間歇熱處理對(duì)西葫蘆冷害及活性氧代謝的影響

西葫蘆(Cucurbita pepo L.)又名角瓜，屬于葫蘆科南瓜屬，其適應(yīng)性強(qiáng)、栽培技術(shù)簡(jiǎn)單，且營(yíng)養(yǎng)豐富、清脆可口，因此頗受廣大消費(fèi)者喜愛，是我國(guó)主要瓜類蔬菜之一[1]。但西葫蘆采后生理代謝旺盛，在常溫放置易發(fā)生表皮褪色、組織松軟，甚至腐爛變質(zhì)，易失去食用與商品價(jià)值[2]。目前低溫貯藏是果蔬保鮮中應(yīng)用最廣且簡(jiǎn)單有效的方法[3]。但西葫蘆屬于冷敏型果實(shí)，研究發(fā)現(xiàn)7 ℃以下貯藏會(huì)發(fā)生冷害，造成表面點(diǎn)蝕、果皮褐變、組織塌陷和果皮表面凹陷[1]。因此，如何控制西葫蘆在采后貯藏中冷害的發(fā)生具有重要的研究意義。

熱處理作為一種安全而環(huán)保的物理保鮮技術(shù)，在減緩西紅柿[4]、黃瓜[5]、桃子[6]等果蔬的采后腐爛、提高冷藏過(guò)程中果實(shí)的抗冷性及控制采后生理紊亂等方面效果顯著。但連續(xù)熱處理的溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，果蔬的熱應(yīng)力會(huì)繼續(xù)增加和積累，可能會(huì)造成熱損傷，出現(xiàn)果皮變色和抗氧化能力降低等[7]。而間歇熱處理不僅可以中斷熱應(yīng)力的連續(xù)積累，減少熱傷害，還有助于應(yīng)激效應(yīng)的產(chǎn)生和積累[8]。ZHANG等[9]研究發(fā)現(xiàn)間歇熱處理能夠減少黃瓜的熱傷害，可以更好地保持黃瓜的感官品質(zhì)，具有提高抗氧化酶的活性和減少膜脂過(guò)氧化的作用。程玉嬌等[10]的研究表明與連續(xù)熱處理相比，間歇熱處理通過(guò)維持血橙較高的抗氧化能力達(dá)到最佳的保鮮效果。閆凱亞等[8]發(fā)現(xiàn)對(duì)鮮切甘薯進(jìn)行間歇熱處理后，其抗冷性和保鮮效果均優(yōu)于連續(xù)熱處理組。由此推測(cè)間歇熱處理可能更有利于減輕采后果實(shí)的冷害。

果蔬冷害的發(fā)生與活性氧代謝失調(diào)有關(guān)[11]，間歇熱處理是否可以通過(guò)調(diào)節(jié)活性氧代謝來(lái)減輕西葫蘆的冷害還未見報(bào)道。因此，本研究以“盛美一號(hào)”西葫蘆為試材，分別對(duì)其進(jìn)行連續(xù)熱處理和間歇熱處理，測(cè)定間歇熱處理對(duì)西葫蘆低溫貯藏期間冷害指數(shù)、品質(zhì)指標(biāo)及酶活性的影響，為冷害研究和間歇熱處理技術(shù)應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)材料為“盛美一號(hào)”西葫蘆，采購(gòu)于上海豐偉果蔬合作社，選取大小一致，無(wú)病蟲害、機(jī)械損傷，色澤均勻，單果質(zhì)量約350 g的果實(shí)。

三氯乙酸、硫代巴比妥酸、氫氧化鈉、愈創(chuàng)木酚、聚乙烯吡咯烷酮，上海泰坦科技股份有限公司；丙酮、無(wú)水乙醇、愈創(chuàng)木酚、30%(體積分?jǐn)?shù))H2O2、冰醋酸、濃硫酸，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。試驗(yàn)所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

BP301S型電子天平， 德國(guó)賽多利斯公司；D37520 Osterode型高速冷凍離心機(jī)，德國(guó)Biofuge公司；DKS-16恒溫水浴鍋，艾萬(wàn)拓威達(dá)優(yōu)爾國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；WYA-ZT阿貝折光儀，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；CM-5分光測(cè)色計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)；μQuant酶標(biāo)儀，德國(guó)BIO-TEK 公司；TA.XT物性測(cè)定質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司；S230電導(dǎo)率儀，深圳市德優(yōu)平科技有限公司；DW-86L626超低溫冰箱，海爾集團(tuán)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 處理方法

將試驗(yàn)材料隨機(jī)分成3組，分別進(jìn)行以下處理：對(duì)照組(室溫20 ℃清水浸泡10 min)、連續(xù)熱處理組(40 ℃熱水浸泡10 min)、間歇熱處理(40 ℃/200 s+20 ℃/10 min+40 ℃/200 s+20 ℃/10 min+40 ℃/200 s+20 ℃/10 min)。每組處理180根，處理后晾干,用0.04 mm聚乙烯袋包裝(40 cm×60 cm，湖北武漢共創(chuàng)塑業(yè)一站式批發(fā)店)，置于溫度為(3±1) ℃、相對(duì)濕度為80%～85%的冷庫(kù)中貯藏18 d，每次試驗(yàn)重復(fù)3次，每3 d隨機(jī)取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.3.2 冷害指數(shù)的測(cè)定

冷害的評(píng)定參照張苗等[1]的方法。按西葫蘆表皮冷害面積的大小分為5級(jí)，評(píng)分方案如下：0級(jí)：無(wú)冷害；1級(jí)：0%<冷害面積≤25%；2級(jí)：25%<冷害面積≤50%；3級(jí)：50%<冷害面積≤75%；4級(jí)：75%<冷害面積≤100%。冷害指數(shù)計(jì)算如公式(1)所示:

冷害指數(shù)

(1)

1.3.3 失重率的測(cè)定

西葫蘆失重率的測(cè)定采用稱量法。測(cè)量第0天的初始重量M0，貯藏固定時(shí)間后的質(zhì)量M1。計(jì)算如公式(2)所示：

失重率

(2)

1.3.4 硬度、a*和b*值的測(cè)定

西葫蘆硬度采用TA.XT質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，選用P/5型探頭，測(cè)量果實(shí)赤道部位的硬度，結(jié)果以g表示。

西葫蘆a*、b*值采用CM-5分光測(cè)色計(jì)，測(cè)量西葫蘆果皮赤道部位的a*、b*值。

1.3.5 可溶性固形物和可溶性蛋白含量的測(cè)定

可溶性固形物和可溶性蛋白含量的測(cè)定參照曹建康等[12]的方法，其中可溶性固形物含量以%表示，可溶性蛋白含量用mg/g表示。

1.3.6 相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量的測(cè)定

相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定參照姜雪等[13]的方法并略加修改，用打孔器將西葫蘆果皮制成直徑為5 mm的組織圓片，取5片圓片于燒杯中并加入40 mL的蒸餾水，用電導(dǎo)率儀測(cè)定果實(shí)的電導(dǎo)率C0，然后靜置30 min 后測(cè)定電導(dǎo)率C1，再煮沸5 min，冷卻至常溫后測(cè)定電導(dǎo)率C2。相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算如公式(3)所示:

相對(duì)電導(dǎo)率

(3)

MDA含量的測(cè)定參考ZHANG等的方法[14]，采用酶標(biāo)儀測(cè)定，結(jié)果以μmol/g表示。

1.3.7 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase, CAT)、過(guò)氧化物酶(peroxidase，POD)活性的測(cè)定

SOD活性采用南京建成的SOD試劑盒進(jìn)行測(cè)定，以1 g組織在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為1個(gè)SOD活力單位，結(jié)果以U/g表示。

CAT活性參考HAN等[15]的方法測(cè)定，以1 g樣品1 min在240 nm處吸光值降低0.01為1個(gè)活性單位，結(jié)果以U/g表示。

POD活性的采用曹建康等[12]方法測(cè)定，以1 min吸光度變化值增加0.01時(shí)為1個(gè)過(guò)氧化物酶活性單位，結(jié)果以U/g表示。

1.3.8 H2O2和超氧陰離子自由基含量的測(cè)定

H2O2含量采用北京索萊寶試劑盒進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果以μmol/g表示。

含量采用北京盒子試劑盒進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果以μmol/g表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2014整理數(shù)據(jù)，采用SPSS 25.0版軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。采用方差分析和鄧肯的多重比較檢驗(yàn)，P<0.05時(shí)差異顯著，P<0.01時(shí)差異極顯著，用Origin 2018繪圖軟件進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 間歇熱處理對(duì)西葫蘆冷害指數(shù)的影響

冷害指數(shù)可以較為直觀地判斷果實(shí)冷害發(fā)生的程度。如圖1所示，西葫蘆冷害指數(shù)在低溫貯藏期間呈不斷上升的趨勢(shì)，在貯藏前3 d，各組均未發(fā)生冷害。第6天，對(duì)照組和連續(xù)熱處理組的西葫蘆出現(xiàn)不同程度的冷害癥狀，主要表現(xiàn)為西葫蘆表面開始失去光澤和出現(xiàn)水浸斑，而間歇熱處理組的西葫蘆未出現(xiàn)冷害，表明間歇熱處理能夠增強(qiáng)西葫蘆低溫貯藏期間的抗冷性。在貯藏結(jié)束時(shí)，間歇熱處理組冷害指數(shù)最低，顯著低于連續(xù)熱處理組(P<0.05)，極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)。該結(jié)果表明間歇熱處理可以顯著減少西葫蘆冷害的發(fā)生。

圖1 間歇熱處理對(duì)西葫蘆冷害指數(shù)的影響
Fig.1 The effect of intermittent heat treatment on the chilling injury index of zucchini
注:不同小寫字母表示同一時(shí)間處理間差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 間歇熱處理對(duì)西葫蘆失重率的影響

果蔬貯藏時(shí)由于水分的消耗，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量的減少和品質(zhì)的變化。由圖2可知，在貯藏過(guò)程中各組失重率均不斷上升。在整個(gè)貯藏期間，與對(duì)照組相比，2種熱處理均能減少西葫蘆的失重率，其中間歇熱處理組的失重率始終處于顯著低于其他2組(P<0.05)。貯藏結(jié)束時(shí)，間歇熱處理組失重率僅為1.9%，極顯著低于對(duì)照組和連續(xù)熱處理組(P<0.01)，表明間歇熱處理對(duì)西葫蘆冷藏期間失重率的增加有抑制作用，有助于減少西葫蘆水分流失。

圖2 間歇熱處理對(duì)西葫蘆失重率的影響
Fig.2 The effect of intermittent heat treatment on the weight loss rate of zucchini

2.3 間歇熱處理對(duì)西葫蘆硬度和色澤的影響

硬度和色澤可以直觀地反映果蔬的貯藏品質(zhì)，是影響果蔬采后商品價(jià)值的2個(gè)重要指標(biāo)。果蔬貯藏過(guò)程中會(huì)隨著水分的流失逐漸變軟，甚至萎蔫，直接影響果蔬的質(zhì)地和口感。間歇熱處理對(duì)西葫蘆硬度的影響如圖3-a所示，在低溫貯藏過(guò)程中，各處理組的硬度值均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，其中對(duì)照組在貯藏結(jié)束時(shí)已降至初始值的84.82%，表明低溫貯藏時(shí)西葫蘆果實(shí)的軟化程度較為嚴(yán)重。而間歇熱處理組果實(shí)的硬度顯著高于同時(shí)期的對(duì)照組(P<0.05)，同時(shí)在第12、15和18天也均顯著高于同期連續(xù)熱處理組(P<0.05)。此外，在貯藏結(jié)束時(shí)間歇熱處理組果實(shí)硬度與貯藏初期相比僅降低了7.69%，極顯著高于連續(xù)熱處理組(P<0.01)，這表明間歇熱處理可以更有效地延緩西葫蘆的軟化。

西葫蘆采后貯藏期間表皮顏色會(huì)逐漸變黃，a*值和b*值分別反映果皮顏色偏綠和偏黃的程度，其中a*值越小代表果皮越綠，b*值越大果皮越黃。由圖3-b和圖3-c可知，西葫蘆的a*、b*值均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大，但各組果實(shí)a*、b*值增加程度存在一定差異。貯藏后期(12～18 d)，2種熱處理組的a*、b*值增長(zhǎng)程度均顯著低于對(duì)照組 (P<0.05)。此外，在貯藏過(guò)程中，間歇熱處理組a*、b*值一直處于較低水平，與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，表明間歇熱處理護(hù)色效果顯著。

2.4 間歇熱處理對(duì)西葫蘆可溶性固形物和可溶性蛋白的影響

如圖4-a所示，西葫蘆可溶性固形物的含量均呈先升高后降低的趨勢(shì)。在0～6 d時(shí)各組可溶性固形物含量不斷上升，這與果蔬在貯藏過(guò)程中淀粉等大分子物質(zhì)在水解酶的作用下水解成單糖導(dǎo)致糖分的積累有關(guān)，這有利于維持原生質(zhì)和環(huán)境之間的滲透平衡，提高西葫蘆的抗冷性[13,16]。在第6天時(shí)各組可溶性固形物含量達(dá)到峰值，其中間歇熱處理組可溶性固形物含量上升最高，表明此處理組有利于提高西葫蘆的抗冷性，這與冷害指數(shù)同步。貯藏結(jié)束時(shí)，2種熱水處理組的可溶性固形物含量均高于對(duì)照組，且差異顯著(P<0.05)，這可能是由于對(duì)照組冷害程度加深造成細(xì)胞膜透性增加，進(jìn)而加劇有機(jī)物的消耗。此外，間歇熱處理組西葫蘆可溶性固形物含量均高于同時(shí)期其他試驗(yàn)組，表明間歇熱處理對(duì)維持西葫蘆可溶性固形物含量更具優(yōu)勢(shì)。

a-硬度；b-a*；c-b*
圖3 間歇熱處理對(duì)西葫蘆硬度、果皮色差a*和b*值的影響
Fig.3 The effect of intermittent heat treatment on the hardness and the color difference a*and b*of the zucchini

可溶性蛋白是果蔬的重要的營(yíng)養(yǎng)物，其含量的積累能夠提高植物體的滲透調(diào)節(jié)，對(duì)果蔬抗寒性和抗冷性具有積極作用[17]。由圖4-b可知，各組可溶性蛋白含量在18 d貯藏期內(nèi)均呈先升高后降低的趨勢(shì)。在貯藏前6 d，不同處理組的可溶性蛋白含量明顯上升，這可能是冷敏果實(shí)在低溫逆境下受到低溫刺激自身合成一些小分子蛋白以增強(qiáng)其抗逆性[18]。2個(gè)熱水處理組的可溶性蛋白含量上升程度均高于對(duì)照組，這可能是由于熱水處理促使果實(shí)產(chǎn)生了熱激蛋白導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量高于對(duì)照組，其中間歇熱處理組的可溶性蛋白含量上升率為22.99%，顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏第6天后，各處理組可溶性固形蛋白含量逐漸下降，且差異顯著(P<0.05)，對(duì)照組西葫蘆果實(shí)可溶性蛋白含量下降最快，這是由于果實(shí)冷害程度加深促使細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性被破壞，進(jìn)而抑制了蛋白質(zhì)的合成。貯藏第18天時(shí)，對(duì)照組、連續(xù)熱處理組和間歇熱處理組可溶性蛋白含量分別比貯藏初期低41.79%、25.37%和15.92%。結(jié)果表明間歇熱處理可以顯著抑制可溶性蛋白質(zhì)含量的下降，有利于西葫蘆營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的保持。

a-可溶性固形物；b-可溶性蛋白
圖4 間歇熱處理對(duì)西葫蘆可溶性固形物和可溶性 蛋白含量的影響
Fig.4 The effect of intermittent heat treatment on the soluble solids and soluble protein content of zucchini

2.5 間歇熱處理對(duì)西葫蘆相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量的影響

果蔬在受到低溫脅迫時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜受到損傷、透性增大，致使胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，導(dǎo)致相對(duì)電導(dǎo)率升高[19]。由圖5-a所示，在貯藏期間，各組西葫蘆的相對(duì)電導(dǎo)率均呈上升趨勢(shì)。在6 d時(shí)對(duì)照組相對(duì)電導(dǎo)率上升速率加快，而2種熱處理組能抑制果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率的升高，這與對(duì)照組冷害程度的加深有關(guān)。貯藏結(jié)束時(shí)，間歇熱處理組的相對(duì)電導(dǎo)率分別比連續(xù)熱處理組和對(duì)照組低53.22%和22.97%，且差異顯著(P<0.05)。這表明間歇熱處理有助于維持西葫蘆細(xì)胞膜的完整性。

MDA含量的變化與相對(duì)電導(dǎo)率一樣表征細(xì)胞膜受傷害的程度，可以作為評(píng)價(jià)果蔬細(xì)胞膜完整性與冷害程度的指標(biāo)[20]。如圖5-b所示，各組西葫蘆的MDA含量不斷增加，說(shuō)明果蔬在受到低溫脅迫時(shí)，脂質(zhì)自由基進(jìn)一步誘發(fā)膜脂過(guò)氧化，進(jìn)而促使MDA的積累。貯藏期間，2種熱處理組MDA含量始終顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，其中間歇熱處理組的MDA含量最低。貯藏第18天時(shí)，間歇熱處理組MDA含量最低為1.52 μmol/g，與其他各組差異顯著(P<0.05)，這表明間歇熱處理可以有效緩解低溫應(yīng)激下西葫蘆的膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用，維持細(xì)胞膜的完整性，提高果實(shí)的耐冷性。

a-相對(duì)電導(dǎo)率；b-MDA含量
圖5 間歇熱處理對(duì)西葫蘆相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量的影響
Fig.5 The effect of intermittent heat treatment on the relative conductivity and MDA content of zucchini

2.6 間歇熱處理對(duì)西葫蘆SOD、CAT、POD活性的影響

SOD可以通過(guò)歧化反應(yīng)將超氧陰離子自由基歧化成H2O2和O2，具有維持活性氧平衡和減少細(xì)胞膜系統(tǒng)氧化損傷的作用[21]。西葫蘆SOD活性變化如圖6-a所示，在0～9 d，各組SOD活性不斷增加，這表明低溫脅迫下西葫蘆自身會(huì)產(chǎn)生調(diào)節(jié)代謝的保護(hù)性反應(yīng)以減少冷害的發(fā)生，因此SOD活性會(huì)短暫增加。在此階段，與連續(xù)熱處理組相比，間歇熱處理更能激發(fā)西葫蘆果實(shí)抗氧化酶SOD的活性。在第9天各組SOD活性達(dá)到峰值，此時(shí)間歇熱處理組SOD活性最高，比連續(xù)熱處理組高出6.31%，是對(duì)照組的1.19倍。在第9～18天各組SOD活性呈不斷降低趨勢(shì)，直至貯藏結(jié)束，間歇熱處理組和連續(xù)熱處理組的SOD活性分別比對(duì)照組高11.89%和8.14%?？傮w來(lái)看，間歇熱處理組SOD活性一直顯著高于其他2組(P<0.05)，說(shuō)明間歇熱處理能夠減少酶相關(guān)的蛋白失活和的聚集，延緩果實(shí)衰老。

CAT是植物細(xì)胞內(nèi)重要的活性氧清除酶，能夠分解植物體內(nèi)的H2O2，以減少H2O2的積累對(duì)果實(shí)組織造成氧化損傷[19]。如圖6-b所示，各組西葫蘆CAT活性變化呈先增加后降低趨勢(shì)，且均在第9天達(dá)到峰值。在第9天時(shí)，對(duì)照組的CAT值最低，比同時(shí)期連續(xù)熱處理組和間歇熱處理組分別低了18.96%和23.60%，表明熱處理可以誘導(dǎo)西葫蘆中CAT活性的升高，維持西葫蘆果實(shí)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，從而延緩了冷害的發(fā)生，這與西葫蘆果實(shí)冷害指數(shù)結(jié)果保持一致。貯藏第18天，間歇熱處理組顯著高于同一時(shí)期的其他處理組 (P<0.05)，故間歇熱處理可以維持較高的CAT活性，對(duì)于延緩低溫貯藏下西葫蘆果實(shí)的衰老更具有優(yōu)勢(shì)。

POD也是果蔬內(nèi)清除H2O2的主要酶類，具有延緩膜脂過(guò)氧化進(jìn)程及維持膜結(jié)構(gòu)完整性的作用[22]。如圖6-c所示，各組POD活性不斷增加，其中2種熱處理后的西葫蘆POD活性始終顯著高于同時(shí)期的對(duì)照組 (P<0.05)。在整個(gè)貯藏期間，間歇熱處理組的POD活性一直處理最高水平，直至第18天時(shí)間歇熱處理組POD活性分別為連續(xù)熱處理組和對(duì)照組的1.09和1.28倍。研究結(jié)果表明低溫貯藏時(shí)，間歇熱處理能夠誘導(dǎo)西葫蘆果實(shí)POD活性的升高，有效地減輕細(xì)胞膜脂過(guò)氧化對(duì)細(xì)胞的損傷，提高了抗冷性。

a-SOD活性；b-CAT活性；c-POD活性
圖6 間歇熱處理對(duì)西葫蘆SOD、CAT和POD含量的影響
Fig.6 The effect of intermittent heat treatment on the content of SOD, CAT and POD in zucchini

2.7 間歇熱處理對(duì)西葫蘆H2O2和含量的影響

如圖7-a和圖7-b所示，各組西葫蘆的H2O2和含量均呈上升的趨勢(shì)，其中對(duì)照組H2O2和含量在整個(gè)貯藏期均處于較高水平。在第3天時(shí)熱處理組的H2O2和含量差異不顯著(P>0.05)，但6～18 d間歇熱處理組的H2O2和含量顯著低于連續(xù)熱處理組(P<0.05)，這與第6天后連續(xù)熱處理冷害程度的加深有關(guān)。貯藏第18天時(shí)，對(duì)照組果實(shí)H2O2和含量較貯藏開始分別增長(zhǎng)了5.65和7.62倍，而間歇熱處理的H2O2和含量較貯藏開始僅增長(zhǎng)了3.55和2.45倍，與對(duì)照組差異顯著 (P<0.05)。說(shuō)明間歇熱處理在低溫貯藏中更能抑制西葫蘆H2O2和含量的上升，減少活性氧的積累。

a-H2O2含量；含量
圖7 間歇熱處理對(duì)西葫蘆H2O2和含量的影響
Fig.7 The effect of intermittent heat treatment on the H2O2和

4 討論

冷藏是保持采后果蔬營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)并延長(zhǎng)保鮮期的有效方法之一。但西葫蘆在低溫貯藏時(shí)極易發(fā)生冷害，表現(xiàn)出表面點(diǎn)蝕、凹陷病變和脫水軟化等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響采后西葫蘆的貯藏保鮮[1]。本試驗(yàn)中，連續(xù)熱處理和間歇熱處理均能有效減輕西葫蘆的冷害，減輕果實(shí)的失重和軟化，維持果實(shí)較高的a*、b*值、可溶性固形物和可溶性蛋白含量，從而保持較好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和商品價(jià)值，且以間歇熱處理的效果最佳。在血橙[10]和甘薯[8]的研究上也發(fā)現(xiàn)采用間歇熱處理可更好地提高果實(shí)的抗冷性，延長(zhǎng)貯藏期。這表明，間歇熱處理可以更有效地保持西葫蘆的品質(zhì)。

MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率是評(píng)估組織細(xì)胞完整性重要的生理指標(biāo)，果蔬在受到冷害時(shí)，會(huì)發(fā)生膜脂相變，破壞了細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致膜滲透性增加，從而造成果實(shí)中MDA 含量和相對(duì)電導(dǎo)率升高[20]。已有研究表明，熱處理可以通過(guò)抑制西葫蘆果實(shí)MDA含量的積累和相對(duì)電導(dǎo)率的上升，使得細(xì)胞膜得到保護(hù)并減緩冷害指數(shù)的升高[13]。本研究表明，冷害指數(shù)與相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量顯著正相關(guān)(r=0.829，r=0.904，P<0.05；r=0.841，r=0.912，P<0.01)。據(jù)此認(rèn)為，西葫蘆果實(shí)冷害的發(fā)生與MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率升高導(dǎo)致的細(xì)胞完整性被破壞有關(guān)，這一推斷與何歡等[11]在杏果實(shí)的研究結(jié)果一致。與對(duì)照組相比，間歇熱處理能夠抑制西葫蘆MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率含量的升高，且差異顯著(P<0.05)，這說(shuō)明間歇熱處理更好地維持了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，更有利于緩解低溫對(duì)果實(shí)細(xì)胞膜的傷害。

當(dāng)果蔬受到低溫脅迫時(shí)會(huì)破壞果實(shí)內(nèi)活性氧的動(dòng)態(tài)平衡，觸發(fā)組織中活性氧如和H2O2的積累，加速膜脂質(zhì)的過(guò)氧化再生，導(dǎo)致活性氧代謝失調(diào)，造成膜結(jié)構(gòu)成分的降解和損傷以及冷害的發(fā)生[23]。酶促抗氧化系統(tǒng)是控制活性氧產(chǎn)生的主要渠道，而SOD、CAT和POD是果蔬抗氧化系統(tǒng)中主要的抗氧化酶，具有維持果蔬體內(nèi)活性氧代謝平衡的作用。其中，SOD通過(guò)歧化反應(yīng)將轉(zhuǎn)化為H2O2，CAT和POD可以將H2O2進(jìn)一步分解成H2O和O2，從而減少氧化脅迫對(duì)機(jī)體的損傷[21]。已有許多研究表明，熱處理可以通過(guò)提高SOD、CAT和POD的活性，抑制和H2O2的產(chǎn)生，延緩采后水蜜桃[22]、黃瓜[18]、枇杷[24]等果實(shí)的冷害癥狀。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏期內(nèi)西葫蘆冷害程度的加劇，H2O2和含量增加，冷害指數(shù)與H2O2和為極顯著正相關(guān)(r=0.965，r=0.992，P<0.01)，表明冷害加劇與活性氧的積累與密切相關(guān)，此外，和H2O2與CAT負(fù)相關(guān)和H2O2與POD為顯著正相關(guān)(r=0.953，P<0.01；r=0.978，P<0.01)。與對(duì)照組相比，熱處理顯著抑制了西葫蘆果實(shí)貯藏期內(nèi)冷害指數(shù)的上升，提高了SOD、CAT和POD的活性，同時(shí)延緩了H2O2和含量的升高，其中間歇熱處理效果最優(yōu)，表明間歇熱處理可以使和H2O2在SOD、CAT和POD相互協(xié)調(diào)的作用下維持在較低水平，致使果實(shí)內(nèi)活性氧積累減少，保持活性氧代謝的平衡，進(jìn)而延緩貯藏期間西葫蘆的冷害。此外，間歇熱處理可以更好地維持西葫蘆的抗氧化酶活性，減輕冷害的發(fā)生并提高了保鮮效果，這可能是由于間歇熱處理讓西葫蘆內(nèi)發(fā)生多次溫差變化，促使果實(shí)內(nèi)產(chǎn)生了短時(shí)疊加的應(yīng)激反應(yīng)，這可以避免連續(xù)的熱應(yīng)激積累造成的熱損傷，促使更為強(qiáng)烈活性氧信號(hào)分子產(chǎn)生，增強(qiáng)了西葫蘆的活性氧的清除能力，減輕冷害的發(fā)生[8]。

5 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)表明，連續(xù)熱和間歇熱處理均可以延緩西葫蘆的冷害，保持果實(shí)較好的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，減少了相對(duì)電導(dǎo)率的增加，并抑制了MDA的積累，從而減少了果實(shí)細(xì)胞膜的損傷程度；同時(shí)能誘導(dǎo)西葫蘆內(nèi)SOD、CAT和POD活性的增強(qiáng)，維持果實(shí)內(nèi)的活性氧代謝平衡，有利于西葫蘆的貯藏保鮮。其中間歇熱處理對(duì)減輕西葫蘆果實(shí)冷害和提高貯藏品質(zhì)的效果最為顯著，其冷害指數(shù)分別比對(duì)照組和連續(xù)熱處理組低36.36%、15.52%。本研究從活性氧代謝的角度探討了間歇熱處理減輕西葫蘆果實(shí)冷害的原因，可為西葫蘆冷害的控制提供參考。