鈣對甜櫻桃貯藏品質、鈣形態(tài)及細胞超微結構影響

1、鈣對甜櫻桃貯藏品質、鈣形態(tài)及細胞超微結構影響論文摘要：研究了氯化鈣Chlo-Ca、螯合鈣Che-Ca和納米鈣Nano-Ca對甜櫻桃貯藏品質及鈣形態(tài)的影響，并采用焦銻酸鉀沉淀-透射電子顯微鏡觀察了不同鈣處理櫻桃貯藏后果肉細胞的超微結構特點。結果說明，Che-Ca處理提高了果實硬度，且有效的抑制了櫻桃貯藏后硬度的降低和VC的消耗，但對果實采摘時維生素C含量影響差異不顯著。3種鈣處理增加了櫻桃可溶性固形物的含量，對可溶性糖、可滴定酸和糖/酸影響較小。噴鈣處理櫻桃的全鈣、水提取鈣H O-Ca、乙醇提取鈣ALc-Ca的含量均有不同程度增加。櫻桃果肉中的鈣主要以ALc-Ca的形式存在，且Che-Ca處理中

2、的ALc-Ca所占比例要顯著高于Chlo-Ca 和Nano-Ca處理。貯藏后NaCl溶液提取鈣NaCl-Ca、H O-Ca和ALc-Ca含量下降，醋酸提取鈣HAC-Ca和鹽酸溶液提取鈣HCl-Ca的含量有所上升。貯藏60 d后的櫻桃細胞超微結構照片顯示噴清水處理的細胞壁有斷裂，細胞膜系統(tǒng)局部消失，細胞內(nèi)較干凈，且少局部細胞有收縮現(xiàn)象，3種鈣處理，細胞壁結構比擬完整，發(fā)現(xiàn)較多的黑色物質存在，不均衡的分布于細胞壁、細胞膜、液泡膜和線粒體等系統(tǒng)中。論文關鍵詞：甜櫻桃,鈣,貯藏,品質,超微結構甜櫻桃為薔薇科(Rosaceae)櫻屬(CerasusMill.)植物，是落葉果樹中果實成熟最早的樹種之一，素

3、有春果第一枝;的美稱。其果實色澤鮮艷、香味濃郁、營養(yǎng)豐富并具有一定的醫(yī)療保健價值，因此深受國內(nèi)外消費者的歡送。但由于甜櫻桃果實肉軟、皮薄、汁多，屬于不耐貯運的易腐爛水果，極易出現(xiàn)枯梗、褐變、果實軟化、腐爛變質和風味變淡等現(xiàn)象，極大地限制了甜櫻桃的異地銷售。因此，甜櫻桃的貯運保鮮日益受到人們的重視。國內(nèi)外對甜櫻桃的采后生理與貯藏保鮮技術進行了大量的研究，以適應延長銷售期和遠途運輸?shù)男枰ｊP于櫻桃貯存方法和技術的研究，除了常見的冷藏和氣調(diào)貯存外，還包括了熱處理、電離輻射、不同采收成熟度、納他霉素處理等。鈣處理也是果實釆后處理常用的方法之一，資料顯示鈣Ca(NO)或CaCl能延長果實的貯藏時間，減少

4、貯藏期間營養(yǎng)成分的消耗，也有研究證明，采前噴鈣可減少成熟期甜櫻桃果實裂果，維持和加強甜櫻桃果實細胞壁結構、保持果實硬度。這些鈣處理的研究多以Ca(NO)和CaCl等離子鈣為主，而關于其他形式的鈣，比方納米鈣、螯合鈣等不同形態(tài)的鈣對櫻桃貯藏效果的研究鮮有報道，噴鈣后對貯藏期間櫻桃果實中鈣組分、細胞超微結構等的研究也未見報道。因此本試驗以紅燈;為供試試材，采用離子鈣、螯合鈣、納米鈣等不同形態(tài)的鈣，研究了它們對櫻桃貯藏品質、鈣形態(tài)及細胞超微結構的影響，以尋求最適宜櫻桃發(fā)育期使用的鈣制劑，為大櫻桃貯藏技術的進一步深化提供理論依據(jù)。1材料與方法1.1試驗材料試驗于2007.5櫻桃開花后在煙臺市萊山區(qū)的櫻

5、桃園進行，試驗地土壤類型為棕壤，其中有機質含量9.24g-kg，堿解氮含量41.61mg-kg，速效磷含量22.41mg-kg，速效鉀含量110.35mg-kg。試材為生長正常長勢相近的7年生甜櫻桃，品種為紅燈;，平均地徑為10.8cm，株高為320350cm，株行距350cmx250cm，平均結果量約17.5kg。1.2試驗方法1.2測定工程與方法各種化學形態(tài)鈣的提取參照Ohat等人的試驗方法。所用提取劑依次是80乙醇、蒸餾水、1mol-LNaCl、2%HAC，提取的主要組分見表1。具體操作步驟：挑選大小適中，無機械傷，無病蟲害的果實假設干，去掉果核和果皮，粉碎機粉碎，取一定質量的樣品稱重約

6、5g，置于50mL有蓋的離心管中，參加80乙醇3040mL，30恒溫水浴振蕩18h，8000r/min離心，傾出上清液以后繼續(xù)用30mL80乙醇提取2次，每次振蕩2h，再離心，然后用依次用蒸餾水、1mol-LNaCl、2%HAC和0.6mol-LHCl按上述步驟提取。每種提取劑提取的溶液定容到100mL，提取的溶液中的鈣用原子吸收測定。全鈣含量的測定采用干灰化-稀鹽酸溶解法，重復3次。觀察方法參考周衛(wèi)和陳見暉等的方法，略有改動。果實外表分別用自來水和重蒸水依次沖洗，晾干。選擇近表皮的果肉細胞局部用不銹鋼刀片切成適當大小，經(jīng)鈣定位固定液2%戊二醛，2.5甲醛和2%焦銻酸鉀固定，0.1mol-Lp

7、H=7.6磷酸鉀鹽緩沖液沖洗，1鋨酸固定，0.1mol-LPBS液沖洗，梯度乙醇45、55、70、85、92、100乙醇溶液脫水，EPON812環(huán)氧樹脂浸透、包埋、聚合，LKBV型超薄切片機進行超薄切片，撈片，切片用醋酸鈾單染色，用日本電子JEOL-1200EX型透射電鏡觀察細胞的超微結構特點并拍照。表1植物體內(nèi)鈣的各種化學形態(tài)的提取步驟及其主要存在形式Table1Procedureofextractingchemicalfractionationsofcalciumanditsmainforms 提取順序 Extracting sequence 提取劑 Extracting agent 組分

8、縮寫 Abbreviation 主要形態(tài) Main forms 1 80%乙醇 ALc-Ca 硝酸鹽、以氯化物為主的無機鹽以及氨基酸鹽等 2 蒸餾水 H O-Ca 水溶性有機鹽、磷酸一鈣等 3 1 mol-L NaCl NaCl-Ca 果膠酸鹽、與蛋白質結合或呈吸附狀態(tài)等 4 2%HAC HAC-Ca 磷酸二鈣、磷酸三鈣、碳酸鈣等 5 0.6 mol-L HCl HCl-Ca 草酸鈣等 測定貯藏后的樣品時將試驗樣品從冷庫中取出，201條件下平衡30min，然后進行各工程的測定?？扇苄蕴呛坎捎玫饬康味ǚy定；可滴定酸度采用酸堿滴定法測定；維生素C采用二甲苯萃取色素，2，6-二氯靛酚滴定法測定；

9、果實硬度和可溶性固形物分別用GY-2型硬度計和WY020T型手持糖量計直接測定，每處理挑選大小一致的十個果實進行測定，重復3次。2結果與分析2.1不同鈣處理對果實硬度品質的影響表2顯示了在櫻桃采摘貯藏0d和貯藏60d后果實的可滴定酸、可溶性糖、VC及硬度的變化規(guī)律。果實硬度常作為貯藏果實后熟衰老的重要指標，同采摘時相比，貯藏至第60d時，各處理櫻桃硬度均有明顯下降，4處理分別下降了27.9、19.76、17.和17.7，CK處理下降最快。在采摘時，Che-Ca處理的果實硬度顯著高于其他3個處理，為0.79kg-cm，但Chlo-Ca及Nano-Ca處理對果實硬度影響不大，而在貯藏60d后，各處

10、理間硬度規(guī)律發(fā)生了一些變化，Che-Ca處理還是顯著高于其他3個處理，而Chlo-Ca及Nano-Ca處理又顯著高于CK。果實貯藏期間VC保存率的上下是衡量貯藏效果好壞的重要評價指標。隨著櫻桃果實的衰老軟化，VC含量會迅速下降至喪失殆盡，有資料顯示，使用離子形態(tài)的鈣Ca(NO)或CaCl可提高櫻桃果實中VC的含量，且能在不同程度上抑制貯藏期間VC的下降，而本試驗結果可以看出表2，在櫻桃采摘后，不同處理VC含量在93.299.4mg-kgFW之間波動，不同處理間VC含量差異不顯著，當櫻桃貯藏至60d時，4個處理VC含量分別下降了32.7、25.5、22.1、15.5mg-kgFW，3種鈣處理的V

11、C保存率比CK分別提高了13.5、16.5、28.2，其中Che-Ca處理同其他兩處理差異顯著?？扇苄蕴?、可溶性固形物及可滴定酸含量也是評價果實品質的重要指標。表2中可以看出，在櫻桃采摘時期，各處理之間的可滴定酸、可溶性糖含量和糖/酸比差異均不顯著，但噴鈣處理顯著增加了果實中可溶性固形物的含量，3不同處理分別比CK增加了8.7、10.0和10.9，貯藏后的櫻桃可溶性固形物均較剛采摘時有所下降，但3個鈣處理仍然顯著高于CK處理。貯藏60d后可滴定酸度下降，可溶性糖含量及糖/酸那么有所上升，但各處理間含量差異不顯著。表2不同鈣處理對櫻桃貯藏前后品質的影響Table2Effectsofdiffere

12、ntcalciumtreatmentsonthequalityofpreandpoststoragesweetcherry 處理 Treatments 可滴定酸/% Titratable acidity 可溶性糖/% Soluble sugar 糖/酸 Soluble/acidity 可溶性固形物/% Soluble solids VC /(mg-kg FW) 硬度/(kg-cm ) Firmness 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 0 d 0 d 60 d 0 d 60 d CK 0.48a 0.40a 7.84a 8.44a 16.33a 21.10a 11.

13、9b 9.3b 94.8a 62.1c 0.68b 0.49c Chlo-Ca 0.49a 0.41a 7.66a 8.33a 15.63a 20.32a 12.9a 11.3a 99.4a 73.9b 0.71b 0.57b Nano-Ca 0.47a 0.37a 7.93a 8.29a 16.87a 22.41a 13.1a 11.2a 93.2a 71.1b 0.68b 0.56b Che-Ca 0.45a 0.39a 7.71a 8.41a 17.13a 21.56a 13.2a 10.9a 96.7a 81.2a 0.79a 0.65a 2.2不同鈣處理櫻桃全鈣含量及鈣形態(tài)的影響表3

14、即為各不同試驗處理在采摘及貯藏60d后櫻桃全鈣及各不同形態(tài)鈣含量的影響，可以看出，櫻桃采摘時，同CK相比，噴鈣處理不同程度的增加了全鈣、HO-Ca和ALc-Ca的含量。3種鈣處理的全鈣含量分別比CK增加了11.2、9.4和17.1，其中Chlo-Ca和Nano-Ca處理差異不大，Che-Ca處理的全鈣含量最高，到達145.8mg-kgFW，同其他處理差異顯著。在櫻桃貯藏60d以后，各處理全鈣含量均有小幅度的下降，下降比例分別為4.7、6.9、5.3、6.9，差異未達顯著水平。在鈣形態(tài)方面，不同處理不同形態(tài)之間的鈣差異很大。不管是剛采摘還是貯藏60d后，Alc-Ca均是鈣的主要存在形式，其次是N

15、aCl-Ca和HO-Ca，HAC-Ca和HCl-Ca所占比例最小。4個處理中，采摘時ALc-Ca所占總鈣的比例分別到達了37.1、39.3、40.8和47.2，而HCl-Ca所占比例僅為6.27.0。此外，在本試驗的4個處理中，Che-Ca處理中的ALc-Ca所占比例要顯著高于其他3個處理。不管是采摘時還是貯藏60d以后，3種不同的噴鈣處理均在一定程度上增加了HO-Ca、HAC-Ca的含量，NaCl-Ca、HCl-Ca含量差異不大，Che-Ca處理顯著增加了ALc-Ca的含量，其他3個處理含量差異不明顯。貯藏60d同貯藏初期相比，不管噴鈣與否，各處理NaCl-Ca、HO-Ca和ALc-Ca均有

16、不同程度的下降，HAC-Ca、HCl-Ca的含量有所上升。表3不同鈣處理對櫻桃全鈣及鈣組分的影響Table3EffectofdifferentcalciumtreatmentsontotalCaandcalciumfractionsextractedfromsweetcherryfruits(Camg-kgFW) 處理 Treatments 全鈣 ALc-Ca H O-Ca NaCl-Ca HAC-Ca HCl-Ca 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d 0 d 60 d CK 124.51 118.68 46.14 40.56 19.87

17、16.85 22.56 19.58 10.14 14.98 8.59 12.54 Chlo-Ca 138.42 128.89 54.37 44.77 22.54 19.87 23.91 21.39 12.56 13.19 8.59 11.95 Nano-Ca 136.25 126.78 55.63 44.61 24.38 19.14 24.46 21.73 12.69 14.92 9.54 11.06 Che-Ca 145.81 138.09 68.89 61.25 22.59 20.18 20.45 19.65 12.58 13.05 9.54 10.92 2.3不同試驗處理對貯藏后櫻桃細胞

18、超微結構的影響櫻桃細胞超微結構照片顯示CK處理的細胞結構局部受到破壞，少局部細胞有收縮的現(xiàn)象圖3，而三種鈣處理細胞結構完整，并無收縮現(xiàn)象發(fā)生圖7、圖10、圖14。4個實驗處理的細胞壁尚清晰圖1、圖6、圖8、圖11、圖15；CK處理局部細胞膜系統(tǒng)清晰圖2，但局部比擬模糊，甚至消失圖4，三種鈣處理的細胞膜系統(tǒng)完整圖9、圖12、圖13和圖16；CK處理的局部線粒體系統(tǒng)清晰圖6，但局部不是很清晰，甚至已遭到破壞，有降解的傾向圖2，3中鈣處理超微結構照片顯示其線粒體系統(tǒng)尚清晰圖13，圖15。此外，CK處理的細胞內(nèi)比擬干凈，在細胞壁、細胞膜、線粒體等系統(tǒng)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)多余物質存在圖1、圖2、圖4、圖5，但3種

19、鈣處理中，少量細胞內(nèi)較干凈圖14，但大量細胞內(nèi)有較多的黑色物質存在圖7、圖10，不均勻的分布于細胞壁、細胞膜、液泡膜、線粒體等系統(tǒng)中圖8、圖9、圖11、圖12、圖13、圖15、圖16。這些黑色物質的成分并不明確，可能為一些多酚類的物質。此外，3種鈣處理之間的細胞超微結構差異并明顯。3結論與討論3.1櫻桃對鈣的吸收本文測定了櫻桃果肉中的全鈣含量及不同提取劑80乙醇、蒸餾水、1mol-LNaCl、2%HAC和0.6mol-LHCl逐級提取的不同形態(tài)鈣含量，可以看出總鈣含量及不同形態(tài)鈣的含量差異。在果肉中鈣的各種形態(tài)中，ALc-Ca是主要的存在形式，其含量占全鈣的34.747.2，而ALc-Ca主要

20、以硝酸鈣、氯化鈣以及氨基酸鈣的形態(tài)存在，由此我們可以斷定櫻桃果肉中主要以這幾種形式中鈣的一種或者幾種形態(tài)存在，至于具體是何種具體的形態(tài)，雖然本試驗研究結果中并沒有涉及，但在3種不同的鈣處理中，Che-Ca處理中的全鈣含量最高，ALc-Ca所占的比例也最大，而Che-Ca中的鈣主要以螯合態(tài)存在，根據(jù)這一點我們可以推斷櫻桃吸收的鈣中，螯合態(tài)鈣是相比照擬容易吸收利用的形態(tài)，而在果肉中鈣的各種形態(tài)中，氨基酸鈣應當也占有相當?shù)谋壤?.2櫻桃貯藏后的鈣的轉化本試驗結果顯示，櫻桃貯存一段時間后果肉中總鈣含量也有小幅下降，有人研究蘋果果實在貯存期間果肉中的鈣會向果皮轉移，而櫻桃可能也存在著類似的現(xiàn)象。貯藏前

21、后各種形態(tài)鈣含量發(fā)生了不同規(guī)律的變化，這說明果肉細胞內(nèi)鈣庫與細胞外鈣庫在貯藏期間處于動態(tài)平衡狀態(tài)。櫻桃貯藏60d后，HAC-Ca、HCl-Ca的含量有所上升，ALc-Ca、NaCl-Ca和HO-Ca均有不同程度的下降，也就是說易溶的離子態(tài)鈣和果膠酸鈣含量下降，磷酸鈣、草酸鈣等難溶形態(tài)的鈣含量有所增加。蘋果在貯藏期的軟化與鈣溶性的轉化有關，易軟化的蘋果水溶性鈣含量明顯降低，董彩霞分析認為果膠酸鈣等易溶態(tài)鈣是細胞壁和細胞膜穩(wěn)定的重要因素，其含量降低必將導致細胞壁和細胞膜系統(tǒng)的不穩(wěn)定。櫻桃貯存60d后，產(chǎn)生的一些有機酸類物質導致了櫻桃的可滴定酸度降低，這些有機酸類物質同各種易溶態(tài)離子鈣相結合，形成了

22、草酸鈣、磷酸鈣等難溶態(tài)鈣，這也許是導致NaCl-Ca、HO-Ca和ALc-Ca含量下降，而HAC-Ca、HCl-Ca的含量上升的原因之一。3.3貯藏后超微結構在果實成熟衰老過程中，常伴隨著細胞結構的變化。本實驗櫻桃在貯藏60d后細胞超微結構的電鏡掃描結果中，CK處理膜系統(tǒng)受到不同程度的損壞，并且局部細胞有了收縮的現(xiàn)象。而3種鈣處理的細胞結構比擬完整，但有局部黑色物質不均勻的分布于細胞壁、線粒體、液泡膜等系統(tǒng)中，尤其是Che-Ca處理。這些黑色物質可能為一些多酚類的物質，具有抗氧化、抗衰老等作用，延緩了櫻桃貯存期間病害的發(fā)生。有資料在蘋果中證實Ca是一種膜保護劑，膜結構損傷，能導致液泡中的鈣流入

23、細胞質；膜功能損傷，引起運輸Ca和Ca-ATP酶和Ca/nH反向傳遞系統(tǒng)功能受到破壞，進入胞質的Ca難以流出，而本試驗的電鏡掃描照片也顯示，鈣處理對櫻桃貯藏期間膜系統(tǒng)也有一定的保護作用，對破壞膜結構和功能的因素有一定的拮抗作用。充足的水溶性及果膠酸鈣可保證了果實的正常生理功能，從而可有效的延緩果實貯藏期間的軟化及病害的發(fā)生。而3種不同形態(tài)鈣之間造成的差異可能與3種鈣制劑的分子結構及櫻桃對鈣的需求特點有關，其具體原因還有待于做深一步的研究。以上分析我們知道櫻桃在貯存過程中有效鈣是不斷減少的，因此可以認為鈣的無效化和由此引起的細胞膜系統(tǒng)的結構和功能的損傷是櫻桃貯存期間質量下降的重要機理之一。參考文

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