水杨酸处理对采后西兰花褪绿转黄及营养品质的影响

水杨酸处理对采后西兰花褪绿转黄及营养品质的影响

西兰花是一种营养价值极高的蔬菜，但采后容易出现褪绿转黄的问题，影响其商品价值和营养价值。沈阳农业大学食品学院的纪淑娟教授团队研究发现，水杨酸处理可以有效缓解西兰花的这一问题，同时保护其营养品质。

西兰花（Brassica oleracea L.var. Italica）食用部分主要为脆嫩的花茎、短缩肥嫩的花薹及紧密群集成球状的绿色花蕾。西兰花营养丰富，除了含有蛋白质、碳水化合物、VA、VC、VB 1 和VB 2 以及磷、铁、钙等无机质外，还富含硫代葡萄糖苷和萝卜硫素（SFN）等生物活性物质。然而，采后西兰花生理代谢旺盛，贮运过程和货架期间花蕾极易褪绿转黄。

水杨酸（SA），又称邻羟基苯甲酸，为一种酚类植物激素，在植物生长发育，响应冷、干旱、高盐等逆境胁迫中发挥重要的调控作用。近年来，其在维持果蔬品质方面的作用已引起人们的关注。

鉴于SA具有保护采后果蔬品质的潜力，沈阳农业大学食品学院的杨庆喜、罗曼莉、纪淑娟等通过观察西兰花外观颜色，测定其色差值、叶绿素（chl）含量以及chl荧光的变化量，评估SA处理对采后西兰花褪绿转黄的调控作用。同时，通过分析硫代葡萄糖苷、SFN、I3C等西兰花活性营养物质含量以及抗氧化能力的变化，评估SA处理对采后西兰花营养品质的保护效果，旨在为提高西兰花采后贮运保鲜效果提供理论依据。

1 SA处理对采后西兰花表观变化的影响

如图1所示，4 ℃条件下随着贮藏期的延长，西兰花出现了褪绿转黄现象，CK样品于第10天出现转黄症状，随后逐渐加重，而SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程，于第20天表现出轻微的黄化症状。

a
b
值持续下降，
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值逐渐升高，表明西兰花的绿色逐渐褪去。与CK样品相比，经SA处理的样品
a
b
值和
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值的变化幅度明显减小，进一步验证了上述结果。YI可以反映样品的黄化程度，至贮藏末期SA处理样品的YI仅为CK组的47%。综上分析可以看出，SA处理有效缓解了采后西兰花的褪绿转黄问题。

2 SA处理对采后西兰花chl含量和chl荧光的影响

chl含量降低是西兰花褪绿转黄的主要原因。由图2可见，随着贮藏期的延长，西兰花中chla和chlb含量均明显减少，至第20天时，CK样品的chla和chlb含量分别为鲜样的27%和19%。而经SA处理的样品，chl含量下降速率明显减缓，贮藏末期chla和chlb含量的下降率分别为CK组的55%和50%。chl荧光成像系统可以用来监测西兰花chl荧光参数的变化，衡量植物的健康状况。根据西兰花的Fv/Fm值对chl荧光图像进行颜色编码，生理条件良好的西兰花颜色编码区域与浅蓝色编码区域对应，而严重发黄的西兰花呈深蓝色，图像显示CK组与处理组之间存在明显的差异。植物中Fv/Fm值的降低表明光合作用被抑制，而Rfd值越高，说明植物的健康状况越好。如图2所示，Fv/Fm和Rfd值的变化趋势相似，均随着黄化过程的发生而逐渐降低，而SA处理明显减缓了上述参数的变化，至第20天时，其下降幅度仅分别为CK组的41%和74%。这进一步验证了SA处理对采后西兰花褪绿转黄的调控作用。

3 SA处理对采后西兰花中硫代葡萄糖苷、SFN和I3C含量的影响

硫代葡萄糖苷是西兰花中标志性的生物活性物质，是西兰花特殊营养价值的体现。其中，GRA、GBS和NGBS为西兰花中主要的硫代葡萄糖苷组分，占硫代葡萄糖苷总量的90%以上。如图3所示，CK组中GRA、GBS和NGBS含量以及总硫代葡萄糖苷（total glucosinolate，TGL）含量均随着贮藏期的延长而呈下降趋势，尤其是GRA和GBS，至贮藏末期其含量分别减少了58%和64%。SA处理有效抑制了这种下降趋势，在整个贮藏期，GRA、GBS和NGBS含量以及TGL含量始终显著高于同期CK样品。SFN和I3C含量在整个贮藏期间均呈现先升高后降低的趋势。但值得注意的是，SA处理组中两种物质含量均显著高于CK组，尤其是SFN，其损失率不足CK组的1/10。上述结果表明，SA处理明显抑制了西兰花中特征营养物质的损失。

4 SA处理对采后西兰花中AsA、TP和TF含量的影响

由图4可知，两组样品在贮藏第5天后，AsA含量均呈下降趋势，但SA处理组样品AsA含量的下降速率明显减缓，至贮藏末期其下降率仅为CK组的62%。与AsA的变化趋势不同，TF和TP含量均随贮藏期的延长而呈逐渐上升趋势，而SA处理样品上升幅度更大。综上，SA处理抑制了AsA的损失，促进了TP和TF营养物质的积累 。

5 SA处理对采后西兰花抗氧化能力的影响

如图5所示，SA处理有效诱导了西兰花样品T-AOC的提高，贮藏前期，样品T-AOC快速升高，至第10天达到峰值，为同期CK组的1.8 倍，而且整个贮藏期，其水平始终显著高于CK组。MDA是膜脂过氧化的产物，其含量可以反映膜脂过氧化的程度。CK组中MDA含量随着贮藏期的延长呈快速升高趋势，至贮藏末期其含量达到鲜样的3.8 倍，而SA处理明显减缓了MDA含量的变化，第20天时，其含量仅为CK组的62%，进一步说明SA处理对西兰花抗氧化能力的诱导作用。

6 多变量统计分析

多变量统计分析可以进一步解析SA处理对西兰花采后品质的保护作用。热图作为可视化手段，能够直观地显示两个样本中各种变量的变化。如图6A所示，每一行表示不同的变量，列表示不同时期的样本；网格的颜色越红，样本中目标变量的丰度越高；网格越蓝则相反。处理组样品中AsA、
a
b
、GRA、Rfd、chla、chlb、Fv/Fm、TGL和GBS等变量丰度较高。相反，
L
、MDA和YI等变量在CK样本中丰度较高。此外，TP、TF及T-AOC等变量在SA10、SA15和SA20样本中显著富集。上述结果表明，SA处理有效提高西兰花的抗氧化能力，同时延缓了感官品质及特殊营养品质劣变。

同时，选择chla、chlb、GRA、GBS、NGBS、TGL、SFN、I3C、AsA、TP、TF、T-AOC和MDA等变量进行主成分分析（PCA）。由图6B可知，处理组和CK组样本分列对角线两侧，有明显分离，表明SA处理介导上述变量的显著变化。进一步通过图6C识别导致两组样本存在差异的关键变量，探究SA处理对上述变量的保护作用。变量由从圆心出发的箭头表示，其投影越长，颜色越红，说明该变量对PC的贡献率更大，同时也表明该变量是导致两组样本分离的差异变量。PC1对模型的解释率为69.6%，对该PC解释率较高的变量是GRA、TGL和AsA，随后依次为MDA、chlb、chla、SFN等；PC2对模型的解释率较低，为20.6%，对此PC解释率最高的变量为T-AOC，随后依次是TP和TF等。由此可见，SA处理对GRA、TGL和AsA的保护作用更强，且可有效诱导抗氧化能力的提高。

褪绿转黄诱发的西兰花品质劣变严重影响了其商品价值，造成产后损失。4 ℃条件下，花球于第10天表现出黄化症状，并随贮藏期的延长而加剧。伴随黄化的发生，西兰花中chl含量也急剧减少。黄化是采后西兰花快速后熟衰老的视觉表征，其也可从Fv/Fm和Rfd值的降低中得到证明。外源SA处理明显推迟了衰老进程，黄化症状延晚10 d出现，同时缓解了chl的损失及Fv/Fm和Rfd值的降低，有效保护了产品品质。SA对于采后果蔬品质的保护作用在苹果、杏、番茄等果实中也有所体现，因此，SA有被开发成为果蔬保鲜剂的潜力。

西兰花的褪绿转黄与其成熟及衰老过程密切相关，乙烯在此过程中发挥着重要作用。课题组前期研究证实，外源乙烯处理加快西兰花的黄化进程，而乙烯吸收剂或1-甲基环丙烯处理能够明显推迟黄化症状的出现。SA作为一种酚类植物激素，在植物生长发育的调控作用已见报道，Yuan Ruimin和Li Yaling等研究发现，外源SA处理通过调控采后苹果和杏果实内源乙烯的合成，延缓采后成熟及衰老过程，维持果实的品质。同样，外源SA处理对于果实乙烯合成的抑制作用在芒果和番茄中也有报道，由此可以推测，SA对采后西兰花褪绿转黄的缓解作用可能归因于其对内源乙烯的调控。抗氧化能力的衰退也是采后西兰花黄化的重要诱因。伴随采后果蔬后熟衰老进程的加剧，活性氧（ROS）的产生和清除间平衡体系被打破，导致ROS过度积累。而ROS的过量积累也会促进果蔬衰老，同时表现出chl的快速流失。先前的研究和本实验均发现，贮藏期间西兰花黄化进程与MDA水平的快速上升呈显著正相关，这表明采后西兰花黄化过程中ROS过量积累，加重了膜脂过氧化引发的膜损伤。本研究发现，CK组中chla和chlb含量显著减少，T-AOC急剧降低，而SA处理则提高了西兰花的T-AOC，维持了较高的chl水平。同时，处理组中MDA含量变化相对稳定。这些结果表明SA处理延缓西兰花褪绿转黄可能与其在减轻脂质过氧化方面扮演积极角色有关。此外，Zhang Huaiyu和Sang Yueying等研究发现经SA处理的枸杞和大枣果实其抗氧化能力显著增加。本研究发现处理组样本积累了更高水平的AsA、TP及TF等抗氧化物质，证明SA处理对于果蔬抗氧化能力具有诱导作用。因此，上述结果表明，SA处理可延缓采后西兰花衰老进程，更好的维持西兰花的品质。

西兰花褪绿转黄的同时伴随营养品质的急剧降低，特别是其特征营养物质GRA、GBS、SFN和I3C，其变化趋势与黄化进程呈正相关。本研究发现，CK组中GRA和GBS含量大幅下降，损失率均超过50%，这与先前的研究结果类似。SFN和I3C均可调控细胞防御系统，提高机体解毒和抗氧化能力，其在黄化过程中损失率约为60%。类似的结果在Pintos等的研究中也被发现。值得注意的是，外源SA处理明显减缓了上述营养成分的流失速率，在整个贮藏期，上述物质损失率均不足35%，尤其是SFN（损失率小于5%）。同时，SA处理对于西兰花营养品质的保护作用还体现在CK组中积累了更多的AsA、TP和TF。这些结果表明，SA处理有效阻止了采后西兰花营养品质的下降。通过PCA发现，SA处理对于GRA的保护作用更强。然而，关于外源SA处理调控采后果蔬营养品质的研究相对较少。目前研究发现，ROS胁迫可能促使植物细胞合成更多的初级硫代谢物，进而限制GRA（次级硫代谢物）的合成，甚至诱导GRA的降解。此外，细胞内高氧化水平亦可直接抑制硫代葡萄糖苷的生物合成，表现为ROS信号通过丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径调控R2R3-MYB（myeloblastosis）家族转录因子（MYB28/29/34/51）的转录，其中MYB28为调控GRA合成的关键因子。因此，SA处理对于GRA的保护作用可能归因于对抗氧化能力的增强，具体的证据仍需进一步探究。

结论

SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程，延缓了营养品质劣变。结果表明，用SA处理的样品保持了更高的chl含量，表现出更高的Fv/Fm和Rfd值及较低的YI。此外，处理组样本中GRA、GBS、SFN、I3C、AsA、TP和TF丰度更高，表明SA处理保护了采后西兰花的营养品质。同时，SA处理提高了采后西兰花的抗氧化能力，抑制了MDA含量的快速上升。因此，对采后西兰花进行SA处理可能是改善其品质劣变的有效策略。

本文《水杨酸处理对采后西兰花褪绿转黄及营养品质的影响》来源于《食品科学》2024年45卷第9期181-188页，作者：杨庆喜，罗曼莉，周倩，纪淑娟。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230614-123。