1、浅论钙处理对果蔬衰老 文章标题:浅论钙处理对果蔬衰老 钙作为一种大量的营养元素,不仅影响果实品质,而且在延缓果蔬的衰老方面有较好的效果。近年来研究说明,钙能抑制水果的呼吸速率,延缓叶绿素和蛋白质的降解速率,降低乙烯和一些酶类等的衰老指标,对果蔬的衰老有显著性影响。实验证明采前喷钙或采后浸钙可以延缓果蔬的衰老。 关键词果蔬;衰老;喷钙;浸钙 中图分类号文献标识码a文章编号 作者简介张兰(1978),女,江苏食品职业技术学院食品系讲师,南京农业大学硕士,主要研究方向:食品保鲜。 1引言 钙作为一种大量的营养元素,密切关系到植物的生长发育,不仅是影响果实品质最重要的矿质元素之一,而且钙在延缓果蔬的衰
2、老和控制生理病害方面有较好的效果。近年来研究说明,钙用在水果上特别明显,特别是呼吸速率、乙烯和一些酶类等衰老指标被降低;钙也能降低叶绿素和蛋白质降解的速率,对果蔬的衰老有显著性影响。细胞膜完整性丧失是植物衰老的特征,这可以从外组织降解的进程和渗透率的增加得到证明。实验证明采前喷钙或采后浸钙可以延缓果蔬的衰老。 2胞外钙的作用 2.1胞外钙在植物采后生理和衰老过程中有4个作用 一是参与组成细胞壁结构;二是通过影响质膜外外表的膜磷脂和蛋白排列,维持膜的结构与功能;三是提高胞外ca2了,以补充胞内ca2;四是调节质膜与细胞壁内外表的离子环境。 2.2胞外ca2的另外两个作用 这些胞外ca2的作用是相
3、互联系的,人们大多注意了ca2对细胞壁和细胞膜的保护作用,并把之归为ca2延缓衰老的生理机制,而忽略了胞外ca2的另外两个作用: (1)外源ca2作为ca2贮存库(pool)即使仅2023-6mol/l水平的胞外ca2,调节胞内信号传递与反响方面也发挥重要作用。胞外ca2缺乏,会引发苹果果实苦痘病(bitterpit)发生,促进衰老,特别是在细胞内ca2缺乏时,胞外ca2调节的信号系统失活,细胞功能受伤害。 (2)a2调节细胞间隙的离子环境ca2减免低ph、有毒离子、营养不平衡造成的不利作用。组织中k、mg2与竞争作用位点,在ca2缺乏时,k、mg2取代ca2代谢功能,导致ca2缺乏病症。 外
4、源ca2处理不仅增加胞外ca2,改变细胞间隙离子环境;而且调节细胞活力,从而在一定程度上起到延缓衰老的作用。但不同浓度ca2的作用机制不同,高浓度ca2处理时,关闭质膜ca2通道,此时ca2积累于细胞膜外外表,对细胞壁和膜具保护作用;而低浓度ca2那么进入细胞质内,参与细胞功能。 3钙与果实成熟衰老 3.1外源钙抑制完整果实的呼吸作用 钙与果实呼吸作用的关系因钙使用方法、果实生理状态等差异而有一定差异。生长期喷钙可以有效提高苹果ca2含量,降低苹果呼吸。采后浸钙1可以降低苹果呼吸速率,减少内部腐烂发生率。之后,在鳄梨、芒果、梨、柿等果实上均证明钙处理可以降低呼吸强度。此外,还推迟鳄梨呼吸跃变顶
5、峰出现,甚至高浓度钙处理时完全抑制了呼吸跃变。上述现象的原因可能在于(1)ca2抑制了呼吸基质的代谢,减低线粒体活力;(2)改变了果实内部co2和o2的比例与浓度。渗钙增加了苹果果皮对o2的扩散阻力,加大了果皮至果肉间o2的浓度梯度,形成了外界环境与果肉内部co2与o2的交换障碍,还增加果肉co2水平,降低内部o2水平。这种处理条件下形成的果肉组织的微气调状态,会限制组织对o2的吸收及其对呼吸基质的反响,反过来拮抗co2的产生,抑制了呼吸作用。 在某些情况下,采前喷钙、采后渗钙、浸钙对呼吸作用的影响不大。这种现象产生的原因可能在于果实ca2含量较高,足以防止膜完整性的丧失,进一步加钙对呼吸的效
6、果不大。 3.2外源钙抑制完整果实的乙烯生成 采后果实经钙盐(主要是cacl2)浸渍或渗入处理,可以有效降低其乙烯释放率,而且,渗钙推迟鳄梨的乙烯峰出现。一般说来,采后钙处理浓度提高,乙烯生成的受抑程度增强。 钙调控果实乙烯生成的代谢过程因果实而异。采后渗钙可以降低苹果果肉的1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid,acc)含量,抑制acc氧化酶(accoxidase,aco)的活性,同时降低贮藏后早期果实的蛋氨酸含量,但增加n-丙二酰acc(n-malonyl-acc,macc)含量。在猕猴桃果实上,浸钙虽抑制乙烯生成,但对于aco的
7、活性作用不大。在梨果实上,钙抑制乙烯生成,主要是由于降低aco活性所致,但组织积浅论钙处理对果蔬衰老第2页 累较多的acc。此时可能由于ca2维持细胞膜与细胞壁结构的完整性,使acc与aco的区域分割保持完好,两者不能有效接触反响。因此,限制了乙烯的生成。 另外,采后钙处理可以提高贮藏过程中苹果的精胺、亚精胺水平2。由于s-腺苷蛋氨酸(s-adenosinemethionine,sam)是多胺和acc的共同前体,多胺水平的提高,意味着sam向acc转化受抑,从而限制乙烯生成。钙降低果实含量,进而对减少乙烯释放有积极作用。对促进细胞壁物质的交连有积极意义。 3.3外源钙对酶类的影响 钙与果实酶系
8、统的关系受果实本身的生理状态及钙处理的浓度、使用方法的影响很大。李金雨等证明,不同浓度ca2对杨梅果实氧化酶pod、ppo、过氧化氢酶(catalase,cat)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbicacidperoxidase,asa-pod)的活性作用效果不同,低浓度时无效,高浓度时刺激,中等浓度时抑制。pod参与细胞壁中多种结构成分的螯合作用,参与保护反响和去除过氧化物的毒害作用,但ca2的调节作用因处理浓度、时间而异。如(1),钙抑制衰老苹果的苹果可溶性pod酶活性。实验证明,ca2在提高苹果果肉硬度的同时,显著提高了细胞壁离子键与共价键结合的pod活性,尤以2023mmol/lca2
9、的处理最显著,这种pod活性的提高,对促进细胞壁物质的交连有积极意义。 4采后浸钙 同一果实不同部位的钙含量不同,关系到生理失调(physiologicaldisorder)的发生。在苹果中,果心区钙含量相当低时易发生水心病(watercore)和衰败(breakdown);果皮和果肉的钙含量相当低时,那么易发生苦痘病。发生苦痘病的病果萼洼部附近果肉与梗部果肉钙含量的比例,远低于健果。在鸭梨中,果肉钙含量低时,发生黑心病。此外,低钙往往会导致与衰老有关的桃顶腐烂(fruittopnecrosis)、柑橘浮皮(rindpuffing)等发生,加速其发病进程。在理论上,人们可以利用钙含量来预测生理
10、病害的发生;在实践上,采取人为增钙技术,尤其是采后浸钙,可明显改善果实贮存品质,以及抑制病菌侵染导致的果实腐烂。钙处理可减轻苹果的苦痘病,减少桃顶腐烂和柑橘浮皮,另外对鳄梨、芒果、梨、柿、黄瓜、杨梅、卷心菜等果蔬均有延缓衰老的作用。 5结语 综上可见,钙对果蔬衰老的调控机理是多方面的,他们之间是相互联系的。胞外ca2的功能主要是保证质膜的稳定性,使质膜具有较好的离子选择通透性,还可能对一些胞外酶或膜蛋白起调节作用。要真正了解外界因素使如何被植物接受并发生反响的,那么要从信息传递入手。 鉴于上述情况,今后的研究应注意以下几个方面。一是深入了解植物衰老与钙吸收分配的关系及其调控;二是进一步研究钙延缓植物衰老的生理机制。我们相信随着人们对钙研究的日益深入,必将在揭示植物衰老的机理方面取得新的突破与进展。 参考文献 1王贵禧,韩雅珊,于梁.浸钙对猕猴桃果实硬度变化影响的生化机制j.园艺学报,1995,229(1). 2李金雨,黄维南.钙处理对杨桃果实采后四种氧化酶活性的影响j.热带作物学报,1996,17(2). 浅论钙处理对果蔬衰老来源于网,欢迎阅读浅论钙处理对果蔬衰老。 第6页 共6页