一氧化氮（ＮＯ）在园产品保鲜中的生理作用

张　玮　张中海　陈　延　强红妮

【摘要】 综述了一氧化氮(NO)在园产品保鲜中的生理作用,并对其可能机理进行了探讨。

【关键词】NO 园产品 保鲜 机理

NO是植物体中普遍存在的关键信号分子, 参与植物的多种生理过程。关于NO在植物细胞信号转导和抗逆应答中的作用已经有了较多的研究,其在园产品保鲜中的作用也陆续展开研究。Leshem等人通过对多种跃变型及非跃变型果实、蔬菜和花卉的实验研究,发现将这些植物进行NO处理,它们的成熟衰老进程则会明显推迟。因此,一氧化氮对园产品的保鲜具有一定作用。本文就这方面的研究进展进行了论述。

1.NO对园产品品质的影响

研究表明在维持园产品品质方面,NO具有延长贮藏期、延缓硬度下降、保持营养品质和外观品质等多方面的作用。丹阳等用20μL·L-1的NO气体熏蒸处理番茄果实1h、1.5h和2h,有效地控制了采后质量损失,贮藏至第22d果实仍为鲜红色,维持较好的外观。1.5h和2h的NO处理组自贮藏第6天至第14天果肉硬度显著高于对照组。1h、1.5h和2h的处理组可溶性固形物峰值出现的时间有所推迟,含量显著提高。Leshem等的研究表明,NO处理可以有效延长草莓、青花菜、黄瓜、猕猴桃和蘑菇的贮藏期,使这些产品的货架期平均延长117%。

NO的生理作用表现出明显的浓度效应。朱树华等研究发现草莓果实腐烂指数与硝普钠(SNP)的处理浓度有关。低浓度(1μmol·L -1 ) 处理的腐烂指数和腐烂率与对照差别不明显。5μmol·L -1的处理显著延缓了草莓腐烂, 并减少了腐烂率,高浓度(10μmol·L -1 ) 处理可能对草莓果实有部分伤害作用。

2.NO对园产品呼吸速率和乙烯释放的影响

呼吸速率和乙烯释放是植物采后贮藏中两个重要的生理过程。程顺昌等的研究发现,1.0μmol·L-1NO熏蒸处理2h在整个贮藏过程中可以极显著地抑制辣椒的呼吸速率。朱树华等的研究表明,5 μmol·L-1 SNP 释放NO 可以抑制草莓果实乙烯的产生和呼吸强度,延缓乙烯产生和呼吸高峰的出现。贮藏第三天处理果的呼吸速率是对照的83.87%,乙烯释放速率为对照的82.43%。Francisco B. Flores等人的研究表明,用0.5μl·L-1 NO在室温下熏蒸4h的‘Rojo Rito桃与对照果相比,呼吸速率和乙烯释放量都显著降低。

3.NO对园产品氧化物质代谢的影响

张少颖等研究表明,0.5μmol·L-1 NO熏蒸番茄果实3h,可以降低番茄果实衰老过程中H2O2 和O2- 的产生。SOD活性最大值比对照推后2d,高于对照14.54%。CAT活性最大值比对照推后2d,比对照高13.89% , 且从第6天后均显著大于对照。ASA峰值比对照推后2d,高于对照5.66%,且后期均高于对照。整个贮藏过程中, 处理果的GSH含量均大于对照, 第6-14天差异达显著水平。XueWu duan 等在用SNP处理龙眼果实的研究中发现,与对照相比处理果的总酚含量下降缓慢,显著降低PAL 的活性,在贮藏第4d和第6d,其活性分别为对照的36.8%和44.0%,延缓了果实的褐变。ShuHua zhu等用NO处理猕猴桃,发现1.0μmol·L-1的处理果贮藏至第30d和第70d时,H2O2含量分别低于对照14%和18%,在整个贮藏期间,1.0μmol·L -1的处理果的LOX活性低于对照。

4.NO对园产品贮藏失调的影响

孙丽娜等报道20 μl·L-1 NO 处理明显地减少了果实中乙醇、乙醛和丙酮酸的含量,且延缓了丙酮酸含量高峰的出现,显著抑制了乙醇脱氢酶(ADH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,而30 μl·L-1 NO 处理促进了冬枣果实在室温或冷藏期间的酒化软化。朱树华等的研究表明5和10μl·L-1 NO 处理能抑制肥城桃果实可溶性果胶的增加,纤维素的降解,抑制了细胞壁降解和果胶质的组成变化,与对照相比,这两种处理果仅在贮藏40d后出现轻微冷害。同时,5和10μl·L-1 NO 处理显著抑制了贮藏过程中PME活性升高,并提高exo-PG 和endo-PG 活性,促进了对PME 作用下形成的低甲酯化果胶质的降解作用,有利于避免贮藏过程中果实的絮败。

NO在植物上的研究近十年才展开,从医学、动物学以及在植物学上的研究成果来看,NO具有广泛的生理功能,参与多种重要的生理过程,是生物体内一种重要的小分子调节物质。但关于NO在植物成熟衰老方面的研究还不够深入,结合前人研究进展,笔者认为随着NO的研究,可能为植物的采后生理和园产品的贮藏保鲜提供全新的思路。今后的重点工作包括:(1)明确NO在果实成熟衰老中的生理作用,并探讨其在实践中的应用性;(2)NO作用的生化机制和分子机制;(3)进一步明确NO与乙烯及其他植物激素之间的关系;(4)深入研究NO作为信号分子的作用及与其他信号分子的关系,尤其是其在钙信号传递中的作用。

参考文献:

[1]朱树华,周杰,束怀瑞等. 一氧化氮对草莓果实衰老的影响. 园艺学报,2005, 32: 589-593.

[2]程顺昌,任小林,饶景萍等. 一氧化氮(NO)对采后青椒某些生理生化特性与品质的影响. 植物生理学通讯,2005,41:322-324.

[3]朱树华,周杰,束怀瑞等. 一氧化氮延缓草莓成熟衰老的生理效应. 中国农业科学 2005, 38:1418-1424.

[4]张少颖,任小林,饶景萍等. 番茄果实采后一氧化氮处理对活性氧代谢的影响. 园艺学报2005, 32: 818-822.