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1-甲基环丙烯处理对冷藏果肉细胞超微结构的影响

  
   摘要:系统地研究了乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)处理后桃果肉细胞超微结构的变化结果表明1-MCP 能够维持冷藏桃果贮藏后期果肉细胞的完整性保护多酚氧化酶与酚类物质的区域化分布延缓桃果褐变。
   植物组织酶促褐变是由于多酚氧化酶PPO与酚类物质的区域化分布打破后PPO催化酚类物质氧化形成的PPO分布于细胞的质体中酚类物质存在于液泡中正常的果实细胞不会发生褐变逆境或衰老等因素会刺激活性氧增加损伤细胞结构打破PPO与酚类物质的区域化分布引起果实褐变乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯1-MCP 常温下以气态存在无异味沸点约为10℃,1-MCP 与氯化锂等载体结合后形成固体白色粉末稳定性较好在-20℃下可存放几个月当用水溶解后1-MCP会释放出来。低浓度的1-MCP即可强烈抑制乙烯效应并使植物组织较长时间内对乙烯不敏感,1-MCP不仅 能强烈阻断内源乙烯的生理效应而且还能抑制外源乙烯对内源乙烯产生的诱导作用,在采后园艺作物上具有很好的应用前景。
   1-MCP作为乙烯受体抑制剂在香蕉苹果鳄梨等跃变型果实的保鲜中都具有明显的效果,1-MCP处理抑制“中华寿桃”果肉褐变的效果好于气调贮藏。1-MCP能够抑制果肉褐变也应当能够保护细胞结构本试验的目的是观察1-MCP 处理的桃果在贮藏后期果肉细胞超微结构的变化探讨1-MCP对桃果细胞结构的影响。

   电镜观察结果表明:桃果在冷藏后期果肉褐变原因主要是细胞结构变化明显,细胞发生质壁分离现象,细胞质降解,细胞间质结构破坏,液泡破裂,细胞壁部分破损,细胞内PPO与酚类物质的区域化分布打破,PPO催化酚类物质氧化引起果肉褐变。1-MCP处理的桃果的细胞较完整,可以看到线粒体质体和液泡等细胞器,以及存在细胞间运输现象。电镜结果表明,1-MCP能够维持冷藏中华寿桃贮藏后期果肉组织细胞结构的完整性,保护了PPO与酚类物质的区域化分布,延缓了冷藏桃果的果肉褐变。

   低温冷藏后,尽管桃果肉细胞内含物溶出,但仍能够看到一些细胞器存在,细胞壁结构仍然存在,这与齐灵在冷藏后期对大久保桃果实细胞结构观察的结果相一致,这也说明桃果肉在褐变同时产生的褐色物质维持了细胞结构的完整性,果肉褐变仅仅是果肉细胞抵抗外界胁迫的表现形式。因此,细胞内容物降解,液泡膜结构破坏,PPO与酚类物质的区域化分布打破是桃果肉褐变的直接原因。
   从本研究的试验结果可以看出,1-MCP能够保持中华寿桃果肉细胞结构的完整性,提高中华寿桃的保鲜效果,1-MCP通过与乙烯受体结合,抑制了乙烯的作用,延缓了植物的衰老。1-MCP能够抑制桃果肉褐变,保持了桃果的耐藏性和抗病性,延缓了桃果的衰老,显著提高了中华寿桃采后的保鲜效果。1-MCP作为新型乙烯受体抑制剂,可以抑制苹果、香蕉、鳄梨和番茄等呼吸跃变型果蔬的呼吸和乙烯释放速率,推迟呼吸和乙烯峰到来,延缓果蔬的后熟。1-MCP抑制冷藏桃果贮藏后期果肉褐变的主要原因可能是1-MCP与桃果果肉中乙烯作用受体上的金属原子不可逆结合,使乙烯受体保持钝化状态,乙烯刺激桃果后熟的生理生化反应受到抑制,阻断乙烯反馈调节的
生物合成,阻断了诱导呼吸作用的相关酶类的合成,抑制了桃果冷藏期间呼吸和乙烯释放速率,推迟了呼吸和乙烯释放高峰的到来;1-MCP处理的桃果在贮藏过程中活性氧代谢防御酶系统活性增加,抑制桃果贮藏期间氢过氧化物等活性氧代谢产物和冷害相关物质MDA和游离脯氨酸的增加,延缓桃果衰老;从而保护了桃果细胞结构的完整性,抑制了细胞内容物的分解,保护了细胞内酚类物质和PPO 的区域化分布,抑制了桃果肉褐变延缓了桃果的衰老进程。由于1-MCP具有使用浓度低,应用方便无毒和抑制乙烯作用效果明显等优点,它在采后果蔬中具有极大的应用前景。

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