低压静电场-真空协同保鲜对白玉菇采后品质和抗氧化代谢的影响

2022-12-30 06:16孟晓曼孙亚男程儒杨李文香王双济程凡升
食品科学 2022年23期
关键词:静电场白玉保鲜

孟晓曼,孙亚男,2,*,程儒杨,李文香,2,*,王双济,吴 昊,2,程凡升,2

(1.青岛农业大学食品科学与工程学院,山东 青岛 266109;2.青岛特种食品研究院,山东 青岛 266109;3.诸城市农业技术推广中心,山东 诸城 262200)

白玉菇是真姬菇(Hypsizygus marmoreus)的白色品种,其色泽洁白、味道鲜美,富含多种营养元素及功能性成分。早在19世纪初,白玉菇的食用和药用价值在东亚地区已经得到了广泛的认可[1-2]。随着食用菌人工栽培技术的发展,白玉菇产量大幅度增长,2016年我国白玉菇年产量已达36万 t,日均产量近千吨,2017年成为仅次于杏鲍菇之后的第二大100%工厂化生产木腐型珍稀食用菌[3-5]。白玉菇组织脆嫩、含水量高、采后代谢旺盛,极易出现开伞、萎蔫和质量损失等现象,伴随内源抗氧化能力下降,导致活性氧代谢失调,造成不可逆的伤害,加速白玉菇衰老,从而影响其商品价值并限制了产业的发展。为此,开展白玉菇新型保鲜技术研究具有重要的现实意义。

目前,国内外关于白玉菇的保鲜多集中于低温保鲜、短波紫外线照射保鲜及60Co γ-辐射保鲜。低温保鲜是被世界公认的、应用最广泛的果蔬保鲜技术,适宜的低温能抑制果蔬呼吸代谢,但对白玉菇保鲜期的延长效果不够理想,张颖[6]指出低温贮藏可有效保持白玉菇的食用及感官品质,但保鲜期仅有10 d左右。对于短波紫外线照射和60Co γ-辐射保鲜技术,需要严格把控紫外线照射及辐射剂量,钱书意等[7]研究发现,利用短波紫外线照射处理白玉菇时,剂量仅相差1 kJ/m2就会造成白玉菇褐变加重、抗氧化物质含量降低及损伤;Xing Zengtao等[8]的研究表明,使用60Co γ-辐射处理白玉菇时,存在辐射剂量把控不严产生的食品安全以及能耗高、白玉菇营养价值降低、味道不佳等问题。近年来,许多学者为弥补单一保鲜方式的局限性,采用多种保鲜技术协同的方式以期达到延长果蔬采后贮藏时间的目的。例如,Fan Kai等[9]利用超声波处理结合碳点涂膜协同保鲜技术对鲜切黄瓜进行保鲜,结果表明,与仅超声波处理组相比,协同保鲜可使鲜切黄瓜在4 ℃下的保鲜期由6 d延长至15 d;Shen Xu等[10]利用加压氩气(4 MPa、1 h)与ε-聚赖氨酸/壳聚糖复合涂膜(ε-聚赖氨酸质量分数为1%)结合气调保鲜的方式对鲜切马铃薯进行保鲜,将鲜切马铃薯的贮藏期由6 d(仅加压处理)延长至12 d。

物理场保鲜技术是通过电场、磁场等对食品中带电粒子产生影响的一种非热保鲜技术。高压静电场(highvoltage electrostatic field,HVEF)对果蔬及食用菌的保鲜作用在鲜核桃[11]、香菇[12]等中已得到了验证,但HVEF由于在应用过程中存在较大的安全隐患,难以实现产业化应用,而低压静电场作为一种新兴的高效保鲜技术,最初主要用于海产品及肉类的解冻[13],其不仅具备低电压条件下的操作安全性,还具有避免物料与放电板直接接触等优点,且可以通过影响果蔬的电荷分布与水分活度,从而影响生物体酶的活性。在前期研究[14]的基础上,本团队通过采用多电极板与交互电场设计,自主开发了一种低压静电场低温真空贮藏保鲜设备[15],利用该设备对采后白玉菇进行贮藏,研究低压静电场-真空协同保鲜对白玉菇采后贮藏过程中品质和抗氧化代谢的影响,以期为其产业化发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白玉菇由青岛丰科生物科技公司提供,选取菇体洁白、菌柄菌盖无气生菌丝、无斑点及无褐变、无机械损伤、大小均匀的子实体;PE食品专用袋购自日照市南亚星塑胶有限公司;塑料保鲜盒购自义乌市锦升包装制品有限公司。

草酸、氢氧化钠、氯化钡、考马斯亮蓝G-250、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、盐酸、硫酸、甲醇等均为分析纯国药集团化学试剂有限公司;过氧化氢、超氧阴离子自由基含量测定试剂盒以及抗氧化酶活力测定试剂盒等 南京建成生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

常压冷库由青岛农业大学食品学院教学实习基地提供;低压静电场低温真空贮藏保鲜设备(图1)由青岛农业大学研制;NMI20-040V-I核磁共振成像分析仪 苏州纽迈分析仪器有限公司;AR124CN电子分析天平奥豪斯仪器(常州)有限公司;UV-5500紫外-可见分光光度计 上海元析仪器有限公司;H3-16KR台式高速冷冻离心机 湖南可成仪器设备有限公司;DDS-307A电导率仪 上海佑科仪器仪表有限公司;JXFSTPRP-C冷冻研磨仪 上海净信实业发展有限公司;DW-86L626超低温冰箱 青岛海尔生物医疗股份有限公司;SpectraMax i3x酶标仪 美谷分子仪器(上海)有限公司。

图1 低压静电场低温真空贮藏保鲜设备结构简图Fig. 1 Structure diagram of the LVEF-assisted low-temperature vacuum storage equipment

1.3 方法

1.3.1 实验设计

低压静电场低温真空贮藏保鲜设备置于常压冷库,将挑选后的白玉菇放入冷库预冷2 h,随机分成3 组,每组450 g白玉菇样品,将样品置于173 mm×133 mm×48 mm的带孔塑料保鲜盒中,保鲜盒外包裹305 mm×404 mm的PE食品保鲜袋,分别放入低压静电场低温真空贮藏保鲜设备的A贮藏室、B贮藏室以及常压冷库内的打孔泡沫盒中,每组实验重复3 次,分别于0、3、6、9、12、14 d随机取样,结果取平均值。

其中,A贮藏室的样品即低压静电场贮藏(LVEF)组,贮藏条件:温度(3±1)℃、电压150 V、频率1 000 Hz、相对湿度80%~85%;B贮藏室的样品即低压静电场-真空协同贮藏(LVEF-Vac)组,贮藏温度、电压、频率、相对湿度都与A贮藏室相同,真空压力为26~36 kPa;常压冷库的样品即对照(CK)组,贮藏温度与相对湿度均与低压静电场低温真空贮藏组一致。

1.3.2 质量损失率的测定

质量损失率的测定根据称质量法[16],按式(1)计算。

1.3.3 呼吸强度的测定

采用静置法[17]测定呼吸强度。取20 mL 0.4 mol/L NaOH溶液于培养皿中,将培养皿置于呼吸室中。在呼吸室隔板上方放入待测样品,1 h后取出样品和培养皿。将培养皿中的NaOH溶液移入三角瓶中并用蒸馏水反复冲洗至中性,加入5 mL饱和氯化钡溶液生成白色沉淀,滴入适量酚酞指示剂,溶液由白色变成红色。再用0.2 mol/L草酸溶液滴定至终点。用同样的方法不放入样品作为空白。根据公式(2)计算其含量。

式中:V1为空白样品所消耗的草酸体积/mL;V2为测定样品所消耗的草酸体积/mL;c为草酸浓度/(mol/L);m为样品质量/kg;t为测定时间/h;44为CO2的相对分子质量。

1.3.4 感官评价

感官评分由10 名经过培训的评审员分别依据表1进行评审打分,最终分数为10 名评审员所给分数的平均值。具体评分标准见表1。

表1 白玉菇贮藏期间感官评分标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of white Hypsizygus marmoreus during storage

1.3.5 低场核磁共振成像与水分子弛豫信息采集

采用低场核磁共振光谱仪中的CPMG脉冲序列测定横向弛豫时间(T2),将(4.0±0.1)g样品放入玻璃管中,操作参数:等待时间3 000 ms、回波时间0.5 ms、回波数5 000、最多允许层数4。成像:中心频率20 MHz,信号采样点数400,采样频率20 kHz,重复采样等待时间800 ms,回波时间20 ms,采样层数3,采样厚度2.5 mm,重复采样次数10。利用MultiExp Inv分析软件,采用多指数拟合和联合迭代重建算法对CPMG衰变曲线进行拟合,得到相应的核磁共振参数。

1.3.6 可溶性蛋白含量测定

可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法[18],于595 nm波长处测定吸光度。以100 μg/mL牛血清白蛋白溶液为标准品稀释至不同梯度绘制标准曲线,根据标准曲线方程计算可溶性蛋白质量浓度,可溶性蛋白含量以每克样品所含可溶性蛋白质量计。

1.3.7 丙二醛含量与相对电导率的测定

丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸比色法。取白玉菇样品2 g加入5 mL质量分数5%三氯乙酸溶液,冰浴研磨,匀浆液10 000 r/min离心15 min。取2 mL上清液,加入2 mL质量分数0.67%硫代巴比妥酸溶液,混匀后沸水浴30 min,分别于A450nm、A532nm、A600nm波长处测定其吸光度,以质量分数5%三氯乙酸溶液取代上清液作为空白。根据公式(3)计算MDA含量,单位为μmol/g。

相对电导率的测定参照吕卫光等[19]方法并稍作修改,结果以百分数表示。

1.3.8 过氧化氢与超氧阴离子自由基含量的测定

H2O2与含量采用相应试剂盒进行测定。

1.3.9 抗氧化酶活力的测定

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbic acid peroxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活力均采用相应试剂盒进行测定。

1.3.10 抗氧化物质含量的测定

谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的测定参考曹建康等[20]的方法。抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量的测定采用2,6-二氯酚靛酚钠滴定法。氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)含量的测定参考Zhang Kexin等[21]的方法。

1.4 数据统计与分析

采用Origin 2021软件作图,采用SPSS Statistics 26软件进行单因素方差分析,以P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间呼吸强度、质量损失率、可溶性蛋白含量及感官品质的影响

可溶性蛋白是白玉菇主要的营养成分,可维持菇体的细胞渗透压[22],白玉菇采后呼吸代谢、失水等会造成其营养物质的损耗和质量损失率增加[23-24]。如图2A所示,LVEF、LVEF-Vac组呼吸强度的峰值分别是CK组的74%、64%,CK组与LVEF组样品均于第6天出现呼吸高峰,LVEF-Vac组样品于第9天出现呼吸高峰,比CK与LVEF组推迟了3 d;且随贮藏时间的延长,CK、LVEF、LVEF-Vac组在贮藏末期的质量损失率分别达4.6%、4.5%、4.3%(图2B),可溶性蛋白含量下降率分别为82.1%、79.5%、73.5%(图2C)。综上表明3个贮藏组的白玉菇均发生呼吸跃变,质量损失率均随着贮藏时间的延长呈现不断上升的趋势,可溶性蛋白含量则呈现逐渐下降的趋势。其中,与CK组相比,LVEF、LVEF-Vac组总体可显著抑制呼吸峰值强度、质量损失率的上升以及可溶性蛋白含量的下降(P<0.05),且LVEF-Vac组保鲜效果最佳,并能够延迟呼吸高峰的出现。

图2 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间呼吸强度(A)、质量损失率(B)、可溶性蛋白含量(C)的影响Fig. 2 Effect of LVEF-Vac treatment on respiratory intensity (A),percentage mass loss (B) and soluble protein content (C) of white Hypsizygus marmoreus

感官评价能直观地体现出白玉菇的商品价值。如图3所示,CK、LVEF、LVEF-Vac组分别于3、6、9 d后出现气生菌丝及褐变现象。结合表2可知,3个贮藏组白玉菇的感官评分在整个贮藏期间均呈下降趋势,CK组第9天呈褐色,菇体萎蔫产生大量菌丝且有异味;LVEF组第12天呈现黄褐色、菇体有大量菌丝且异味较小;LVEF-Vac组第14天呈现黄褐色、菇体有菌丝但无异味。贮藏6 d后,LVEF和LVEF-Vac组感官评分均显著高于CK组(P<0.05),其中LVEF-Vac组的样品感官评分最高。LVEF-Vac组的白玉菇保鲜期可达14 d,比LVEF组延长2 d,比CK组延长5 d。

图3 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间感官品质的影响Fig. 3 Effect of LVEF-Vac treatment on sensory quality of white Hypsizygus marmoreus

表2 低压静电场-真空协同贮藏白玉菇贮藏期间感官评分Table 2 Sensory evaluation scores of white Hypsizygus marmoreus subjected to LVEF-Vac treatment during storage

综上可知,与CK和LVEF组相比,LVEF-Vac组可能是通过抑制白玉菇的呼吸强度来维持其可溶性蛋白含量,从而抑制质量损失率的增长,达到保持品质和延缓衰老效果。

2.2 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间水分分布和含量的影响

T2弛豫时间与氢质子自由度及束缚力有关,且氢质子的束缚程度又与样品的内部结构紧密相关。氢质子所受的束缚力越小,表明其有更大的自由度,弛豫时间越长。由图4可以看出,新鲜样品(0 d-CK)中有3种相态的水:与底物结合程度最强的结合水(T21),横向弛豫时间为0.01~2 ms,其对应的峰面积为A1;与底物结合相对弱一些的不易流动水(T22),横向弛豫时间为2~30 ms,其对应的峰面积为A2;以游离状态存在的自由水(T23),横向弛豫时间为30~10 000 ms,其对应的峰面积为A3。峰面积可以代表不同状态水的相对含量[25]。

图4 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间T2谱图的影响Fig. 4 Effect of LVEF-Vac treatment on transverse relaxation spectrum of white Hypsizygus marmoreus

如图4所示,0 d-CK横向弛豫时间T21、T22、T23分别为0.369、12.751 ms和89.074 ms,3个贮藏组在不同贮藏时间的横向弛豫时间变化较大。其中,以第9天为例,9 d-CK的横向弛豫时间T22、T23分别为155.225、766.341 ms,9 d-LVEF的横向弛豫时间T21、T22、T23分别为2.768、54.789、333.129 ms,9 d-LVEF-Vac的横向弛豫时间T21、T22、T23分别为0.977、15.703、191.164 ms(图4C)。由此可见,随着贮藏时间的延长,3个贮藏组在不同贮藏时间的横向弛豫时间T21、T22、T23均大于0 d-CK,相同贮藏时间时,与CK组相比,LVEF及LVEF-Vac组的横向弛豫时间T21、T22、T23增大幅度较小。即随着贮藏时间的延长,样品中水分与基质的结合程度逐渐下降,其中CK组下降幅度最大。

0 d-CK组的A1、A2、A3分别为9.215、176.954、544.03,3 d-CKA1、A2、A3分别为4.090、18.011、657.120,9 d-CKA1、A2、A3分别为0、14.018、459.788;由此可见,A1、A2和A3随着贮藏时间的延长分别呈现“逐渐下降至消失”“先升后降至消失”和“先升后降”的趋势,且其他贮藏组趋势相同,其中LVEF-Vac组样品A1、A3的变化程度均低于CK组和LVEF组。该结果表明在贮藏期间3个贮藏组白玉菇的水分均由结合水和不易流动水转化为自由水,且含量均逐渐减少,其中低压静电场-真空协同处理抑制白玉菇水分转化和含量减少的效果最佳。

白玉菇水分质量分数高达91.6%,其水分状态分布可以直接反映出白玉菇在贮藏期间的新鲜程度[26]。图5为白玉菇贮藏期间水分分布的低场核磁共振成像伪彩图。红色表示高氢质子密度,蓝色表示低氢质子密度,样品颜色越红,说明该区域氢质子含量越多,即水分含量越多[27]。新鲜白玉菇(0 d-CK)的水分分布比较均匀,水分含量较高。但随着贮藏时间的延长,同一贮藏组白玉菇的水分含量逐渐减少,且菇体中间部分的水分流失速度远大于菇体外周;同一贮藏时间、3个贮藏组之间,LVEF-Vac组样品比CK、LVEF组样品水分散失的速度更慢、程度更小。

图5 低压静电场-真空协同贮藏白玉菇贮藏期间的低场核磁共振成像伪彩图Fig. 5 Low field MRI pseudo-color images of LVEF-Vac treated white Hypsizygus marmoreus during storage

综上可知,与CK组相比,LVEF、LVEF-Vac组均能有效抑制白玉菇水分的迁移和散失,其中LVEF-Vac组效果最佳。

2.3 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间丙二醛含量和相对电导率变化的影响

MDA含量和相对电导率是反映膜脂过氧化程度的重要指标,其中,MDA是膜脂过氧化的主要产物之一,其含量越高说明膜系统受伤害的程度越大、膜透性越强,从而造成相对电导率越高[28]。如图6所示,在贮藏期间不同组白玉菇的MDA含量(图6A)和相对电导率(图6B)均随着贮藏时间的延长而上升。与CK、LVEF组相比,LVEF-Vac组6 d后能够显著抑制白玉菇MDA含量和相对电导率的上升(P<0.05)。上述结果说明低压静电场-真空协同处理可通过抑制样品MDA的积累和相对电导率的上升从而降低细胞膜的通透性,较好地维持膜结构。

图6 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间MDA含量(A)和相对电导率(B)的影响Fig. 6 Effect of LVEF-Vac treatment on MDA content (A) and relative electrical conductivity (B) of white Hypsizygus marmoreus

2.4 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间过氧化氢与超氧阴离子自由基含量的影响

自由基的大量积累会导致细胞膜脂过氧化,对生物体造成伤害,进而加速生物体的衰老[29]。如图7所示,随贮藏时间的延长,3个贮藏组白玉菇的(图7A)与H2O2(图7B)含量均呈逐渐递增的趋势。由图7A可知,贮藏前3 d,LVEF与LVEF-Vac组样品的含量高于CK组,6 d后显著低于CK组(P<0.05),贮藏至第9天,LVEF、LVEF-Vac组样品中的含量分别比CK组低11.8%、18.6%;贮藏至第12天LVEF-Vac组样品中的含量比LVEF组低7.8%。由图7B可知,贮藏3 d后,LVEF与LVEF-Vac组样品的H2O2含量显著低于CK组(P<0.05),贮藏至第12天LVEF-Vac组样品H2O2含量是LVEF组的64%。该结果表明低压静电场-真空协同处理可最有效抑制贮藏期间白玉菇自由基的积累,较好地维持膜结构与功能。

图7 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间(A)与H2O2(B)含量的影响Fig. 7 Effect of LVEF-Vac treatment on the contents of superoxide anion radical (A) and H2O2 (B) in white Hypsizygus marmoreus

2.5 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间抗氧化酶活性的影响

白玉菇体内抗氧化系统分为以SOD与CAT为主的直接抗氧化系统和以ASA-GSH循环为主的间接抗氧化系统。SOD、CAT是抗氧化系统第一道防线的主要抗氧化酶,与GR、APX一起可将菇体内源自由基转化分解为水[30]。如图8所示,不同组白玉菇的SOD(图8B)、APX(图8D)活力均呈先升后降的变化趋势,3个贮藏组白玉菇的SOD活力均在第6天到达最大值,且LVEFVac组的白玉菇SOD活力最高,分别为CK、LVEF组的1.24 倍和1.14 倍,与CK、LVEF组相比,LVEF-Vac组总体显著提高了白玉菇贮藏期间的SOD活力(P<0.05);贮藏3 d后,LVEF、LVEF-Vac组的白玉菇APX活力显著高于CK组(P<0.05),贮藏至第9天,LVEF-Vac组的APX活力达到最大值,为同期CK组的1.92 倍。不同组白玉菇的CAT(图8C)与POD(图8E)活力则呈下降的趋势。与CK组相比,LVEF组的白玉菇CAT活力在贮藏前期差异不显著,贮藏9 d后显著升高;LVEF-Vac组白玉菇CAT活力在整个贮藏期显著高于CK组(P<0.05)。贮藏6 d后,LVEF、LVEF-Vac组白玉菇POD活力显著高于CK组(P<0.05),且LVEF-Vac组提升效果更明显。GR活力呈先下降后上升再下降的变化趋势,贮藏6 d后,LVEF、LVEF-Vac组的白玉菇GR活力显著高于CK组(P<0.05),且LVEF-Vac组效果更佳(图8A)。相比CK组和LVEF组,低压静电场-真空协同处理总体抑制了SOD、CAT、APX、POD和GR活力的衰减。

图8 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间抗氧化酶活力的影响Fig. 8 Effect of LVEF-Vac treatment on antioxidant enzyme activities in white Hypsizygus marmoreus

2.6 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间抗氧化物质含量的影响

GSH、GSSG、AsA是白玉菇AsA-GSH循环系统中的主要抗氧化物质,具有清除活性氧(reactive oxygen species,ROS)的作用,其中GR可以将GSSG还原成GSH。如图9所示,3个贮藏组白玉菇的GSH含量均呈下降的趋势,LVEF、LVEF-Vac组白玉菇GSH含量显著高于CK组(P<0.05),第9天时,CK组白玉菇的GSH含量仅分别为LVEF、LVEF-Vac组的65%、54%(图9B);CK组的白玉菇GSSG含量呈先升后降的趋势,而LVEF、LVEF-Vac组白玉菇GSSG含量则总体显著低于CK组(P<0.05),与第0天相比,第9天时CK、LVEF、LVEF-Vac组的白玉菇GSSG含量下降幅度分别为11%、18%、33%(图9A);3个贮藏组白玉菇的AsA含量在贮藏期间均呈下降趋势,第9天时,LVEF、LVEF-Vac组样品的AsA含量显著高于CK组(P<0.05),LVEF-Vac组白玉菇AsA含量是CK组的1.48 倍(图9C)。

图9 低压静电场-真空协同贮藏对白玉菇贮藏期间抗氧化物质的影响Fig. 9 Effect of LVEF-Vac treatment on antioxidant substance contents of white Hypsizygus marmoreus

综上可知,低压静电场-真空协同处理可通过提高GR、APX等抗氧化酶活性,促进白玉菇GSSG还原为GSH、抑制GSH及AsA的代谢,从而间接抑制白玉菇贮藏期间ROS的积累。

3 讨 论

白玉菇属于呼吸跃变型食用菌,且含水量高[31],采后其呼吸作用和蒸腾作用依然旺盛,贮藏不当会加速细胞失水和增强呼吸代谢,加大营养物质的消耗,导致白玉菇品质迅速下降[32]。本研究利用低压静电场-真空协同保鲜技术在(3±1)℃下对白玉菇进行贮藏。结果表明,与CK、LVEF组样品相比,低压静电场-真空协同贮藏可明显抑制白玉菇呼吸强度上升,推迟呼吸高峰出现(图2A),抑制可溶性蛋白含量下降(图2C)、减少子实体水分散失(图4、5),降低质量损失率(图2B),保持白玉菇良好的感官品质(图3、表2),该结论与周英杰等[33]的研究结果相似。表明低压静电场-真空协同保鲜技术能有效延缓白玉菇采后贮藏期间的品质下降,延长其保鲜期。

ROS是有氧代谢的毒性副产物[34],Wu Shujuan等[35]认为新鲜食用菌采后ROS的积累可加剧菇体蛋白质、脂类物质和核酸氧化损伤,造成细胞膜脂过氧化,从而导致其衰老。MDA含量及相对电导率可以反映膜脂过氧化的程度。本研究发现,随着贮藏时间的延长,不同贮藏方式下白玉菇的H2O2、、MDA含量及相对电导率均呈上升趋势(图6、7),表明采后白玉菇ROS失衡并导致膜脂过氧化。这与钱书意[7]、Xing Zengtao[8]、Chen Hui[36]等在不同品种白玉菇中的研究结果一致。Lei Yuanyuan等[37]研究发现白玉菇体内存在两个抗氧化系统可有效清除ROS,一个是以SOD、CAT为主的直接抗氧化系统,另一个是以AsA-GSH循环为主的间接抗氧化系统。张浩宇等[38]研究发现低压静电场能够提高贮藏过程中灵武长枣的SOD活力,从而抑制的积累。本课题组前期研究发现在微真空(55~65 kPa)条件下贮藏西兰花可提高其CAT、SOD、POD活力,降低H2O2和生成率[39]。本研究结果与上述研究结果一致,表明低压静电场-真空协同贮藏可通过提高白玉菇贮藏期间SOD、CAT、POD活力,抑制ROS的积累,减轻白玉菇膜脂过氧化的程度,延缓其衰老。

AsA、GSH与GSSG等抗氧化物质清除ROS的过程属于以AsA-GSH循环为主的间接抗氧化系统。黄鸿晖等[40]研究证明AsA与GSH不仅能够把ROS直接还原,还可以通过与GR、APX共同参与对ROS的清除过程,发挥抑制ROS积累的作用;Akter等[41]的研究表明GSH和GSSG在GR的作用下相互转化时,能将H2O2还原成H2O。本研究中低压静电场-真空协同贮藏可通过提高GR与APX活性抑制白玉菇的AsA、GSH含量的降低幅度和提高GSSG的还原程度(图8、9),进一步证实了以上研究结果。由此可见,低压静电场-真空协同保鲜技术可通过提高GR、APX的活性来抑制GSH、AsA的氧化及促进GSSG还原成GSH,从而达到延缓GSH与AsA的氧化消耗,维持AsA-GSH循环的稳定性和清除ROS的作用。

综上可知,与CK组样品相比,低压静电场与低压静电场-真空协同贮藏均可抑制白玉菇呼吸强度,减少可溶性蛋白的降解和子实体水分的散失,降低白玉菇采后感官品质劣变,维持白玉菇贮藏期间的商品价值。其中,低压静电场-真空协同贮藏具有协同增效的作用,通过提高白玉菇中抗氧化物质含量及抗氧化酶的活力,增强白玉菇的直接和间接两个抗氧化系统的抗氧化能力,抑制ROS的产生和积累,延缓膜脂过氧化,维持细胞完整性并延长白玉菇的贮藏期。

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