杂志的下一篇文章
通过加入修饰核苷酸将滚圈扩增产物形成DNA纳米粒子及其在体内外光敏剂传递中的应用
下一篇特刊文章
花青素的化学反应性及其在食品科学和营养中的影响
期刊上的上一篇文章
姜黄挥发性成分标准馏分的制备与应用(姜黄L.)通过超临界流体萃取和分步分子蒸馏
特刊上一篇文章
飞燕草素3的密度泛函理论表征-O(运行)-化学脂质干燥制备桑黄皂苷及其酯
 
 
订购文章重印
字体类型:
宋体 佐治亚州 宋体,Verdana
字体大小:
澳大利亚 澳大利亚 澳大利亚
行距:
列宽:
背景:
第条

提高花青素和黄酮含量提高芒果的耐寒性

通过
Pradeep Kumar Sudheeran公司
,
奥列格·费根伯格
,
达莉亚·莫雷尔
诺亚姆·阿尔坎
*
以色列Rishon LeZion HaMaccabim Road 68,Rishon 7505101,Volcani Center,农业研究组织新鲜农产品采后科学部,邮政信箱15159
*
信件应寄给的作者。
收到的提交文件:2018年6月21日/修订日期:2018年7月18日/接受时间:2018年7月20日/发布日期:2018年7月23日
(本文属于特刊2018年花青素研究进展)

摘要

:
红色水果被认为是耐寒的。为了了解在果园中受阳光照射的红芒果果实的耐寒性,将树冠内(绿色果实)或外(红色果实)的壳状芒果cv.在5、8或12°C下贮藏3周,并检测黄酮类化合物、抗氧化剂、挥发物以及对生物和非生物胁迫的耐受性。外冠层红色果实的总花青素和类黄酮以及抗氧化活性显著增加。红芒果和绿芒果在收获和贮藏期间的成熟参数相似。然而,花青素和类黄酮含量高的红色果实对生物和非生物胁迫的耐受性更强。在次优冷藏3周后,绿色水果表现出明显的脂质过氧化,并且与红色水果相比,出现了明显更多的冷害症状——黑斑和麻点。红果皮和绿果皮的挥发物对冷藏有显著的调节作用。此外,红色水果对生物胁迫更具耐受性,并降低了一般腐烂发生率。然而,在10°C下长期贮藏4、5或6周,红色水果的腐烂和冷害没有显著减少。这些结果为避免冷藏过程中的冷害提供了新的方法。

图形摘要

1.简介

芒果(印度芒果是一种重要的经济水果,分布于世界各地,属于该家族漆树科成熟的芒果以其香气、果皮颜色、口感和营养价值而闻名[1,2]. 它也极易腐烂;果实成熟后不久就开始腐烂,很快就不适合食用。冷藏可能是保持优质水果的最佳采后技术[]. 然而,作为一种热带水果,芒果在进化过程中没有暴露在极端低温下,因此极易冷藏。在低于12°C的温度下贮藏芒果会导致冷害的发生,表现为生理生化改变和细胞功能障碍。这些变化包括刺激乙烯生成、呼吸速率增加、酶失活、膜功能障碍、活性氧(ROS)的生成和细胞结构的变化,这些变化导致出现冷损伤症状,如凹陷、黑斑、果皮变色、浸水外观、,内部分解和褐变、不均匀成熟、失去风味和腐烂[4,5]. 这限制了冷藏延长芒果寿命的应用。最近,芒果果实转录组的特征是在亚最佳温度下贮藏,并显示出防御反应信号转导、脂质过氧化和苯丙素生物合成途径的显著激活[6].
花青素是一种苯丙素,广泛分布于维管植物中,可作为诱导型遮阳伞[7]. 多酚,如花青素和黄酮醇,是芒果果实的抗氧化化合物之一[8]. 在芒果果皮中,花青素负责红色,而类胡萝卜素负责黄色到橙色[9].
花青素的抗氧化能力使其成为健康饮食中重要的植物营养素,以及抗肿瘤、抗炎和抗神经变性的特性[10,11]. 花青素和黄酮醇都是苯丙素生物合成途径的产物,参与植物抵抗病原体的保护[12]. 事实上,当83个芒果品种感染炭疽菌或在6°C的次优温度下贮藏,红芒果品种对由C.胶孢与绿色品种相比,贮藏后的冷害[13].
非生物胁迫可以诱导花青素的产生。众所周知,花青素和黄酮醇对寒冷的反应会增加[14,15]. 另一个调节花青素的环境信号是光。果园里的芒果果实在阳光下会积累花青素和红色皮肤[12].
本论文旨在对花青素和黄酮醇含量较高的红芒果果实的耐寒机理进行表征和研究,以期在较低温度下贮藏红芒果并延长其贮藏期。

2.结果

2.1. 芒果果实颜色、花青素和黄酮含量的评价

芒果(印度芒果从树冠上的两个不同位置收获雪莱果实:直接暴露在阳光下的外部位置的红色果实和树冠阴影部分的内部位置的绿色果实。根据果皮颜色选择均匀、无瑕疵的水果:红色水果超过60%,绿色水果低于10%,果皮呈红色。水果在5、8或12°C的低温下贮藏3周,并在20°C下贮藏1周。
芒果皮在冷藏后进行颜色测量,并以色调表示。绿色水果和绿色一侧的红色水果的绿色相关值相似(100-120),而红色水果的红色侧的色调值为13-28,与红色相关(图1). 使用Multiplex III荧光检测器,我们测量了水果的荧光,并评估了不同的化学基团,如类黄酮(FLAV)和花青素(FER_RG)[15]. 代表花色苷和黄酮的FER_RG和FLAV比率测量结果表明,冷藏后,红色水果的红色部分的类黄酮含量约为绿色水果红色部分的3倍,花色苷含量约为红色部分的10倍(图1). 对于延长存储,也发现了类似的结果(参见第2.6节)10°C时(图S1). 有趣的是,“Shelly”芒果在8°C下贮藏后,在红色水果的绿色侧和绿色水果中都观察到轻微的颜色变化(图1C) 与冷藏后绿色水果果皮中花青素含量增加相关(图1A) ●●●●。
对在5、8或12°C下储存3周和额外7天保质期的红色和绿色水果的花青素和类黄酮总量进行了化学估算(图2). 与绿色水果的红色和绿色侧相比,红色水果的红色侧的花色苷含量显著增加了2倍(图2A–C)。虽然红色水果的绿色部分仅显示出中等水平的花青素,但仍显著高于绿色水果。总之,不同的冷藏条件下花青素的含量相似(图2A–C)。此外,在贮藏期间和果实成熟时,花青素和黄酮醇的含量都适度下降,下降了约20%。同样,红色水果的红色一侧的类黄酮含量显著高于绿色水果的两侧(图2D–F),而在不同温度下储存不会影响芒果皮中的类黄酮含量(图2D–F)。因此,花色苷和黄酮类化合物主要积累在红色果实的红色一侧,并在贮藏期间逐渐减少。

2.2. 抗氧化剂和活性氧

为了测定芒果红色和绿色果皮中黄酮醇和花青素的抗氧化活性,在5°C、8°C或12°C条件下贮藏3周和额外贮藏7天的果皮中评估了DPPH的清除自由基活性。与绿色果实的两侧相比,红色果实的红色一侧DPPH的清除活性显著增加了2倍(图3A–C)。然而,不同温度处理之间没有观察到显著差异(图3A–C)。红边红色水果抗氧化活性的增加与类黄酮和花青素的增加密切相关(比较图2图3). 因此,红色水果的花色苷、类黄酮和抗氧化活性主要集中在其红色一侧。
将芒果果皮在5、8或12°C下贮藏3周,再延长7天的货架期,DCF染色后,通过荧光显微镜检测ROS的积累。与在红果皮中检测到的低荧光和活性氧水平相比,绿果皮中的活性氧荧光强度显著增加(2倍(图3D–F)。还注意到,在所有温度条件下,从采收到冷藏再到货架期,相对活性氧水平随着时间的推移而增加(图3D–F),并且这种增加与贮藏和果实成熟期间抗氧化活性的降低呈负相关(图3A–C)。

2.3. 红芒果的耐冷性

红芒果和绿芒果在5、8或12°C冷藏3周后,再在20°C冷藏7天,根据其黑斑和凹陷的严重程度(0–10级)评估其耐冷性。正如预期的那样,与在较高温度下贮藏的水果相比,在5°C的次优温度下储藏的水果具有更多的冷害,表现为黑点和凹陷。然而,与绿色水果相比,红色水果在冷藏和延长货架期后,黑点和点蚀损伤较少(图4A、 B),而在红色水果和绿色水果上观察到更多的红点(数据未显示)。
在不同温度和附加货架期下冷藏后,评估了天然茎腐和侧腐。货架期过后,当果实成熟时,发现低温贮藏的果实比高温贮藏的果实发生更多的茎端腐烂(图4C、 D)。此外,红色水果的腐烂发生率低于绿色水果(图4C) ●●●●。很可能,由于在5°C下冷藏时诱发严重的点蚀,在5°C下贮藏的水果比在更高温度下贮藏的更容易发生侧面腐烂(图4B、 D)。

2.4. 冷藏过程中的脂质过氧化

已知低温损伤会发生脂质过氧化,可以通过生物发光检测[6]. 在红芒果和绿芒果的冷藏过程中,用荧光光谱仪对整个果实的发光进行了测量体内成像系统(IVIS)。在较低温度(5或8°C)下贮藏的果实比在最佳温度12°C下贮藏的水果显示出更多的发光(图5). 有趣的是,绿色水果有更多的冷害症状(图4A、 B)比在次最佳温度下贮藏的红色水果发光更多(图5). 事实上,在8°C下贮藏的红色水果显示出非常低的发光,这与低水平的脂质过氧化和低温伤害有关。

2.5. 芒果挥发物的GC-MS分析

冷藏3周后,在红色和绿色“Shelly”芒果果皮中鉴定出挥发性化合物;使用校准图和内标对28种推测的挥发性化合物进行了鉴定和定量(表S1). 其中,与绿色水果相比,红色水果在冷藏过程中有11种挥发物发生了显著变化(图6). 四种挥发性化合物(柠檬烯、(E)-β-大马士革酮、1,7-二-环氧-α-雪松烯、,n个-庚醛)在绿色果皮中上调,浓度为0.3–1µg/gFW,在红色果皮中未检测到。而七种挥发性化合物((Z轴)-β-ocimene、丁香酚、β-波本烯、β-榄香烯、甲基丁香酚(methyl-eugenol)、表-铜硼醇(epi-cubebol)、卡迪纳-1,4-二烯(cadina-1,4-diene)在红色果皮中含量升高,浓度为0.9-21µg/gFW,在绿色果皮中未检测到(图6). 有趣的是,在红色果皮中增加的丁香酚和甲基丁香酚等化合物是苯丙烷途径的产物,而其他化合物则不是。因此,红色和绿色芒果果皮之间的挥发物分布发生了显著变化。

2.6. 储存伸长率

为了增加芒果的贮藏量,将红色和绿色水果在10°C(而不是最佳的12°C)下贮藏4周、5周或6周(而不是通常的3周)。然后在20°C下将水果转移至1周的保质期。红果和绿果在贮藏期间表现出或多或少相似的成熟参数,包括:(i)硬度降低;(ii)增加总可溶性固体(TSS);和(iii)降低柠檬酸含量(图S2). 支持红芒果和绿芒果的类似成熟,乙烯和呼吸(CO2)在5°C、8°C或12°C下冷藏3周后,情况相似(图S3). 有趣的是,虽然成熟参数相对相似,但在延长冷藏期和延长货架期后,红色水果比绿色水果具有更高的TSS和更低的酸浓度(图S2).这些增加的糖和减少的酸与更好的芒果果实质量和味道相关。在12°C下贮藏的红色与绿色芒果果实中,TSS也有类似的增加,酸也有减少(图S4).
正如预期的那样,冷藏5周和6周后,红色水果表现出较少的冷害,表现为黑点和凹陷(图7A、 B)。此外,红色果实在长期储存后,自然采后茎端腐烂现象没有显著减少(图7C) 而在贮藏4周和6周后,与绿色水果相比,红色水果的自然腐烂程度显著降低(图7D) ●●●●。因此,如代表性图片所示,红色水果具有较少的冷害和采后腐烂,并且可以储存更长的时间(图S5和S6).

3.讨论

作为对光的响应,生长在树冠外部的“Shelly”芒果果实在其果皮中积累了花青素和红色,而树冠内部发育的红色水果或水果的非暴露表面较少暴露于阳光下,保持绿色[12]. 花青素和黄酮醇都具有多向性效应,已知它们参与植物对抗病原体的保护[16,17].
在这项研究中,“Shelly”芒果果实是从树冠外部(红色果实)和内部(绿色果实)收获的。对总黄酮和花青素含量的分析表明,在阳光照射下,红色芒果果实的红色一侧的总黄酮和花色素苷含量都增加了2倍(图1). 这些结果表明,光照增加了芒果果实中的苯丙烷途径,导致黄酮醇和花青素增加。花青素是由许多环境因素诱导的,包括强光、紫外线辐射、低温和水分胁迫,它被认为是植物应对非生物胁迫的重要化合物[18,19,20].
贮藏温度(5、8或12°C)对芒果中的类黄酮或花青素水平没有影响。然而,黄酮醇和花青素含量都随着贮藏时间的延长而逐渐下降。
众所周知,黄酮醇和花青素都具有抗氧化活性[21]. 正如所料,与绿色水果相比,红色水果的抗氧化活性提高了2到3倍(图3). 事实上,研究表明番茄迪利拉玫瑰色1突变体积累花色苷,导致活性氧积累减少,对灰霉病的敏感性降低[22]. 同样,在本研究中,与绿色水果相比,红色水果的两面都降低了收获时的ROS水平(图3). 植物暴露在低温下会导致各种植物组织中ROS的生成增加[1]. 因此,活性氧在冷藏期间积累,在次优温度(5或8°C)下更为显著。然而,与绿色水果相比,红色水果两侧的ROS积累因冷藏而受到抑制(图3). 活性氧的减少与红芒果果实的高抗氧化活性密切相关,红芒果的花青素和黄酮醇含量较高(图2图3).
在次适宜温度下贮藏期间ROS的积累激活了脂质过氧化,这是芒果果实最初冷害的主要特征[5]. 这种脂质过氧化可以通过生物发光来观察[5]. 正如预期的那样,低温贮藏的水果具有较高的发光强度。此外,与红芒果相比,活性氧含量较高的绿色水果的发光和脂质过氧化增加了2到3倍(图5). 红芒果果实中脂质过氧化的减少与这些果实中冷害的减少相关(图4). 因此,我们认为,增加红芒果果实对低温伤害的耐受性的机制包括较高的抗氧化活性和高水平的花青素和黄酮醇,从而导致低温贮藏时活性氧的降低;这反过来又会减少脂质过氧化,减少低温伤害。另外,果园中红色果实暴露在阳光直射下可能会诱导果实在贮藏期间对冷害的抗性。
芒果在最佳温度(12°C)冷藏后,28种推测的挥发性化合物[23,24]检测到。然而,红色水果与绿色水果在冷藏过程中的整体挥发性特征存在显著差异,表明红色水果中有7种独特的化合物,绿色水果中有4种独特的成分(图6). 正如所料,红水果特有的几种挥发物,如丁香酚和甲基丁香酚,是苯丙烷途径的产物,苯丙烷途径因具有良好的风味、抗氧化和抗感染活性而闻名[25]. 在本研究中,在‘Shelly’红芒果果皮中检测到的主要化合物为(Z轴)-βocimene、βelemene、epi-cubebol、cadina-1,4-二烯和β-bourbonene是单萜和倍半萜的芳香挥发物。这些挥发物是在以前对不同芒果品种的研究中观察到的,它们的挥发物浓度在相似的范围内。例如,在‘Paulista’、‘Espada’和‘Espada'中分别观察到了镉-1,4-二烯、Epi-cubebol、β-ocimene和β-elemene等挥发物科基尼奥和β-波旁烯,cv.‘Nam Dok Mai’[26,27,28]. 有趣的是,所有这些挥发性化合物都具有抗真菌和抗菌活性[29,30,31]. 光照和积累花青素的红芒果果实对采后低温的耐受性更强。为了检验更长的储存时间,芒果在10°C下储存4-6周,而不是在12°C下储存3周的常见做法。同一天从同一果园采摘的红色和绿色果实的成熟参数没有显著差异:所有果实都变黄,随着贮藏和成熟的进行,TSS增加,柠檬酸减少(图S2). 有趣的是,红色水果在货架期后TSS水平较高,酸度较低。这可能是因为红色果实在生长过程中暴露在光照下,积累了更高水平的淀粉。糖的增加和酸度的降低与更好的口感和接受度相关[].
虽然红色和绿色芒果果实的成熟过程相似,但果皮中花青素和红色含量高的果实对冷害的抗性更强,黑点和凹陷更少(图7). 我们之前的研究表明,芒果果实中的黑点和凹陷实际上是变色的皮孔,皮孔中积累了死亡细胞以应对寒冷[32]. 这种程序性细胞死亡与活性氧的增加有关。在次优温度下储存的绿芒果中,ROS也有类似的增加(图3). 有趣的是,由于低温伤害是由于绿色芒果中积累的变色皮孔造成的,因此出现了更多的自然开口。这种天然开口可能是致病真菌的合适渗透部位[6]. 事实上,在有更多黑点和凹陷的绿色水果中观察到了更多的副作用。
综上所述,本研究表明,果园中暴露在阳光下的“Shelly”芒果果实激活了苯丙烷途径并积累了黄酮醇和花青素。这些黄酮类化合物的积累与抗氧化活性增加和活性氧降低相关,导致脂质过氧化减少,从而提高了水果在次优温度下贮藏期间的耐冷性。根据这些结果,在10°C下贮藏的红芒果果实减少了冷害和腐烂,并且比绿芒果可以贮藏更长的时间。这份手稿的研究结果将导致未来的应用研究,该研究将诱导芒果果皮中花青素的积累,以便将芒果改性为对生物和非生物胁迫更具吸引力和耐受性的水果。

4.材料和方法

4.1. 工厂材料和储存条件

芒果(印度芒果2016年7月和2017年7月收获了L.,cv.Shelly)果实。果实采自果园中两个不同的树冠位置:直接暴露在阳光下的外部位置的红色果实和树冠阴影部分内部位置的绿色果实。收获后5小时,水果从以色列“Mor-Hasharon”储藏室运至以色列火山中心农业研究组织(运输时间1小时)。根据果皮颜色选择均匀、无瑕疵的水果,重量约为400 g:红色水果的果皮60%以上呈红色,绿色水果的果肉不到10%呈红色。水果用自来水清洗并风干,然后在5,在冷库中保持8或12°C 3周。每个处理由6个纸箱组成,每个纸箱中有10-12个水果。冷藏后,将水果在20°C下储存7天,以模拟货架期。在第二个实验中,红芒果或绿芒果在10℃下贮藏4周、5周或6周,然后转移到20℃下贮藏7天,以模拟货架期。每个处理包括六个纸箱,每个纸箱中有10-12个水果。冷库室内的温度由DAQ工具双品牌导线记录器/数据采集控制系统(T.M.I.Barak Ltd.,Ramat Gan,Israel)监测。2016年和2017年,重复了每项实验。

4.2. 红芒果和绿芒果生理参数的评价

对红芒果和绿芒果的成熟度和生理参数——硬度(牛顿)、TSS和酸度(柠檬酸当量)——在收获时、冷藏后以及额外的7天保质期后进行了测量。果实硬度通过电子透度计测力仪LT Lutron FG-20 KG(印度尼西亚雅加达)在每个果实赤道线上的两个点处用11毫米的探针测定(每次处理20次)。使用调色板数字折射仪PR-1(DBX-55型,日本东京Atago)测量果肉汁中TSS的百分比,每个处理10个水果。使用自动滴定仪(719 s型,瑞士赫里索Titrino Metrohm离子分析有限公司)测定1 mL红芒果和绿芒果果肉汁中的柠檬酸当量质量,该果肉汁溶解在40 mL双蒸馏水中,每次处理10次。

4.3. 芒果生理病理参数

根据冷藏(5、8或12°C)后红芒果和绿芒果果实的黑点、红点、凹陷、茎腐和侧腐的严重程度,以及在20°C下再延长7天的货架期,对芒果的生理和病理参数进行了评估。黑点和红点严重程度指数的相对评分为0-10(1代表轻度黑点,10代表重度黑点,每个治疗40个评价)。点蚀严重程度指数的相对等级为0-10(1表示轻度点蚀,10表示严重点蚀,每次处理40次评估)。茎腐和副腐发生率以每个盒子中腐烂的红色或绿色芒果的百分比进行评估。

4.4. 红芒果和绿芒果果皮颜色分析

在收获后、冷藏后和保质期后,使用CR-400/410型色度计(Konicka Minolta,Osaka,Japan)在每种水果赤道线上的红边和绿边的两个点(每次处理20次测量)测量芒果皮的颜色,并以色调角表示,其中0=红色,60=黄色,120=绿色。在由12个荧光信号组成的Multiplex III荧光检测器(法国奥尔赛,Force a)中测量花青素和类黄酮含量。这些信号在不同数学表达式中的比率与主要化学基团的荧光相关,例如花青素(FER_RG,红光或绿光激发的远红外发射比率)和黄酮类化合物(FLAV,远红外叶绿素荧光的红紫外激发比率的对数)[33]. 该方法如Bahar等人所述[33]. 收获后和冷藏后,每个处理从两侧测量10个水果。

4.5. 红芒果和绿芒果中总花青素和黄酮醇含量的测定

在芒果果皮有机甲醇萃取后,通过分光光度法测定红芒果和绿芒果果壳提取物的总花青素含量,并在528nm处进一步测量吸收率,将其冷藏(5、8或12°C)3周,再延长7天的货架期[34]. 采用氯化铝比色法提取红芒果皮和绿芒果皮中的总黄酮,并对不同冷藏条件(5、8或12°C)下贮藏3周和额外贮藏7天的果实进行测定[35]并以不同浓度的槲皮素作为定量标准。使用紫外分光光度计在415nm处测量吸光度,并分别测定三倍的总黄酮醇含量。结果表示为1 g样品中的mg槲皮素(mg QE/g)。

4.6. DPPH自由基清除能力

根据Cheung等人遵循的方法评估了红芒果皮和绿芒果皮提取物的DPPH自由基清除活性[36]稍作修改。在本试验中,样品中存在的抗氧化剂减少了DPPH自由基,DPPH在517nm处吸收。使用几种浓度的抗坏血酸作为定量的参考标准,反应一式三份。“Shelly”芒果皮在不同的冷藏条件下(5、8或12°C,为期3周)提取,并延长7天的保质期。

4.7. 活性氧产生与共焦显微镜分析

芒果果皮(200-µm厚)取自红色水果-红色侧和绿色侧,绿色水果-红色端和绿色端,并与10µm的2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯(H2DCF-DA)在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中黑暗放置15分钟,然后用PBS洗涤两次。在荧光显微镜(Olympus-BX53,日本东京)下使用GFP3激发和发射波长观察染色果皮。使用Image J软件计算荧光信号的相对强度,作为在5、8或12°C下储存3周和额外7天保质期的红色或绿色水果的红色或绿色侧面的每个样品的三个生物重复中三个焦平面的平均强度。

4.8. IVIS评价脂质过氧化

红芒果和绿芒果在5°C、8°C或12°C冷藏3周后随机挑选,使用临床前IVIS检测脂质过氧化水平(美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市珀金埃尔默)。在评估之前,水果在黑暗中保存2小时。如前所述,通过过氧化物脂质的自发光检测和可视化水果中的脂质过氧化[6]使用自动发光20分钟,发射波长为640–770 nm。用高灵敏度电荷耦合器件(CCD)相机记录自发光。光学发光图像数据以辐射强度(光子)表示−1厘米−2斯特拉迪安)。用不同的水果重复测量三次。

4.9. 芒果挥发性成分的GC-MS分析

每个重复从七个红色和七个绿色“Shelly”芒果果皮(1 g)中取样,并收集三个生物重复。每个复制品收集在预先制备的20 mL琥珀小瓶(德国朗格威市LaPhaPack)中,其中5 mL为20%(w个/v(v))添加NaCl(Sigma-Aldrich,St Louis,MO,USA)、0.6 g NaCl和25μL 10 ppm S-2-辛醇(Sigma Aldrich)作为内部标准。分析当天,在250 rpm的轨道振动筛上,将样品在30°C下预热1小时。
使用固相微萃取(HS-SPME)支架(安捷伦,加利福尼亚州帕洛阿尔托,美国),该支架与涂有聚二甲基硅氧烷(50/30-μM厚度,1 cm)的熔融石英纤维(Supelco,Belleforte,美国)组装在一起,以吸收挥发性化合物。在安捷伦7890A系列气相色谱仪中,纤维在250°C下以无分路注射模式解吸3分钟,该气相色谱仪配有安捷伦HP-5MS熔融石英毛细管柱(30 m长×0.25 mm内径×0.25μm膜厚),并连接至5975C质谱检测器(安捷伦)。温度条件调整如下:40°C保持2分钟,以10°C/分钟升至150°C,然后以15°C/分钟升至220°C并保持5分钟;注射器温度为250°C。总运行时间为23 min,以氦气为载气,在无分流模式下调整至0.794 mL/min的流速,电离能为70 eV。使用化学站版本E.02.00.493的NIST质谱库(版本5)初步鉴定化合物。MS描述基于NIST库版本05(安捷伦)。挥发性鉴定基于RI和质谱,如图所示。特定化合物也由真实标准鉴定。根据每种化合物的保留时间进行相对定量。

4.10. 乙烯和呼吸

红芒果和绿芒果果实cv.Shelly在5、8或12°C下贮藏。八个红色和八个绿色水果装在玻璃罐中(每个罐一个水果)。关瓶1h,测量芒果果实的呼吸产生率。使用注射器取样,然后用GC分析CO2(GC-2014气相色谱仪,日本东京岛津)和乙烯(瓦里安3300型GC,安捷伦科技,美国加利福尼亚州圣克拉拉)。在收获后、冷藏1周和3周后测量呼吸速率。

4.11. 统计分析

使用JMP软件(SAS、Cary、NC、USA)通过Student t检验或ANOVA分析Tukey-Kramer HSD的差异显著性。第页<0.05被认为具有统计学意义。

补充资料

以下内容可在线获取,网址为https://www.mdpi.com/1420-3049/23/7/1832/s1图S1–S6和表S1。

作者贡献

S.P.K.进行了实验,分析了数据并准备了手稿。D.M.进行了实验并分析了数据。O.F.进行了实验并分析了数据。N.A.协调实验、数据分析和手稿准备。

基金

该研究由以色列农业部首席科学家资助(批准号:430-0592-18)。

致谢

这份手稿是以色列里肖·勒齐翁火山中心农业研究组织的第822/18号稿件,邮编7505101。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

工具书类

  1. Manthey,J.A。;Perkins-Veazie,P.收获日期和地点对五个芒果商业品种的β-胡萝卜素、抗坏血酸、总酚、体外抗氧化能力和酚类成分的影响(印度芒果L.)。《农业杂志》。食品化学。 2009,57, 10825–10830. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  2. 马,X。;Wu,H。;刘,L。;姚,Q。;王,S。;詹·R。;Xing,S。;Zhou,Y.芒果中的多酚化合物和抗氧化特性。科学。霍蒂科特。 2011,129, 102–107. [谷歌学者] [交叉参考]
  3. Alkan,N。;Kumar,P.芒果收获后的储存管理。实现芒果的可持续种植; Galán Saúco,V.,Lu,P.,Eds。;伯利·多兹科学出版社:英国剑桥,2018年。[谷歌学者]
  4. Narayana,C。;Rao,D。;Roy,S.K.芒果生产、采后生理学和贮藏。热带和亚热带水果:采后生理、加工和包装; 威利:霍博肯,新泽西州,美国,2012年;第259-276页。[谷歌学者]
  5. Sivankalyani,V。;Maoz,I。;Feygenberg,O。;Maurer,D。;Alkan,N.低温胁迫上调α-亚麻酸氧化途径并诱导芒果中C6和C9醛类挥发物。《农业杂志》。食品化学。 2017,65, 632–638. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  6. Sivankalyani,V。;塞拉,N。;Feygenberg,O。;Zemach,H。;Maurer,D。;Alkan,N.芒果果皮转录组动力学揭示了低温胁迫的机制。前面。植物科学。 2016,7, 1579. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  7. Grotewold,E.花色素的遗传学和生物化学。每年。植物生物学评论。 2006,57, 761–780. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  8. 阿吉拉,C。;Naidu,K。;巴特,S。;Rao,U.P.芒果皮提取物的生物活性化合物和抗氧化潜力。食品化学。 2007,105, 982–988. [谷歌学者] [交叉参考]
  9. Al-Farsi,M。;阿拉萨瓦尔,C。;莫里斯,A。;男爵,M。;Shahidi,F.三种天然鲜枣和晒干枣抗氧化活性、花色苷、类胡萝卜素和酚类物质的比较(凤指L.)阿曼种植的品种。《农业杂志》。食品化学。 2005,53, 7592–7599. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  10. De Pascual-Teresa,S。;莫雷诺,D.A。;García-Viguera,C.黄烷醇和花青素在心血管健康中的作用:当前证据综述。国际分子科学杂志。 2010,11, 1679–1703. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学] [绿色版本]
  11. Spencer,J.P.水果黄酮对记忆和认知的影响。英国营养学杂志。 2010,104,40至47。[谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  12. Sivankalyani,V。;Feygenberg,O。;Diskin,S。;赖特,B。;Alkan,N.芒果果皮中花青素和类黄酮的增加与抗寒性和病原菌抗性有关。收获后生物。Technol公司。 2016,111, 132–139. [谷歌学者] [交叉参考]
  13. Kumar,S.P.公司。;Feygenberg,O。;Maurer,D。;Diskins,S。;Saada,D。;科恩,Y。;卢里亚,S。;芒果果皮中的Alkan,N.花青素与抗寒性和抗病性有关。《园艺学报》。 2018,正在印刷中。[谷歌学者]
  14. 罗·皮耶罗(Lo Piero),A.R。;我·普格利西。;Rapisarda,P。;低温贮藏诱导红橙果实中Petrone、G.花青素积累及相关基因表达。《农业杂志》。食品化学。 2005,53, 9083–9088. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  15. 马萨诸塞州桑切斯·巴列斯塔。;罗梅罗,I。;Jiménez,J.B。;Orea,J.M。;冈萨雷斯-乌拉尼亚。;医学博士埃斯克里巴诺。;Merodio,C.苯丙烷途径参与鲜食葡萄对低温和高CO的反应2水平。收获后生物。Technol公司。 2007,46, 29–35. [谷歌学者] [交叉参考]
  16. Hammerschmidt,R.Phytoalexins:60年后我们学到了什么?每年。植物疗法评论。 1999,37, 285–306. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  17. Treutter,D.黄酮类化合物在植物抗性中的意义:综述。环境。化学。莱特。 2006,4, 147. [谷歌学者] [交叉参考]
  18. 诺佐利洛,C。;伊莎贝尔,P。;安徒生,Ø。医学硕士。;Abou-Zaid,M.短叶松花青素(班克斯松)幼苗。可以。J.机器人。 2002,80, 796–801. [谷歌学者] [交叉参考]
  19. Oberbaueri,S.F.公司。;Starr,G.花青素在融雪期间阿拉斯加北极常绿植物光合作用中的作用。高级机器人研究。 2002,37, 129–145. [谷歌学者]
  20. Gould,K.S.Nature的瑞士军刀:叶片中花青素的多种保护作用。生物医药研究国际。 2004,2004, 14–320. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  21. Skrovankova,S。;Sumczynski,D。;Mlcek,J。;Jurikova,T。;Sochor,J.不同类型浆果中的生物活性化合物和抗氧化活性。国际分子科学杂志。 2015,16, 24673–24706. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  22. Zhang,Y。;Butelli,E。;De Stefano,R。;肖恩贝克,H.-J。;马古辛,A。;帕利亚拉尼,C。;韦纳,N。;希尔,L。;Orzaez,D。;花青素通过延缓番茄过熟和降低对灰霉病的敏感性,延长了番茄的货架期。货币。生物。 2013,23, 1094–1100. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  23. 拉勒,H.J。;辛格,Z。;Tan,S.C.“Kensington Pride”芒果成熟过程中的芳香挥发物生成。收获后生物。Technol公司。 2003,27, 323–336. [谷歌学者] [交叉参考]
  24. Pandit,S.S.公司。;Chidley,H.G。;库尔卡尼,R.S。;K.H.普贾里。;Giri,A.P。;Gupta,V.S.基于果实挥发性特征的芒果品种关系。食品化学。 2009,114, 363–372. [谷歌学者] [交叉参考]
  25. 卡马图,G.P。;伊利诺伊州维尔马克。;从遥远的马鲁古群岛到国际市场:一种非凡的多功能分子综述。分子 2012,17, 6953–6981. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  26. 安德拉德,E.H.A。;Maia,J.G.S。;Maria das Graças,B.Z.巴西芒果品种的香气挥发性成分。食品成分杂志。分析。 2000,13, 27–33. [谷歌学者] [交叉参考]
  27. Laohaprasit,N。;Kukreja,R.K。;Arunrat,A.从“Nam Dok Mai”和“Maha Chanok”芒果中提取挥发性化合物。国际食品研究杂志。 2012,19, 1445–1448. [谷歌学者]
  28. Gebara,S.S。;德奥利维拉·费雷拉(de Oliveira Ferreira,W.)。;Ré-Poppi,N。;Simionato,E。;Carasek,E.植物叶片和果实的挥发性化合物印度芒果变种coquinho(漆树科)通过固相微萃取和水蒸馏获得。食品化学。 2011,127, 689–693. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  29. 西米奇,A。;医学博士索科维奇。;Ristic,M。;Grujic-Jovanovic,S。;Vukojevic,J。;Marin,P.D.某些物质的化学成分樟科精油及其抗真菌活性。菲托瑟。物件。 2004,18, 713–717. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  30. 北卡罗来纳州武科维奇。;米洛舍维奇,T。;苏多拉克,S。;Solujic,S.山茱萸精油和甲醇提取物的抗菌活性。伊维德-基于互补。奥尔滕。医学。 2007,4, 17–20. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  31. 曹,R。;Zhou,T.单萜类化合物对采后病原菌的抗真菌活性灰葡萄孢桃褐腐病菌.J.埃森特。石油资源。 2000,12, 113–121. [谷歌学者] [交叉参考]
  32. Sivakumar,D。;姜瑜。;Yahia,E.M.维护芒果(印度芒果出口链中的水果质量。食品研究国际。 2011,44, 1254–1263. [谷歌学者] [交叉参考]
  33. 巴哈,A。;Kaplunov,T。;Y.Zutahy。;Daus,A。;Lurie,S。;Lichter,A.自动荧光分析汤普森无核葡萄的成熟和深红无核葡萄颜色。澳大利亚。《葡萄酒研究杂志》。 2012,18, 353–359. [谷歌学者] [交叉参考]
  34. 谢大勇。;Sharma,S.B.公司。;佩瓦,N.L。;费雷拉,D。;Dixon,R.A.由BANYULS编码的花青素还原酶在植物类黄酮生物合成中的作用。科学类 2003,299, 396–399. [谷歌学者] [交叉参考] [公共医学]
  35. Chang,C.-C。;Yang,M.-H先生。;温,H.-M。;Chern,J.-C.用两种互补比色法估算蜂胶中的总黄酮含量。食品药物分析杂志。 2002,10, 178–182. [谷歌学者]
  36. Cheung,L。;Cheung股份有限公司。;Ooi,V.E.食用菌提取物的抗氧化活性和总酚。食品化学。 2003,81, 249–255. [谷歌学者] [交叉参考]
样品可用性:这些化合物的样品可从作者处获得。
图1。用荧光和基于光的方法对5°C、8°C或12°C冷藏后红芒果(RF)或绿芒果(GF)果皮红色侧(RS)或绿色侧(GS)的颜色、花青素和黄酮醇进行定量。(A类)总花青素含量。(B类)总黄酮醇含量。(C类)水果的颜色显示为色调。
图1。用荧光和基于光的方法对5°C、8°C或12°C冷藏后红芒果(RF)或绿芒果(GF)果皮红色侧(RS)或绿色侧(GS)的颜色、花青素和黄酮醇进行定量。(A类)总花青素含量。(B类)总黄酮醇含量。(C类)水果的颜色显示为色调。
分子23 01832 g001
图2。用化学方法定量红芒果(RF)或绿芒果(GF)果皮红侧(RS)或绿侧(GS)的总花青素和黄酮。(A类)5°C冷藏期间的总花青素含量。(B类)8°C冷藏期间的总花青素含量。(C类)12°C冷藏期间的总花青素含量。(D类)5°C冷藏后总黄酮含量。(E类)8°C冷藏后总黄酮含量。(F类)12°C冷藏后总黄酮含量。SL,保质期。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
图2。用化学方法定量红芒果(RF)或绿芒果(GF)果皮红侧(RS)或绿侧(GS)的总花青素和黄酮。(A类)5°C冷藏期间的总花青素含量。(B类)8°C冷藏期间的总花青素含量。(C类)12°C冷藏期间的总花青素含量。(D类)5°C冷藏后总黄酮含量。(E类)8°C冷藏后总黄酮含量。(F类)12°C冷藏后总黄酮含量。SL,保质期。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
分子23 01832 g002
图3。红芒果(RF)或绿芒果(GF)的红边(RS)或绿边(GS)果皮中的抗氧化活性和活性氧。(A类C类)不同储存温度(分别为5、8和12°C)下的抗氧化活性。(D类F类)以相对荧光强度定量的活性氧(ROS),分别在5°C、8°C或12°C下贮藏的“Shelly”芒果的红色和绿色果皮中。SL,保质期。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
图3。红芒果(RF)或绿芒果(GF)的红边(RS)或绿边(GS)果皮中的抗氧化活性和活性氧。(A类C类)不同储存温度(分别为5、8和12°C)下的抗氧化活性。(D类F类)以相对荧光强度定量的活性氧(ROS),分别在5°C、8°C或12°C下贮藏的“Shelly”芒果的红色和绿色果皮中。SL,保质期。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
分子23 01832 g003
图4。红芒果和绿芒果冷藏3周(5°C、8°C或12°C)和7天保质期(SL)(20°C)后的冷害评估。(A类)黑点严重程度(指数1-10)。(B类)点蚀严重程度(指数1-10)。(C类)红果和绿果SL后茎端腐烂的发生率。(D类)红果和绿果SL后副作用的发生率。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
图4。红芒果和绿芒果冷藏3周(5°C、8°C或12°C)和7天保质期(SL)(20°C)后的冷害评估。(A类)黑点严重程度(指数1-10)。(B类)点蚀严重程度(指数1-10)。(C类)红果和绿果SL后茎端腐烂的发生率。(D类)红果和绿果SL后副作用的发生率。显示了平均值和SE。不同的字母表示显著差异(第页< 0.05).
分子23 01832 g004
图5。芒果发光。红芒果和绿芒果在5℃、8℃或12℃冷藏3周后的发光和脂质过氧化体内成像系统(IVIS)。在5°C(顶部面板)、8°C(中间面板)和12°C(底部面板)下贮藏3周后,红色水果(左侧面板)和绿色水果(右侧面板)的脂质过氧化发光。
图5。芒果发光。红芒果和绿芒果在5℃、8℃或12℃冷藏3周后的发光和脂质过氧化体内成像系统(IVIS)。在5°C(顶部面板)、8°C(中间面板)和12°C(底部面板)下贮藏3周后,红色水果(左侧面板)和绿色水果(右侧面板)的脂质过氧化发光。
分子23 01832 g005
图6。12°C冷藏3周后“Shelly”芒果红色和绿色果皮挥发性化合物的GC-MS分析。红色和绿色芒果皮独特挥发物浓度的图示。
图6。12°C冷藏3周后“Shelly”芒果红色和绿色果皮挥发性化合物的GC-MS分析。红色和绿色芒果皮独特挥发物浓度的图示。
分子23 01832 g006
图7。红色和绿色“Shelly”芒果果实在10°C下贮藏4-6周后会发生冷藏和腐烂(W)。(A类)在10°C下冷藏(ACS)4、5或6周后出现黑点(指数0–10)。(B类)在10°C下冷藏4、5或6周后出现点蚀(指数0–10)。(C类)在10°C下冷藏4、5或6周并延长货架期(SL)后,茎端腐烂发生率(百分比)。(D类)在10°C下冷藏4、5或6周以及进一步的保质期后,侧面衰变发生率(百分比)。
图7。红色和绿色“Shelly”芒果果实在10°C下贮藏4-6周后会发生冷藏和腐烂(W)。(A类)在10°C下冷藏(ACS)4、5或6周后出现黑点(指数0–10)。(B类)在10°C下冷藏4、5或6周后出现点蚀(指数0–10)。(C类)在10°C下冷藏4、5或6周并延长货架期(SL)后,茎端腐烂发生率(百分比)。(D类)在10°C下冷藏4、5或6周以及进一步的保质期后,侧面衰变发生率(百分比)。
分子23 01832 g007

分享和引用

MDPI和ACS样式

苏希兰,P.K。;Feygenberg,O。;Maurer,D。;北阿尔坎。提高花青素和黄酮含量,提高芒果的耐寒性。分子 2018,23, 1832.https://doi.org/10.3390/molecules23071832

AMA风格

Sudheeran PK、Feygenberg O、Maurer D、Alkan N。提高花青素和黄酮含量,提高芒果的耐寒性。分子. 2018; 23(7):1832.https://doi.org/10.3390/molecules23071832

芝加哥/图拉宾风格

苏希兰、普拉迪普·库马尔、奥列格·费根伯格、达莉亚·莫雷尔和诺亚姆·阿尔坎。2018年,“花青素和黄酮含量提高的芒果耐寒性”分子23,第7期:1832。https://doi.org/10.3390/molecules23071832

文章指标

返回页首顶部