CN114208843A - 一种植物生长调节剂、提高香蕉果实耐冷性的处理方法及验证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种植物生长调节剂、提高香蕉果实耐冷性的处理方法及验证方法。本发明用一种植物生长调节剂乙烯利来处理香蕉果实,乙烯利释放的乙烯气体能够延缓香蕉果实冷害发生,同时显著抑制低温诱导的相对电导率和丙二醛含量的增加,以及抑制过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的降低,对于实现香蕉果实冷链物流运输具有重要意义。本发明基于膜脂代谢的理论研究,还设计了一种香蕉果实耐冷性的验证方法,以磷脂酸(PA)含量作为香蕉果实响应低温胁迫的生物标志物,通过测定PA含量能够直接反应香蕉果实冷害程度。
Description
技术领域
本发明涉及水果的贮藏保鲜技术领域,尤其涉及一种植物生长调节剂、提高香蕉果实耐冷性的处理方法及验证方法。
背景技术
香蕉作为一种典型的热带和亚热带水果,因其产量高、果肉香甜、营养丰富而深受人们喜爱。但香蕉果实是冷敏感水果,贮藏在13℃以下的温度下极易发生冷害,主要表现为果皮褐变、果肉粉化、异常成熟及易腐烂,严重影响了香蕉果实的风味品质和食用价值及货架期,并限制了香蕉果实的贮藏和运输。更好地了解采后香蕉果实低温贮藏的生理反应,是对香蕉贮藏和运输的迫切需求,也为改善采后香蕉果实保鲜技术提供一定的科学理论依据。目前已报道多种外源物质应用可以增强香蕉果实耐冷性,如茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)、表油菜素内酶(EBR)、一氧化氮(NO),但考虑到安全性和实用性,大多数外源物质还只停留在实验阶段,且处理效果不稳定。因此,目前亟需开发一种适于产业上使用,能够有效提高香蕉果实耐冷性技术。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何提高香蕉果实的耐冷性并获得高耐冷性的香蕉果实。
为达到上述目的,本发明第一方面提供乙烯利在制备延缓香蕉果实冷害发生制剂中的应用。
本发明第二方面提供乙烯利在制备抑制香蕉果实相对电导率和丙二醛含量增加,抑制香蕉果实过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性下降的制剂中的应用。
本发明第三方面提供一种植物生长调节剂,所述植物生长调节剂是浓度为200-1000mg/L的乙烯利水溶液。
本发明应用乙烯利作为香蕉果实的保鲜剂,用乙烯利来处理香蕉果实,能够延缓香蕉果实冷害发生,同时能显著抑制低温诱导的相对电导率和丙二醛(MDA)含量的增加,以及抑制过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的降低,对于实现香蕉果实冷链物流运输具有重要意义。
本发明第三方面提供一种提高香蕉果实耐冷性的处理方法,包括以下步骤:
(A)选择成熟度均一、无损伤、无病虫害的香蕉果实;
(B)将香蕉果实浸泡于如权利要求3所述的植物生长调节剂中0.5-5min;
(C)取出,将香蕉果实表面的植物生长调节剂晾干;
(D)密封处理;
(E)贮藏在低温环境的恒温箱中。
本发明提供了一种安全有效的延缓香蕉果实冷害发生的方法,方法的原理是通过乙烯利稳定控制乙烯释放,其操作方法简单,成本低,无病毒害,效果良好,易于推广,能够显著延缓香蕉果实冷害发生。
优选地,所述步骤(D)中,密封处理温度为18-25℃,密封时间为16-24h。密封的目的是促进乙烯气体释放,进而提高香蕉果实的耐冷性。
优选地,所述步骤(E)中,恒温箱的温度为4-10℃。
优选地,所述步骤(C)中,晾干温度为22-28℃,空气相对湿度为80%-90%。
本发明第五方面提供一种上述提高香蕉果实耐冷性的处理方法的验证方法,包括以下步骤:
(1)按照权利要求4所述的提高香蕉果实耐冷性的处理方法处理香蕉果实;
(2)取未处理的香蕉果实的果皮作为测试样品一,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置5天的香蕉果实的果皮作为测试样品二,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置7天的香蕉果实的果皮作为测试样品三;
(3)提取各测试样品中的脂质组分;
(4)测定测试样品的总脂质含量;
(5)根据测试样品中的磷脂酸含量验证香蕉果实耐冷性。
本发明基于膜脂代谢的理论研究,设计了一种香蕉果实耐冷性的验证方法,以磷脂酸(PA)含量作为香蕉果实响应低温胁迫的生物标志物,PA的生成对于维持细胞膜结构的稳定性至关重要,通过测定PA含量能够直接反应香蕉果实冷害程度。
优选地,所述步骤(5)具体包括:测试样品一的磷脂酸含量为P1,测试样品二的磷脂酸含量为P2,测试样品三的磷脂酸含量为P3,(P2-P1)/P1≤20%,且(P3-P1)/P1≤20%,证明香蕉果实耐冷效果好。上述验证方法证明,乙烯利处理的香蕉能够通过抑制PA积累保持了细胞膜的稳定性和香蕉果实的良好性状,从而提高香蕉果实耐冷性。
优选地,所述步骤(4)通过电喷雾电离串联质谱法(ESI-MS/MS)测定测试样品的总脂质含量。
优选地,所述步骤(3)具体包括:
(3.1)将测试样品快速液氮冷冻,快速冷冻可以防止测试样品褐变影响测定结果;在黑暗环境下进行以下提取过程,由于脂质提取过程见光易分解,因此避光防止脂质分解;
(3.2)冷冻的测试样品置于含有丁基化羟基甲苯的异丙醇中,在70-80℃下孵育10-20min,本步骤的作用是萃取香蕉果皮中的脂质组分;
(3.3)冷却后,将测试样品浸在异丙醇的混合体放置-80℃环境冷冻6-10h,本步骤的作用是沉淀脂质组分;
(3.4)解冻后,加入氯仿、甲醇、乙酸铵混合溶液,并在室温下震荡混匀16-32h,进行二次萃取;
(3.5)静置,转移含有脂质的提取液,除去水相后在氮气下蒸发获得脂质提取物;
(3.6)将脂质提取物溶解在氯仿中用于测定;
(3.7)剩余的测试样品组织干燥后称重,用于后续计算。
附图说明
图1是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的外观性状比对图;
图2是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的相对电导率比对图;
图3是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的丙二醛(MDA)含量比对图;
图4是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的过氧化氢酶(CAT)活性比对图;
图5是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的超氧化物歧化酶(SOD)活性比对图;
图6是低温处理和乙烯处理的香蕉果实的过氧化物酶(POD)活性比对图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例1
香蕉果实处理:
选择成熟度均一、无损伤、无病虫害的香蕉果实,随机分为三组,每组100个。
第一组香蕉果实浸泡于500mg/L乙烯利水溶液中1min;取出自然晾干,晾干温度为25℃,空气相对湿度为85%;在22℃下密封处理18h;解袋后贮藏在7℃恒温箱中,作为乙烯处理组。
第二组香蕉果实浸泡于蒸馏水中1min;取出自然晾干,晾干温度为25℃,空气相对湿度为85%;在22℃下密封处理18h;解袋后贮藏在7℃恒温箱中,作为低温处理组。
实施例3
香蕉果实脂质提取和测定:
本实施例中香蕉果实样品均使用实施例1中的样品。
1、测试样品选取:分别取未处理的香蕉果皮以及贮藏第5天和第7天的低温处理和乙烯处理的香蕉果皮作为测试样品,各测试样品果皮的大小相同。
2、提取脂质:脂质提取过程均在黑暗环境下进行。将各测试样品快速液氮冷冻;置于4mL含有0.01%丁基化羟基甲苯的异丙醇中,在75℃下孵育15min;冷却后,将测试样品浸在异丙醇的混合体放置-80℃环境下冷冻过夜;解冻后,加入12mL氯仿:甲醇:300mM乙酸铵(30:41.5:3.5),在室温下震荡混匀24h;静置20min后,将脂质提取液转移到10mL玻璃管中,除去水相后在氮气下蒸发获得脂质提取物;将脂质提取物溶解在氯仿中用于测定;剩余的样品组织在105℃下干燥过夜并称重,用于后续计算。
3、测定脂质含量:通过电喷雾电离串联质谱法(ESI-MS/MS)测定测试样品的总脂质含量。测试结果如下表1所示,数据表示为平均值±标准差,字母为显著性分析。根据测试结果可知,在贮藏后期低温胁迫显著诱导了PA的积累,并伴随着磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)含量的下降,而乙烯利处理抑制了低温诱导的磷脂成分变化,即降低了PA含量而保持较高水平的PC、PE和PI含量,尤其抑制了PA的积累,从而保持了细胞膜的稳定性和香蕉果实的良好性状。
表1
实施例3
香蕉果实耐冷性测定:
本实施例中香蕉果实样品均使用实施例1中的样品。
1、观察低温处理和乙烯处理的香蕉果实在0d、3d、5d、7d时的外观性状,结果如图1所示。结果显示,随着低温贮藏时间的延长,低温处理的香蕉果实逐渐发生冷害性状,而乙烯处理的果实经乙烯利处理有效提高了香蕉果实耐冷性,在低温贮藏7d时仍然保持了良好的外观性状。
2、测定低温处理和乙烯处理的香蕉果实在0d、3d、5d、7d时的相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性。结果如图2-6所示,随着香蕉果实低温贮藏时间的增加,相对电导率和MDA含量逐渐增加,而乙烯处理显著抑制了香蕉果实相对电导率和MDA含量的增加;在低温贮藏过程中CAT活性先升高后降低,而SOD和POD活性均呈下降趋势;而乙烯处理显著抑制了低温诱导CAT、SOD和POD活性的下降,从而延缓香蕉果实冷害发生的方法。
实施例4
将实施例2与实施例3的测试结果进行比对,PA含量可以作为香蕉果实响应低温胁迫的生物标志物,通过测定PA含量能够直接反应香蕉果实冷害程度。
本实施例根据上述结论,提供一种香蕉果实耐冷性验证方法,包括以下步骤:
(1)选择成熟度均一、无损伤、无病虫害的香蕉果实;将香蕉果实浸泡于200-1000mg/L的乙烯利水溶液中0.5-5min;取出自然晾干,晾干温度为22-28℃,空气相对湿度为80%-90%;密封处理,在18-25℃密封贮藏16-24h;贮藏在4-10℃的恒温箱中;
(2)取未处理的香蕉果实的果皮作为测试样品一,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置5天的香蕉果实的果皮作为测试样品二,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置7天的香蕉果实的果皮作为测试样品三;
(3)提取各测试样品中的脂质组分;
(4)通过电喷雾电离串联质谱法测定测试样品的总脂质含量;
(5)根据测试样品中的磷脂酸含量验证香蕉果实耐冷性,测试样品一的磷脂酸含量为P1,测试样品二的磷脂酸含量为P2,测试样品三的磷脂酸含量为P3,(P2-P1)/P1≤20%,且(P3-P1)/P1≤20%,证明香蕉果实耐冷效果好。
虽然本发明公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.乙烯利在制备延缓香蕉果实冷害发生的制剂中的应用。
2.乙烯利在制备抑制香蕉果实相对电导率和丙二醛含量增加,抑制香蕉果实过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性下降的制剂中的应用。
3.一种植物生长调节剂,其特征在于,所述植物生长调节剂是浓度为200-1000mg/L的乙烯利水溶液。
4.一种提高香蕉果实耐冷性的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(A)选择成熟度均一、无损伤、无病虫害的香蕉果实;
(B)将香蕉果实浸泡于如权利要求3所述的植物生长调节剂中0.5-5min;
(C)取出,将香蕉果实表面的植物生长调节剂晾干;
(D)密封处理;
(E)贮藏在低温环境的恒温箱中。
5.根据权利要求4所述的提高香蕉果实耐冷性的处理方法,其特征在于,所述步骤(D)中,密封处理温度为18-25℃,密封时间为16-24h。
6.根据权利要求4所述的提高香蕉果实耐冷性的处理方法,其特征在于,所述步骤(E)中,恒温箱的温度为4-10℃。
7.一种根据权利要求4所述的提高香蕉果实耐冷性的处理方法的验证方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照权利要求4所述的提高香蕉果实耐冷性的处理方法处理香蕉果实;
(2)取未处理的香蕉果实的果皮作为测试样品一,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置5天的香蕉果实的果皮作为测试样品二,取按照步骤(1)处理后在恒温箱中放置7天的香蕉果实的果皮作为测试样品三;
(3)提取各测试样品中的脂质组分;
(4)测定测试样品的总脂质含量;
(5)根据测试样品中的磷脂酸含量验证香蕉果实耐冷性。
8.根据权利要求7所述的验证方法,其特征在于,所述步骤(5)具体包括:测试样品一的磷脂酸含量为P1,测试样品二的磷脂酸含量为P2,测试样品三的磷脂酸含量为P3,(P2-P1)/P1≤20%,且(P3-P1)/P1≤20%,证明香蕉果实耐冷效果好。
9.根据权利要求7所述的验证方法,其特征在于,所述步骤(4)通过电喷雾电离串联质谱法测定测试样品的总脂质含量。
10.根据权利要求7所述的验证方法,其特征在于,所述步骤(3)具体包括:
(3.1)将测试样品快速液氮冷冻,在黑暗环境下进行以下提取过程;
(3.2)冷冻的测试样品置于含有丁基化羟基甲苯的异丙醇中,在70-80℃下孵育10-20min;
(3.3)冷却后,将测试样品浸在异丙醇的混合体放置-80℃环境冷冻6-10h;
(3.4)解冻后,加入氯仿、甲醇、乙酸铵混合溶液,并在室温下震荡混匀16-32h;
(3.5)静置,转移含有脂质的提取液,除去水相后在氮气下蒸发获得脂质提取物;
(3.6)将脂质提取物溶解在氯仿中用于测定;
(3.7)剩余的测试样品组织干燥后称重。
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