1、鈣對(duì)甜櫻桃貯藏品質(zhì)、鈣形態(tài)及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)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(duì)甜櫻桃貯藏品質(zhì)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(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。結(jié)果說(shuō)明，Che-Ca處理提高了果實(shí)硬度，且有效的抑制了櫻桃貯藏后硬度的降低和VCVc的消耗，但對(duì)果實(shí)采摘時(shí)維生素但對(duì)果實(shí)采摘時(shí)VcC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(duì)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

2、，且Che-Ca處理中的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(xì)胞超微結(jié)構(gòu)照片顯示噴清水處理的細(xì)胞壁有斷裂，細(xì)胞膜系統(tǒng)局部消失，細(xì)胞內(nèi)較干凈，且少局部細(xì)胞有收縮現(xiàn)象，3種鈣處理，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)比擬完整，發(fā)現(xiàn)較多的黑色物質(zhì)存在，不均衡的分布于細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、液泡膜和線粒體等系統(tǒng)中。論文關(guān)鍵詞：甜櫻桃,鈣,貯藏,品質(zhì),超微結(jié)構(gòu)甜櫻桃為薔薇科(Rosaceae)櫻屬(CerasusMill.)植物，是落葉果樹中果實(shí)

3、成熟最早的樹種之一，素有春果第一枝;的美稱。其果實(shí)色澤鮮艷、香味濃郁、營(yíng)養(yǎng)豐富并具有一定的醫(yī)療保健價(jià)值，因此深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的歡送。但由于甜櫻桃果實(shí)肉軟、皮薄、汁多，屬于不耐貯運(yùn)的易腐爛水果，極易出現(xiàn)枯梗、褐變、果實(shí)軟化、腐爛變質(zhì)和風(fēng)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(yùn)保鮮日益受到人們的重視。國(guó)內(nèi)外對(duì)甜櫻桃的采后生理與貯藏保鮮技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，以適應(yīng)延長(zhǎng)銷售期和遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)男枰?。關(guān)于櫻桃貯存方法和技術(shù)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(shí)釆后處理常用的方法之一，資料顯示鈣Ca(NO)或CaCl能延

4、長(zhǎng)果實(shí)的貯藏時(shí)間，減少貯藏期間營(yíng)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(shí)裂果，維持和加強(qiáng)甜櫻桃果實(shí)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、保持果實(shí)硬度。這些鈣處理的研究多以Ca(NO)和CaCl等離子鈣為主，而關(guān)于其他形式的鈣，比方納米鈣、螯合鈣等不同形態(tài)的鈣對(duì)櫻桃貯藏效果的研究鮮有報(bào)道，噴鈣后對(duì)貯藏期間櫻桃果實(shí)中鈣組分、細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)等的研究也未見報(bào)道。因此本試驗(yàn)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(duì)櫻桃貯藏品質(zhì)、鈣形態(tài)及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)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(shù)的進(jìn)一步深化提供理論依據(jù)。1材料與方法1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)于2007.年5月櫻

5、桃開花后在煙臺(tái)市萊山區(qū)的櫻桃園進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤類型為棕壤，其中有機(jī)質(zhì)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(zhǎng)正常長(zhǎng)勢(shì)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，平均株結(jié)果量約17.5kg。1.2試驗(yàn)方法1.2測(cè)定工程與方法各種化學(xué)形態(tài)鈣的提取參照Ohat等人的試驗(yàn)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(wú)機(jī)械傷，無(wú)病蟲害的果實(shí)假設(shè)干，去掉果核和果皮，粉碎機(jī)

6、粉碎，取一定質(zhì)量的樣品稱重約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(cè)定。全鈣含量的測(cè)定采用干灰化-稀鹽酸溶解法，重復(fù)3次。觀察方法參考周衛(wèi)和陳見暉等的方法，略有改動(dòng)。果實(shí)外表分別用自來(lái)水和重蒸水依次沖洗，晾干。選擇近表皮的果肉細(xì)胞局部用不銹鋼刀片切成適當(dāng)大小，經(jīng)鈣定位固定液2%戊二醛，2.5甲醛和2%焦銻

7、酸鉀固定，0.1mol-LpH=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(jī)進(jìn)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(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并拍照。表1植物體內(nèi)鈣的各種化學(xué)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 Extra

8、cting agent 組分縮寫 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(wú)機(jī)鹽以及氨基酸鹽等 2 蒸餾水 H O-Ca 水溶性有機(jī)鹽、磷酸一鈣等 3 1 mol-L NaCl NaCl-Ca 果膠酸鹽、與蛋白質(zhì)結(jié)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(cè)定貯藏后的樣品時(shí)將試驗(yàn)樣品從冷庫(kù)中取出，201條件下平衡30min，然后進(jìn)行各工程的測(cè)定?？扇苄蕴呛坎捎玫饬康味ǚy(cè)定；可滴定酸度采用酸堿滴定法測(cè)定；維生素C采用二甲苯萃取色素，

9、2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；果實(shí)硬度和可溶性固形物分別用GY-2型硬度計(jì)和WY020T型手持糖量計(jì)直接測(cè)定，每處理挑選大小一致的十個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次。2結(jié)果與分析2.1不同鈣處理對(duì)果實(shí)硬度品質(zhì)的影響表2顯示了在櫻桃采摘貯藏0d和貯藏60d后果實(shí)的可滴定酸、可溶性糖、VC及硬度的變化規(guī)律。果實(shí)硬度常作為貯藏果實(shí)后熟衰老的重要指標(biāo)，同采摘時(shí)相比，貯藏至第60d時(shí)，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(shí)，Che-Ca處理的果實(shí)硬度顯著高于其他3個(gè)處理，為0.79kg-cm，但Chlo-Ca及Nano-Ca處理對(duì)果實(shí)硬度影響

10、不大，而在貯藏60d后，各處理間硬度規(guī)律發(fā)生了一些變化，Che-Ca處理還是顯著高于其他3個(gè)處理，而Chlo-Ca及Nano-Ca處理又顯著高于CK。果實(shí)貯藏期間VC保存率的上下是衡量貯藏效果好壞的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。隨著櫻桃果實(shí)的衰老軟化，VC含量會(huì)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(shí)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(yàn)結(jié)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(dòng)，不同處理間VC含量差異不顯著，當(dāng)櫻桃貯藏至60d時(shí)，4個(gè)處理VC含量分別下降了32.7、25.5、22.1、15.5m

11、g-kgFW，3種鈣處理的VC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?？扇苄蕴恰⒖扇苄怨绦挝锛翱傻味ㄋ岷恳彩窃u(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。表2中可以看出，在櫻桃采摘時(shí)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(shí)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(shí)有所下降，但3個(gè)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(duì)櫻桃貯藏前后品質(zhì)的影響Table2Ef

12、fectsofdifferentcalciumtreatmentsonthequalityofpreandpoststoragesweetcherry 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.

13、33a 21.10a 11.9b 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

14、桃全鈣含量及鈣形態(tài)的影響表3即為各不同試驗(yàn)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(shí)，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(dá)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(dá)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

15、是鈣的主要存在形式，其次是NaCl-Ca和HO-Ca，HAC-Ca和HCl-Ca所占比例最小。4個(gè)處理中，采摘時(shí)ALc-Ca所占總鈣的比例分別到達(dá)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(yàn)的4個(gè)處理中，Che-Ca處理中的ALc-Ca所占比例要顯著高于其他3個(gè)處理。不管是采摘時(shí)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(gè)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、

16、HO-Ca和ALc-Ca均有不同程度的下降，HAC-Ca、HCl-Ca的含量有所上升。表3不同鈣處理對(duì)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 46.1

17、4 40.56 19.87 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

18、不同試驗(yàn)處理對(duì)貯藏后櫻桃細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響櫻桃細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)照片顯示CK處理的細(xì)胞結(jié)構(gòu)局部受到破壞，少局部細(xì)胞有收縮的現(xiàn)象圖3，而三種鈣處理細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，并無(wú)收縮現(xiàn)象發(fā)生圖7、圖10、圖14。4個(gè)實(shí)驗(yàn)處理的細(xì)胞壁尚清晰圖1、圖6、圖8、圖11、圖15；CK處理局部細(xì)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(xì)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(jié)構(gòu)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(xì)胞內(nèi)比擬干凈，在細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、線粒體等系統(tǒng)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)多余物質(zhì)存在圖

19、1、圖2、圖4、圖5，但3種鈣處理中，少量細(xì)胞內(nèi)較干凈圖14，但大量細(xì)胞內(nèi)有較多的黑色物質(zhì)存在圖7、圖10，不均勻的分布于細(xì)胞壁、細(xì)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(zhì)的成分并不明確，可能為一些多酚類的物質(zhì)。此外，3種鈣處理之間的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)差異并明顯。3結(jié)論與討論3.1櫻桃對(duì)鈣的吸收本文測(cè)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(jí)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34.7

20、47.2，而ALc-Ca主要以硝酸鈣、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(yàn)研究結(jié)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(diǎn)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(yīng)當(dāng)也占有相當(dāng)?shù)谋壤?.2櫻桃貯藏后的鈣的轉(zhuǎn)化本試驗(yàn)結(jié)果顯示，櫻桃貯存一段時(shí)間后果肉中總鈣含量也有小幅下降，有人研究蘋果果實(shí)在貯存期間果肉中的鈣會(huì)向果皮轉(zhuǎn)移，而櫻桃可

21、能也存在著類似的現(xiàn)象。貯藏前后各種形態(tài)鈣含量發(fā)生了不同規(guī)律的變化，這說(shuō)明果肉細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)與細(xì)胞外鈣庫(kù)在貯藏期間處于動(dòng)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(shuō)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(zhuǎn)化有關(guān)，易軟化的蘋果水溶性鈣含量明顯降低，董彩霞分析認(rèn)為果膠酸鈣等易溶態(tài)鈣是細(xì)胞壁和細(xì)胞膜穩(wěn)定的重要因素，其含量降低必將導(dǎo)致細(xì)胞壁和細(xì)胞膜系統(tǒng)的不穩(wěn)定。櫻桃貯存60d后，產(chǎn)生的一些有機(jī)酸類物質(zhì)導(dǎo)致了櫻桃的可滴定酸度降低，這些有機(jī)酸類物質(zhì)同各

22、種易溶態(tài)離子鈣相結(jié)合，形成了草酸鈣、磷酸鈣等難溶態(tài)鈣，這也許是導(dǎo)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(jié)構(gòu)在果實(shí)成熟衰老過程中，常伴隨著細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。本實(shí)驗(yàn)櫻桃在貯藏60d后細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的電鏡掃描結(jié)果中，CK處理膜系統(tǒng)受到不同程度的損壞，并且局部細(xì)胞有了收縮的現(xiàn)象。而3種鈣處理的細(xì)胞結(jié)構(gòu)比擬完整，但有局部黑色物質(zhì)不均勻的分布于細(xì)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(zhì)可能為一些多酚類的物質(zhì)，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(shí)Ca是一種膜保護(hù)劑，膜結(jié)

23、構(gòu)損傷，能導(dǎo)致液泡中的鈣流入細(xì)胞質(zhì)；膜功能損傷，引起運(yùn)輸Ca和Ca-ATP酶和Ca/nH反向傳遞系統(tǒng)功能受到破壞，進(jìn)入胞質(zhì)的Ca難以流出，而本試驗(yàn)的電鏡掃描照片也顯示，鈣處理對(duì)櫻桃貯藏期間膜系統(tǒng)也有一定的保護(hù)作用，對(duì)破壞膜結(jié)構(gòu)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(shí)的正常生理功能，從而可有效的延緩果實(shí)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(jié)構(gòu)及櫻桃對(duì)鈣的需求特點(diǎn)有關(guān)，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(rèn)為鈣的無(wú)效化和由此引起的細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的損傷是櫻桃貯存期間質(zhì)

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