茉莉酸甲酯对薄皮核桃抗氧化作用的调控

茉莉酸甲酯对薄皮核桃抗氧化作用的调控

张辉1,张政1,王倩1,郑素慧2,倪满满1,李静然1,范喜梅1,车凤斌2,*
(1.新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052;2.新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所,新疆乌鲁木齐830091)

摘 要:为了研究茉莉酸甲酯(Methyl jasmonte,MeJA)处理对薄皮核桃贮藏期间氧化酸败影响,探讨保持薄皮核桃贮期品质的方法。本文以“温185”品种核桃为试材,用浓度分别为10、100、1 000 μmol/L的MeJA处理核桃,熏蒸48 h,并在常温条件下贮藏360 d。研究表明:1 000 μmol/L MeJA处理可延缓核桃油脂中酸价、过氧化值、皂化价的升高以及果实中单宁的氧化分解;有效抑制了丙二醛含量的增加。1 000 μmol/L MeJA处理能诱导核桃抗氧化作用提高并有效缓解贮藏期间核桃出现的哈败现象,延长核桃的贮藏期。

关键词:核桃;MeJA;抗氧化作用

核桃(Juglans regia L)又名胡桃,羌桃,为核桃科核桃属植物[1]。新疆是我国核桃主要产区之一,主要种植分布在阿克苏、喀什、和田等地区,尤以薄皮核桃闻名全国。核桃自古以来都被认为是一种优质的健脑食品,其中所含植物化学物质,尤其是多酚类物质一直被认为是对人体健康有益的生物活性化合物,具有抗氧化和抗增生作用[2-5]。薄皮核桃仁中粗脂肪含量达68 %左右并且以不饱和脂肪酸为主,在贮藏期间易发生酸度增加,色泽不良,食味变差,脂肪氧化出现的哈喇味等品质劣化现象,从而直接影响核桃食用品质。

茉莉酸甲酯((Methyl jasmonte,MeJA))是一类新发现的植物生长调节物质,普遍存在于植物体内,具有广泛的生理功能,一般认为其作用类似于脱落酸(Abscisic acid,ABA)[6]。近年来研究发现,外源MeJA处理可有效诱导花生[7]、枇杷[8]和梨[9]等多种果实的抗病性,从而在一定程度上抑制采后腐烂的发生,但MeJA处理对核桃的研究报道较少。本试验研究了MeJA处理对干制薄皮核桃贮藏过程中油脂抗氧化的调控作用,为核桃的贮藏保鲜提供理论依据。

1  材料

1.1 试验材料

选用2013年新疆阿克苏产的温185品种核桃,大小、形状均匀一致,无损伤,无病虫害,果仁饱满。单果重11.63 g~15.8 g,果仁重6.2 g~10.4 g,出仁率51 %~65.9 %,壳厚0.8 mm~1.23 mm,水分含量5.6 %。

1.2 MeJA处理

分别用10、100和1 000 μmol/L MeJA对核桃进行熏蒸处理,处理时间48 h。果实处理后置于干燥通气的纸箱中,常温贮藏。每隔45 d定期观察并取样。

1.3 试剂与设备

茉莉酸甲酯,磷酸二氢钾,磷酸氢二钠,乙二胺四乙酸二钠,氯化硝基四氮唑蓝,核黄素,氢氧化钠,硫酸,高锰酸钾,无水乙醚,甲苯,三氯甲烷,碘化钾,硫代硫酸钠,可溶性淀粉,靛红,以上试剂均为分析纯。

754N型紫外分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;GL-5C型低温离心机:上海安婷科学仪器厂;GZX-9076 MBE数显鼓风干燥箱:上海博迅实业有限公司治疗设备厂;HHS型电热恒温水浴锅:上海博迅实业有限公司治疗设备厂。

1.4 指标测定方法

参照GB/T 5539-2008《粮油检验油脂定性试验》[10]提取核桃仁油脂;单宁含量测定,采用高锰酸钾滴定法[11];油脂酸价测定,参照GB/T 5530-2005《动植物油脂酸值和酸度测定》[12];油脂皂化价测定,参照GB/T 5534-2008《动植物油脂皂化值的测定》[13];油脂过氧化值测定,参照GB/T 5538-2005《动植物油脂过氧化值测定》[14];丙二醛含量测定,参照陈德碧[15]的方法。

1.5 数据处理

使用SPSS 19.0对数据进行分析,使用Sigma Plot 10.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 MeJA处理对核桃单宁含量的影响

MeJA处理对核桃中单宁含量的影响见图1。

图1 MeJA处理对核桃中单宁含量的影响
Fig.1 Effects of Methyl jasmonate treatment on tannins of walnut

单宁是植物体内一种重要的多元酚类化学防御物质,它具有有独特的抗氧化性,能有效抵御生物氧化作用和清除活性氧的功能[16]。由图1可知,在核桃贮藏过程中,单宁含量整体呈先下降后上升趋势,10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果中单宁含量变化趋势与对照果一致。在贮藏225 d后,1 000 μmol/L MeJA处理果中单宁含量高于10、100 μmol/L MeJA处理果和对照果(P<0.05)。

2.2 MeJA处理对核桃酸价的影响

MeJA处理对核桃酸价的影响见图2。

图2 MeJA处理对核桃酸价的影响
Fig.2 Effects of Methyl jasmonate treatment on acid value of walnut

由图2可以看出,核桃油脂的酸价在整个贮藏期间总体呈上升趋势,贮藏第0 d核桃中油脂酸价为1.67 mg/g,在第270天油脂酸价达到最大值。10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果油脂酸价与对照果变化趋势相似,贮藏第225 d后,1 000 μmol/L MeJA处理果油脂的酸价低于10、100 μmol/L MeJA处理果和对照果(P<0.05)。

2.3 MeJA处理对核桃皂化价的影响

MeJA处理对核桃皂化价的影响见图3。

图3 MeJA处理对核桃皂化价的影响
Fig.3 Effects of Methyl jasmonate treatment on saponification value of walnut

如图3所示,贮藏过程中,核桃中油脂皂化价呈上升趋势。10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果中油脂皂化价变化趋势与对照果一致,但果实中油脂皂化价均比对照果低,且第90d后1000μmol/LMeJA处理对核桃中油脂皂化价的影响优于10 μmol/L和100 μmol/L MeJA处理(P<0.05)。贮藏第360 d时,1 000 μmol/L MeJA处理果中油脂皂化价比对照果低8.59 %(P<0.05)。

2.4 MeJA处理对核桃过氧化值的影响

MeJA处理对核桃过氧化值的影响见图4。

图4 MeJA处理对核桃过氧化值的影响
Fig.4 Effects of Methyl jasmonate treatment on peroxide value of walnut

过氧化值是反映核桃品质变化的重要指标之一,油脂的过氧化值可以判定其氧化变质的程度[17-18]。由图4可知,核桃在整个贮藏过程中,其油脂的过氧化值总体呈先上升后下降趋势,10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果中油脂的过氧化值变化趋势和对照果一致。贮藏第225 d时,核桃中油脂的过氧化值达最大值为8.17 %,1 000 μmol/L MeJA处理果中油脂的过氧化值低于10 μmol/L和100 μmol/L MeJA处理,并比对照果低6.75 %(P<0.05)。

2.5 MeJA处理对核桃MAD的影响

MeJA处理对核桃丙二醛含量的影响见图5。

图5 MeJA处理对核桃丙二醛含量的影响
Fig.5 Effects of Methyl jasmonate treatment on MDA content of walnut

丙二醛(malondialdehyde,MDA)是植物衰老过程中膜脂过氧化最重要的产物之一,膜脂过氧化能增加细胞透性,导致细胞内容物外渗,其含量的增加是膜结构损伤的重要标志[19]。由图5可知,核桃中MDA含量在整个贮藏期间呈上升趋势,10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果的MAD含量变化趋势与对照果相似。在贮藏至第225 d后,10、100 μmol/L MeJA处理对核桃中MDA含量的影响低于1 000 μmol/L MeJA处理。贮藏期间,对照果、10、100、1 000 μmol/L MeJA处理果的MAD含量不断增加,在贮藏至第360 d达到最大值,其峰值分别为0.001 8、0.002 4、0.002 3、0.001 5 μmol/g FW,1 000 μmol/L MeJA处理果比对照低16.67%(P<0.05)。

3 讨论与结论

核桃脂肪含量在70 %左右,油脂中含有大量的不饱和脂肪酸[20]。这些不饱和脂肪酸受氧、水、光、热、微生物等的作用,很容易被氧化,从而导致核桃的哈败,使核桃的营养价值降低,破坏了其原有的风味和口感。

酸价是表示油脂酸败程度的指标。造成核桃油脂酸败的类型有水解型酸败、酮型酸败和氧化酸败,它们经常是同时发生的,但是在酸败过程中,氧化作用更大[21]。由试验结果可知,MeJA处理明显抑制了核桃中油脂酸价的增长。这可能是MeJA通过抑制脂肪酶活性来抑制核桃中油脂的哈败,从而延缓了酸价的增大。这与袁宝德等[22]在鲜食核桃贮藏中研究一致。

过氧化值是用以检测氢过氧化物的含量,氢过氧化物是油脂酸败过程中的一个中间产物,参与到游离基反应中,加速了油脂氧化[23]。在酶氧化的过程中,氢过氧化物在过氧化物酶的催化作用下生成具有有不良气味的挥发性化合物,同时伴随自由基的产生。试验结果证明:MeJA处理延缓了核桃中油脂过氧化值的升高。

皂化价也是表现油脂品质的指标之一。油脂的皂化是皂化油脂中的甘油酯和中和油脂中的游离脂肪酸。导致皂化价增大的原因有:一是游离脂肪酸含量的增加,二是部分不皂化物在储藏过程中变成可皂化物[24]。试验结果说明:MeJA能有效的抑制核桃油脂中皂化价的升高。

MDA的含量是反映细胞膜受损程度的直接生理指标。本试验研究表明:随着贮藏时间的延长,核桃组织衰老,MDA含量逐渐增加,而经MeJA处理的果实,MDA含量增加的速度被减缓,降低膜脂过氧化的程度,从而延缓了核桃成熟衰老的速度。这可能是MeJA处理诱导SOD、POD活性提高,降低了自由基对脂膜的伤害,也有可能是MeJA处理诱导谷胱甘肽、还原性抗坏血酸酶活性的增加,从而防止H2O2等活性自由基的积累引起MDA含量的积累以及膜脂过氧化导致的果实衰老。

本研究结果表明:1 000 μmol/LMeJA处理可延缓核桃油脂中酸价、过氧化值、皂化价的升高以及果实中单宁的氧化分解;有效抑制丙二醛含量的增长。

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Regulation of Methyl Jasmonte on the Antioxidant of Walnut during Storage

ZHANG Hui1,ZHANG Zheng1,WANG Qian1,ZHENG Su-hui2,NI Man-man1,LI Jing-ran1,FAN Xi-mei1,CHE Feng-bin2,*
(1. College of Food Science and Pharmaceutical Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,Xinjiang,China;2. Institute of Agro-products Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,Xinjiang,China)

Abstract:Effects of Methyl jasmonate(MeJA)on the antioxidant of postharvest“Wen 185”walnut were investigated. It was fumigated with 10,100,1 000 μmol/L MeJA,then stored at room temperature for 360 days. Research shows that“Wen 185”walnut were treated with 1 000 μmol/L MeJA could stay acid value,peroxide value,saponification value,and fruits increased oxidative decomposition of tannin;inhibit malondialdehyde (MDA)content increased increase. 1 000 μmol/L MeJA could improve the antioxidant effects induced walnuts and walnut effectively alleviate Kazakhstan defeated occur during storage,extending the shelf life of walnuts.

Key words:walnut;MeJA;antioxidant

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.002

基金项目:国家科技计划项目,新疆特色瓜果现代贮运保鲜关键技术集成与示范(2011BAD27B01)

作者简介:张辉(1964—),女(汉),副教授,硕士生导师,硕士,研究方向:农产品贮藏与加工。

*通信作者:车凤斌,研究员,硕士,研究方向:农产品贮藏与加工。

收稿日期:2014-11-11