7 5:2 5,V/V),柱温35,进样量2 0 uL,流速1.0 mLminl1.4数据处理与分析结果均以3次重复试验的平均值标准差表示。运用Excel2019进行数据整理,SPSS18.0软件进行相关性分析,SAS软件进行单因素方差分析,采用Duncan多重比较法(Duncans multiple range tests)进行显著性分析,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同LED处理对油桃果实总类胡萝卜素含量的影响由图1可知,在处理期间,随着贮藏时间的延长,对照组和处理组油桃果实中总类胡萝卜素含量均呈不断上

18、升趋势。其中,除第8 天外,白光处理组总类胡萝卜素含量均显著高于其他处理组。而蓝光处理组总类胡萝卜素含量在第8 天达到最高,为2 8.2 9gg,是对照组的1.5倍,是采收初期含量的2.3倍。所有LED处理组中果实类胡萝卜素总量均高于对照组,表明油桃采后予以适当的LED光照,可以有效促进果实中类胡萝卜素的积累。35黑暗红光蓝光白光a30aa25aabbbbb20bbb15aaaa10502468贝藏时间Storagetime/d注:不同小写字母表示同一贮藏时间不同处理组之间差异显著(P0.05)。下同。Note:Different lowercase letters indicated sig

19、nificant differences amongdifferent treatment groups at the same storage time(P0.05).The same as following.图1不同LED处理下油桃果实总类胡萝卜素含量的变化Fig.1Changes of total carotenoids content in nectarine fruitunder different LED treatments2.2不同LED处理对油桃果实中各组分类胡萝卜素含量的影响在油桃果实中共检测到9种类胡萝卜素,如图2 所示,包括紫黄质、9-顺式-紫黄质、黄体黄质、花药黄质

20、、叶黄素、玉米黄素、-胡萝卜素、顺式-胡萝卜素和-隐黄质,以-胡萝卜素、紫黄质、黄体黄质为主,在处理初期分别占到2 7.0 5%、2 4.7 5%和19.97%。不同处理组中各类胡萝卜素含量存在差异。在处理期间,随着贮藏时间的延长,紫黄质含量呈现先下降后上升的趋势,处理第4天达到最低值,处理末期蓝光处理组含量达到最高值8.53gg,是对照组的1.9倍,表明蓝光处理在后期促进了油桃果实中紫黄质的积累。9-顺式-紫黄质是紫黄质的顺式异构体,其含量在LED处理组中呈现波动变化,在对照组中呈现先下降后上升的趋势,处理末期,对照组和LED处理组之间无显著差异。黄体黄质含量的变化趋势和紫黄质类似,整体亦呈

21、现先下降后上升的趋势,除第4天外,蓝光处理组中的黄体黄质含量均高于其他处理组,且1637不同LED处理对油桃果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响8期黑暗-蓝光红光白光10A0.6B10C(.3.3r1)/uquexejoA8a0.58aaa60.46aabaD0.344a0.22a20.1b000.00246802468024682.43.2DEF42.82.02.4(.3.1)/u/an7.431.6幸巢米王2.01.21.621.20.860.8a0.4ab0.4a600.00.0024680246802468243.0GH2.4(,3.arl)/uruuexodkio-d202.5ta

22、a2.0162.01.6121.51.2b81.0bc0.8abaa0.5b4bc0.4a0.0D00.0024680246802468贮藏时间Storagetime/d贮藏时间Storagetime/d贮藏时间Storagetime/d图2不同LED处理对油桃果实中紫黄质(A)、9-顺式-紫黄质(B)、黄体黄质(C)、花药黄质(D)、叶黄素(E)、玉米黄素(F)、-胡萝卜素(G)、顺式-胡萝卜素(H)、-隐黄质(I)含量的影响Fig.2Effects of different LED treatments on the content of violaxanthin(A),9-cis-vio

23、laxanthin(B),luteoxanthin(C),antheraxanthin(D),lutein(E),zeaxanthin(F),-carotene(G),cis-carotene(H)and-cryptoxanthin(I)in nectarine fruit在末期达到最高值9.2 7 gg。随着贮藏时间的延长,花药黄质含量在各LED处理组中均呈现下降趋势,均高于对照组,且白光处理组含量始终高于其他处理组,表明白光处理有利于维持果实中花药黄质的含量。叶黄素含量在油桃果实处理前期和后期变化较小,白光处理组呈现先上升后下降的趋势,在处理第4天达到最高值,且处理期间始终高于其他处理组;

24、对照组中叶黄素含量始终较低,且呈下降趋势。处理组和对照组中玉米黄素含量变化趋势相同,均在0 2 d上升、2 4d下降,在第4天达到最低值,后期逐渐上升;蓝光处理组中玉米黄素含量始终高于其他处理组,且在第6 第8 天急剧积累,末期达到2.73ggl,是对照组的3.3倍。-胡萝卜素是油桃果实中主要的类胡萝卜素,在处理前期,果实中-胡萝卜素积累缓慢,白光处理组第2 天含量较高,然后缓慢下降,第8 天达到最低值。第6 第8 天,蓝光处理组中-胡萝卜素迅速积累,处理末期含量达到18.47 g?g,占总类胡萝卜素含量的40.7 2%,达到贮藏初期的2.6 倍。因此,白光处理在前期有利于-胡萝卜素的积累,而

25、蓝光处理在后期促进作用更显著。处理期间,白光和对照组中顺式-胡萝卜素含量整体变化较小,但白光处理组中含量始终高于对照组,蓝光组在处理2 天后至第8 天均显著高于对照组。-隐黄质含量变化和-胡萝卜素含量变化相似,蓝光处理组中,-隐黄质在处理初期和中期缓慢上升,后期(6 8 d)急剧上升,显著促进了油桃果实中-隐黄质的积累。整个处理期间,红光对油桃果实中类胡萝卜素各组分变化影响较小。2.3不同LED处理对油桃果肉颜色的影响光照影响色素的合成,不同LED处理对采后油桃163837卷报农学核果肉的色泽也有一定影响。由图3可知,处理期间,随着贮藏时间的延长,果肉L值呈下降趋势。第4天,白光组L值显著高于

26、对照组,表明油桃果肉亮度较高。处理前期,对照组L值较低,而在第6 第8 天高于LED处理组,表明黑暗处理在贮藏后期有助于维持油桃果肉亮度。果肉值整体呈上升趋势,表明果肉红度在处理期间有所增强,但各处理组间差异不显著。果肉6值在整个贮藏过程中呈现先下降后上升的趋势,处理前期,蓝光处理组显著低于对照组,而红光和白光处理组与对照组无显著差异;处理末期,对照组6*值显著高于蓝光和红光处理组,表明在黑暗条件下果肉黄度较好。色泽指数CIRG可以评价果实的色泽深浅和成熟度,CIRG值越大,果实颜色越深2 4。由图3-D可知,果肉CIRG值逐渐增大,说明随着贮藏时间的延长,油桃果肉颜色逐渐加深。其中,蓝光处理

27、组CIRG值显著高于对照和其他处理组,表明蓝光处理下果肉着色较好,且第4 第8 天LED处理组CIRG值均显著高于对照组,因此果实采后给予适当LED光照,有利于其着色。一黑暗蓝光白光一红光670AB684a66a64a2a62工工a0aa60aaa58-256-40246802468561.70CD541.6552abaaa50aba1.60d48a461.55aa441.5042401.4510246802468藏时间Storagetime/d贮藏时间Storagetime/d图3不同LED处理下油桃果肉L(A)、a(B)、b*(C)和CIRG(D)的变化Fig.3Changes of L(

28、A),a*(B),b*(C)and CIRG(D)in nectarine flesh under different LED treatments2.4油桃果实颜色特征值与类胡萝卜素含量的相关性分析利用皮尔逊相关系数对油桃果肉色泽特征值与类胡萝卜素含量进行相关性分析,结果如表1所示。L*值与花药黄质含量呈极显著正相关,与玉米黄素含量呈显著负相关,与-隐黄质和总类胡萝卜素含量呈极显著负相关,即玉米黄素、-隐黄质和总类胡萝卜素含量越高,果肉亮度越低。值与花药黄质含量呈极显著负相关,与9-顺式-紫黄质含量呈显著负相关,而与玉米黄素、-隐黄质及总类胡萝卜素含量呈极显著正相关,这和L值与三者的关系正好

29、相反,表明玉米黄素、-隐黄质和总类胡萝卜素含量越高,果肉红度越高。b*值与紫黄质含量呈极显著正相关,与黄体黄质含量呈显著正相关,即果实中紫黄质和黄体黄质含量越高,果肉黄度越高。油桃果实CIRG值与花药黄质含量呈显著负相关,与-隐黄质含量呈显著正相关,而与总类胡萝卜素含量呈现极显著正相关,即果实中总类胡萝卜素含量越高,果实颜色越深2.5不同LED处理对油桃果实中可溶性糖含量的影响蔗糖、果糖和葡萄糖是油桃果实中主要的3种可溶性糖,其中,蔗糖含量最高。新鲜采摘的油桃蔗糖含量占总可溶性糖的8 0.59%。果实在采摘后,呼吸作用仍在进行,通过呼吸及其他一系列生理生化活动,蔗糖分解成葡萄糖和果糖。由图4可

30、知,对照组中果糖和葡萄糖含量均在采后初期上升,中期下降,后期再次上升,16398期不同LED处理对油桃果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响表1油桃果实果肉色泽特征值与类胡萝卜素含量相关性分析Table1Correlation analysis between flesh color characteristic values and carotenoids content of nectarine fruit项目紫黄质黄体黄质花药黄质9-顺式-紫黄质叶黄素玉米黄素-隐黄质-胡萝卜素顺式-胡萝卜素总类胡萝卜素ItemVioLuteoAnt9-cis-VioLutZea-Cry-Carcis-C

31、arTCL0.178-0.0970.667*0.3520.076-0.531*-0.627*-0.292-0.034-0.749*0.003-0.742*-0.451*-0.2600.627*0.568*0.2540.024*a0.2230.668*60.659*0.519*0.0970.319-0.2520.2430.1100.170-0.272-0.222CIRG-0.413-0.123-0.526*-0.3560.0930.3460.528*0.2370.1920.720*注:表示显著相关(P0.05),*表示极显著相关(P0.01)。Vi o:紫黄质;Luteo:黄体黄质;Ant:花药

32、黄质;9-cis-Vio:9-顺式-紫黄质;Lut:叶黄素;Zea:玉米黄素;-Cry:-隐黄质;-Car:-胡萝卜素;cis-Car:顺式-胡萝卜素;TC:总类胡萝卜素。下同。Note:*means significant correlation(P0.05),*means extremely significant correlation(P0.01).Vio:Violaxanthin.Luteo:Luteoxanthin.Ant:Antheraxanthin.9-cis-Vio:9-cis-Violaxanthin.Lut:Lutein.Zea:Zeaxanthin.-Cry:-Cryp

33、toxanthin.-Car:-Carotene.cis-Car:cis-Carotene.TC:Total carotenoid.The same as following.在处理第8 天分别达到10.42 和13.7 4mgg。LED 处理组中果糖和葡萄糖含量均随贮藏时间的延长而上升,在第8 天达到最高值。蓝光处理组的果糖和葡萄糖含量始终高于对照组,处理第8 天达到最高值12.19和13.98mgg,表明蓝光处理促进了果实中果糖和葡萄糖的积累。这一现象在杨梅2 5 果实中也有发现。白光处理组中果糖含量在贮藏后期显著高于对照组,表明白光处理在后期促进了油桃果实中果糖的积累。然而,红光处理对果

34、实中果糖和葡萄糖的积累影响较小。不同处理组中蔗糖含量呈现先下降后上升的趋势。在处理后期,LED处理组中蔗糖含量显著低于对照,表明LED处理促进了油桃果实中蔗糖的分解代谢,一定程度上促进了果实采后生理代谢活动的进行依据果实中3种可溶性糖的含量对可溶性总糖进行了分析,结果如图4-D所示。采后处理期间可溶性总糖含量的变化与蔗糖一致,呈现先下降后上升的趋势。对照组和白光处理组在第2 天降到最低值,而红光和蓝光处理组分别在第4和第6 天降至最低,蓝光和红光处理可溶性总糖含量在前期高于对照,而白光处理组却始终低于对照,表明蓝光和红光处理在前期促一黑暗一蓝光白光红光1315ABa1214aaa1113aTb

35、10a12911810daa79024680246890110CD80100ab709060805070db406030500246802468藏时间Storagetime/d贮藏时间Storagetime/d图4不同LED处理对油桃果实果糖(A)、葡萄糖(B)、蔗糖(C)和可溶性总糖(D)含量的影响Fig.4Effects of different LED treatments on the content of fructose(A),glucose(B),sucrose(C)andsoluble total sugar(D)in nectarine fruit164037卷报核农学进了油

36、桃果实中可溶性总糖的积累,而白光在整个处理期间促进了可溶性总糖的代谢。2.6油桃果实中类胡萝卜素与可溶性糖含量的相关性分析由表2 可知,果实中类胡萝卜素与可溶性糖含量存在一定相关性,不同的LED处理对两者相关性产生不同影响。对照组和处理组中均显示出,花药黄质与果糖和葡萄糖含量呈显著负相关,推测果糖和葡萄糖通过糖酵解途径和MEP途径生成类胡萝卜素代谢前体,进而促进果实中花药黄质的积累。-隐黄质与果糖和葡萄糖含量均呈现显著正相关,即-隐黄质的含量会随着果糖和葡萄糖含量的升高而增加。同时,果实中总类胡萝卜素含量与果糖和葡萄糖含量存在较强的正相关性。表2类胡萝卜素与可溶性糖含量相关性分析Table2C

37、orrelation analysis between carotenoids and soluble sugars content项目可溶性糖紫黄质黄体黄质花药黄质9-顺式-紫黄质叶黄素玉米黄素-隐黄质-胡萝卜素顺式-胡萝卜素总类胡萝卜素Itemsoluble sugarVioLuteoAnt9-cis-VioLutZea-Cry-Carcis-CarTC对照组果糖-0.0890.016-0.836*-0.022-0.613*0.3070.579*-0.0480.1960.723*Control葡萄糖0.0980.312-0.609*0.257-0.4820.4920.816*0.2380.

38、2730.686*燕糖-0.0860.2720.2400.377-0.0010.4390.540*0.262-0.2320.393总糖-0.0770.3010.0630.389-0.1260.5110.677*0.275-0.1630.534*蓝光组果糖0.4140.389-0.814*-0.3460.1170.717*0.693*0.626*0.634*0.878*Blue葡萄糖0.3570.315-0.820*-0.3280.2410.664*0.683*0.605*0.669*0.897*燕糖0.677*0.708*-0.124-0.215-0.4720.557*0.3910.4510.

39、1530.237总糖0.726*0.746*-0.336-0.289-0.3860.699*0.546*0.581*0.0360.458红光组果糖-0.616*-0.574*-0.906*-0.715*-0.568*-0.0580.641*-0.300-0.3440.933*Red葡萄糖-0.512-0.529*-0.706*-0.632*-0.361-0.1210.727*-0.093-0.587*0.793*燕糖0.813*0.810*0.543*0.5120.661*0.742*0.1270.764*-0.048-0.326总糖0.720*0.719*0.3570.3600.586*0.

40、780*0.3400.777*-0.193-0.103白光组果糖-0.601*-0.517*-0.916*0.0180.1360.618*0.846*-0.627*0.2300.923*White葡萄糖-0.537*-0.504-0.858*-0.0200.1400.645*0.815*-0.596*0.3470.943*燕糖0.4410.599*0.4530.045-0.826*0.007-0.364-0.019-0.699*-0.665*总糖0.2760.4750.1690.050-0.868*0.245-0.093-0.251-0.672*-0.3903讨论研究表明,果实的货架期与其生物

41、活性物质的含量有关,而这些生物活性物质多具有抗氧化活性,因此提高水果中的天然抗氧化剂水平可能是保持水果品质的一项有价值的策略16 。类胡萝卜素作为一种天然抗氧化剂,在黄肉油桃中分布广泛。本研究采用蓝光、红光和白光3种LED光源对采后贮藏期间的油桃进行处理,发现LED处理在一定程度上促进了果实中类胡萝卜素的积累,白光和蓝光促进作用最显著。研究发现,类胡萝卜素对蓝紫光有较强的吸收,而白光波长范围较宽(包含可见光波长),这可能是果实中类胡萝卜素在蓝光和白光处理下积累的重要原因。这与Hu等13 的研究结果不同,即:仅红光和暗光处理显著诱导了哈姆林甜橙中类胡萝卜素的积累,而其他光照处理不利于果实中类胡萝

42、卜素的积累。Cano-Molina等18 发现,与UV-LED联合处理相比,LED单独使用就足以引起成熟绿番茄中类胡萝卜素含量的显著增加,这被认为是一种优势,因为LED相比于UV更加节能、安全和环保。因此,适当的LED光照是保持和改善果实采后品质的有效途径,油桃果实贮藏期间施以适当的白光和蓝光照射,可以提高果实中类胡萝卜素的含量。果实成熟过程中色素的变化是叶绿素降解和类胡萝卜素积累的结果,类胡萝卜素含量和组成是决定大多数成熟水果特征颜色的主要因素8.2 0.2 6 。本研究发现,油桃果肉的色泽与其类胡萝卜素组成和含量具有一定相关性。其中,L值与玉米黄素含量呈显著负相关,与-隐黄质和总类胡萝卜素

43、含量呈极显著负相关。与L值相反,值与玉米黄素、-隐黄质和总类胡萝卜素含量均呈极显著正相关。这与米佳等2 7 在枸杞中的研究结果一致。类胡萝卜素的吸收光谱主要取决于其分子中共轭双键的数量,发色团越长,最大吸收波长越大,对于黄色类胡萝卜素,其a值会随着类胡萝卜素分子中共轭双键数量的减少而降低,因此不同种类的类胡萝卜素会在不同的LED光下呈现不同的颜色2 8 。甜橙颜色的差异不仅与果皮中类胡萝卜素的含量直接相关,而且与每种类胡萝卜素的比例也有很1641不同LED处理对油桃果实采后类胡萝卜素及可溶性糖代谢的影响8期大关系,而与甜橙相比,柑桔果实色泽较深主要是因为红色-柠乌素和橙色-隐黄素含量丰富,这也

44、是引起果实不同品种间色泽差异的重要原因2 6 。油桃果实的甜味源于蔗糖、葡萄糖和果糖的积累,蔗糖在果实成熟时占主导地位,其次是葡萄糖和果糖2 9。蓝光处理在后期显著促进了果糖和葡萄糖的积累,而对于蔗糖,蓝光和红光在处理前期促进了其积累,后期则显著促进了其代谢。整个处理期间,白光组中蔗糖和可溶性总糖含量较低,可能是由于白光的波长可涵盖其他多种单色光,其对果实中多种生理生化活动如呼吸、蒸腾作用等,有广泛影响,进而导致可溶性糖的代谢大于积累,致使果实中可溶性糖含量下降。糖组分的积累是果实品质形成的关键,可溶性糖可为类胡萝卜素提供合成前体物质IPpl13.30)。通过分析两种物质的相关性发现,不同LE

45、D处理下,多数类胡萝卜素与可溶性糖含量之间呈现较强的相关性,其中,总类胡萝卜素与果糖、葡萄糖含量呈极显著正相关,因此后续可进一步探究通过调控果实中的可溶性糖来提高类胡萝卜素含量。4结论本研究结果表明,蓝光处理对果实中类胡萝卜素和可溶性糖的积累具有显著促进作用,处理末期蓝光处理组中总类胡萝卜素含量达到采收初期含量的2.3倍,果糖和葡萄糖含量达到最高值;果肉6 值与紫黄质和黄体黄质含量分别呈极显著和显著正相关;多数类胡萝卜素组分与可溶性糖含量之间均呈现出较强的相关性,所有光照处理组中果糖和葡萄糖与总类胡萝卜素含量呈极显著正相关。因此,油桃采后予以适当的蓝光处理,可维持较高的类胡萝卜素和果糖、葡萄糖

46、含量;可溶性糖与类胡萝卜素含量呈现一定关联性,后期可进一步探究其对果实中类胡萝卜素的调控作用。参考文献:1 Sowmyashree A,Sharma R R,Rudra S G,Grover M.Layer-by-layer coating of hydrocolloids and mixed plant extract reduces fruitdecay and improves postharvest life of nectarine fruits during coldstorageJ.Acta Physiologiae Plantarum,2021,43(8):112 2 Bal

47、E.Effect of melatonin treatments on biochemical quality andpostharvest life of nectarines J.Journal of Food Measurement andCharacterization,2021,15(1):288-295 3 Zhang W L,Zhao H D,Zhang J,Sheng Z T,Cao J K,Jiang W B.Different molecular weights chitosan coatings delay the senescenceof postharvest nec

48、tarine fruit in relation to changes of redox state andrespiratory pathway metabolism JJ.Food Chemistry,2019,289:160-168 4 Zhang W L,Jiang H T,Cao J K,Jiang WB.UV-C treatmentcontrols brown rot in postharvest nectarine by regulating ROSmetabolism and anthocyanin synthesis J.Postharvest Biology andTech

49、nology,2021,180:1116135朱运钦.“中油桃9号 黄肉芽变的鉴定和类胡萝卜素代谢相关的基因表达分析D.北京:中国农业科学院,2 0 17:17-186 卢娟芳.杏果实两个类胡萝卜素裂解双加氧酶基因及其启动子的克隆与功能分析D.重庆:西南大学,2 0 18:12【7】寇浙移.不同贮藏温度对锦绣 黄桃果实色泽的影响D.武汉:华中农业大学,2 0 16:1-2 8 La d o J,A l 6 s E,M a n z i M,Cr o n j e P J R,G o m e z-Ca d e n a s A,Rodrigo M J,Zacarias L.Light regulati

50、on of carotenoid biosynthesisin the peel of mandarin and sweet orange fruitsJ.Frontiers in PlantScience,2019,10:1288 9 Li Y,Liu C,Shi Q H,Yang F J,Wei M.Mixed red and blue lightpromotes ripening and improves quality of tomato fruit by influencingmelatonin content J.Environmental and Experimental Bot

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