水楊酸處理對獼猴桃細胞壁的影響

傅麗娜，孫旭科，吳 超，江輝耀，陳文榮

（浙江師范大學化學與生命科學學院，浙江金華321004）

水楊酸（SA）化學名稱為鄰羥基苯甲酸，是一種植物體內產生的簡單酚類化合物，廣泛存在于高等植物中。20世紀90年代，SA被看作是一種新的植物內源激素，其作用和機制受到了研究人員的關注[1-2]。外源SA處理對園藝產品采后的保鮮作用研究還處于起步階段[3-5]。但是許多試驗發現，SA處理能減緩果實硬度的下降，延長果實貯藏期[6-8]，這可能與改變細胞壁代謝有關。

本試驗以金艷獼猴桃（Actinidia chinensis×A.eriantha）果實為材料，研究果實后熟進程中，施加外源SA對細胞壁多糖代謝的影響，探討SA處理對幾種細胞壁多糖含量變化的影響，為SA通過調控細胞壁多糖代謝而延長園藝產品產后貯藏期提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

金艷獼猴桃采自四川省成都市蒲江縣復興鄉，單果包裝后空運至浙江師范大學植物分子生物學實驗室。水楊酸及試劑均為分析純，購于中國醫藥集團上?；瘜W試劑公司；有機溶劑及濃硫酸購于衢州巨化集團。

1.2 儀器與設備

試驗儀器與設備包括：磁力攪拌器、低溫冰箱、勻漿機、真空泵、烘箱、電子天平、搖床、紫外-可見光分光光度計（日本島津）、氣相色譜儀（日本島津）。

1.3 方法

1.3.1 SA溶液的配制 準確稱取2.76 g SA溶于蒸餾水中，用蒸餾水定容至2 L，常溫下用磁力攪拌器攪拌均勻，配成10 mmol/LSA溶液。

1.3.2 獼猴桃浸果試驗 挑選大小均勻、無病蟲害和機械損傷的果實，分為2組（對照組和處理組），每組45個果實，設3個重復，每個重復為15個果實。對照組和處理組果實分別于蒸餾水和10 mmol/L SA溶液浸泡10 min，取出在室溫下自然晾干，用0.025 mm厚的聚乙烯塑料袋包裝，每袋5個果實。常溫（（25±2）℃）下貯藏 40 d，每20 d取樣1次。

1.3.3 測定項目及方法

1.3.3.1 果實品質測定 硬度用GY-1型水果硬度計測定（最小量程0.5 kg/cm2）；可溶性固形物（TSS）含量用手持阿貝折光儀測定；Vc含量用2，6-二氯靛酚測定，以mg/100 g表示；可滴定酸（TA）含量用酸堿滴定法測定，用蘋果酸的百分含量表示[9-11]。

1.3.3.2 乙醇不溶物質（AIR）的提取 AIR的提取參考Cheng等[12]的方法進行。

1.3.3.3 細胞壁多糖的分布提取 參照Vicente的方法分布提取出螯合劑溶性果膠（CSP）、碳酸鈉溶性果膠（SSP）和半纖維素（HC）[13]。

1.3.3.4 細胞壁多糖含量的測定 總糖和酸性糖含量的測定參照Cheng等[12]的方法進行。

1.3.3.5 纖維素（CEL）多糖含量的測定 纖維素的提取及分析參考Updegraff[14]的方法進行。

1.3.3.6 多糖的單糖組成分析 多糖的單糖組成分析參照Wen等[15]的方法進行。

2 結果與分析

2.1 貯藏期間的硬度，TSS，TA，Vc含量的變化

隨著常溫貯藏時間的延長，果實的硬度、TA和Vc含量均呈明顯的下降趨勢，對照組下降幅度大于SA處理組；而TSS含量呈先上升后下降的趨勢，20 d時，TSS含量較0 d時有明顯的增加，且對照組小于10 mmol/LSA溶液處理組，但40d時，TSS含量較20d時略有下降，且10 mmol/L SA溶液處理組大于對照組（表1）。目前已有定論，果實質地的改變是因為細胞壁中膠層和初生壁多糖降解的結果[16]，對照組的硬度小于處理組，是因為SA處理減緩了細胞壁多糖的降解。

表1 金艷獼猴桃果實常溫（（25±2）℃）貯藏期間的果實硬度，TSS，TA和Vc含量的變化

TSS，TA和Vc是果實營養品質的主要指標，從表1還可以發現，SA處理能減緩金艷獼猴桃果實營養成分的下降，維持較高品質。對照組TSS含量始終低于處理組，可能是因為對照組TSS含量先于處理組出現最高峰，這也充分說明SA處理能減緩獼猴桃果實的代謝。

2.2 獼猴桃果實貯藏中AIR含量的變化

在細胞壁成分研究中至今主要利用AIR[17]。分析比較不同處理的金艷獼猴桃果實在貯藏過程中AIR含量變化，結果表明，貯藏40 d內AIR含量持續下降，且處理組的下降幅度小于對照組的下降幅度。對照組在40 d的貯藏過程中AIR下降了66.54%，而處理組只下降了42.99%（表2）。AIR提取過程中不能除去細胞內的淀粉，因此，本試驗在AIR提取之后又溶于無水二甲亞砜以除去淀粉，經碘化鉀淀粉試紙證明，AIR中不含淀粉。

2.3 獼猴桃果實細胞壁多糖含量的變化

根據各種細胞壁多糖在細胞壁中的位置以及與細胞壁網絡結構結合的方式不同，可以用不用的溶劑提取出不同的多糖組分。本試驗分別采用20 mmol/L CDTA溶液（用pH值6.0的醋酸鈉緩沖液配制）、50 mmol/L碳酸鈉溶液（含 20 mmol/L NaBH4）和 4 mol/L KOH 溶液（含20 mmol/LNaBH4）分別提取出 CSP，SSP 和 HC。

CSP中主要含有水溶性果膠和螯合劑溶性果膠，位于中膠層，主要是由不溶的SSP解聚合而來。由表2可知，CSP組分中的中性糖和酸性糖（半乳糖醛酸）在貯藏期間持續上升，且貯藏前期增長的幅度大于貯藏后期。在40 d的貯藏過程中，對照組的中性糖和酸性糖分別上升了161.17%和414.47%；而SA處理組的中性糖和酸性糖分別上升了110.91%和300.0%，導致中性糖與酸性糖的比例下降。半乳糖醛酸是果膠主鏈上最主要的多糖，而果膠支鏈上的單糖全是中性糖，因此，中性糖與酸性糖比例下降可以認為是支鏈斷裂的程度比主鏈降解的程度高。SA處理組與對照組數據的差異，說明水楊酸處理可以抑制CSP多糖的降解。

SSP主要位于初生壁中，與纖維素-半纖維素網絡通過共價鍵或疏水鍵相連接，需要用弱堿性的碳酸鈉溶液提取。由表2可知，SSP含量在貯藏過程中不斷下降。在40 d的貯藏過程中，對照組的中性糖和酸性糖含量分別下降了57.79%和39.53%，而處理組的中性糖和酸性糖含量分別下降了39.13%和27.70%，中性糖下降幅度比酸性糖大，使中性糖與酸性糖的比值下降，說明對于SSP多糖來說，支鏈的降解程度大于主鏈。對照組與處理組的數據比較可以得出，水楊酸處理可以明顯抑制果實細胞壁中SSP的降解。SSP減少的量小于CSP增加的量，可能是由于SSP是動態的，在降解的同時又有新的SSP加入。

表2 金艷獼猴桃果實常溫(（25±2）℃)貯藏期間細胞壁多糖的變化

HC又稱基質多糖，位于細胞壁初生壁，與纖維素相互結合形成半纖維素-纖維素網絡結構，HC主要分為2種成分，與纖維素結合緊密的成分和與纖維素結合不緊密的成分。在40 d的貯藏過程中，HC大量降解，對照組含量由最初的26.63 mg/100 mg下降到7.20 mg/100 mg，處理組下降到10.88 mg/100 mg，分別下降了72.99%和59.14%。說明水楊酸處理可抑制半纖維素的降解。

纖維素位于初生壁中，與半纖維素交織形成纖維素-半纖維素網絡。在貯藏過程中，纖維素含量基本上沒有變化。

2.4 獼猴桃果實細胞壁多糖的單糖組成變化

圖1顯示，在CSP和SSP中，除了Glc外，其他大量的單糖如GalA，Gal，Ara和Rha都是果膠的特征單糖[17]。圖1-A中，這4種單糖比例的增加與多糖含量的增加相符合。圖1-B中，只有GalA和Rha的含量增加，而Gal的含量下降，這與許多文獻描述相符合[18]，Ara的含量沒有發生變化，GalA和Rha是果膠主鏈上的單糖，而Gal和Ara是果膠支鏈上的單糖，這2類單糖不同的結果說明，SSP多糖的支鏈降解程度大于主鏈的降解程度。而果膠可以通過Ara和Gal與半纖維素-纖維素網絡相連接，Gal比例的下降說明果膠正在逐步與纖維素-半纖維素網絡相分離，細胞壁結構變得松散。從圖1-C發現，HC多糖的單糖組分并未發生明顯的變化，主要單糖是Glc和Xyl，這與HC中主要含有木葡聚糖相符合。同時，又有文獻報道，HC中還含有半乳聚糖和阿拉伯聚糖[19]。

3 小結

通過對對照組和SA處理組獼猴桃的細胞壁的研究，發現水楊酸處理不但能明顯降低獼猴桃果實營養成分的損失，還能有效減緩獼猴桃果實硬度的下降和細胞壁的代謝，證明水楊酸可通過影響細胞壁代謝延長獼猴桃果實的貯藏期。

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