林业科学

作者：马瑞乡1,2,黄满昌1,张佳佳1,赵澳舜1,丁兴萃1,*,罗自生3,刘胜辉1,肖子璋1,沈凯1

单位：1. 国家林业和草原局竹子研究开发中心 浙江省竹子高效加工重点实验室 杭州 3100122. 南京林业大学 南京 2100373. 浙江大学生物系统工程与食品科学学院 杭州 310058

关键词：高浓度氧气,毛竹笋,呼吸速率,三羧酸循环,糖酵解,戊糖磷酸途径

基金：科技部中国向巴西提供竹子培育与高效利用技术(KY201502001);联合国南南合作全球发展项目"To develop a morket-driving green bamboo concrete board industry in Rwanda"

目的: 探究毛竹笋采后呼吸途径变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响, 揭示毛竹笋采后呼吸作用和老化机制, 为竹笋保鲜提供理论依据。方法: 将未出土毛竹笋置于空气(21%O2+79%N2)和高浓度氧气(90%O2+10%N2)环境下, 通过观察竹笋腐烂情况和超微切片, 分析呼吸速率和丙酮酸激酶(PK)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-PGDH)等关键呼吸代谢酶活性以及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)等关键呼吸代谢底物和产物含量变化, 探究毛竹笋呼吸作用变化以及高浓度氧气处理对其呼吸作用的影响。结果: 在竹笋慢速生长阶段, 下部线粒体结构较致密, 内嵴数量较多; 在竹笋快速生长阶段, 中部线粒体空泡肿胀, 内嵴数量较少; 空气处理下, 竹笋线粒体数量随储存时间增加而减少, 第4天出现空泡和肿胀, 但高浓度氧气处理下, 线粒体数量显著高于空气处理。笋体氧含量在空气和高浓度氧气处理的前4天均处于较低水平且无显著差异, 第4~6天显著增加, 6天时高浓度氧气处理笋体氧含量是空气处理的1.5倍, 氧气变化趋势与其腐烂速度相吻合。3)空气和高浓度氧气处理竹笋体乙醇含量均呈慢—快—慢的增加趋势, 二者含量均无显著差异, 高浓度氧气处理笋体乙醇含量未显著降低。空气处理笋体的呼吸速率逐渐降低, SDH、PK、G-6-PDH和6-PGDH酶活性均呈升高趋势, 糖酵解和三羧酸循环的关键底物NAD含量呈先增后减趋势, 关键产物NADH含量逐渐增加, 戊糖磷酸途径关键底物NADP含量减少, 而产物NADPH含量增加; 高浓度氧气处理笋体的呼吸速率和呼吸关键酶活性显著增加(P＜0.05), 但NADH和产物NADPH含量显著降低(P＜0.05)。结论: 毛竹笋采后呼吸作用方式和途径取决于其环境氧含量, 符合竹笋生长发育特点: 在空气处理下, 竹笋以无氧呼吸为主、有氧呼吸为辅, 有氧呼吸代谢以EMP-TCA循环和PPP交替变化进行, 0~2天以PPP为主, 2~4天以EMP和TCA循环代谢为主, 4~6天3种途径几乎停止; 在高浓度氧气处理下, 毛竹笋以有氧呼吸为主、无氧呼吸为辅, TCA循环和PPP代谢受到促进, 无氧呼吸受到抑制, 高浓度氧气处理通过提高呼吸速率和PPP、TCA途径比例以及降低笋体乙醇含量延缓竹笋腐烂速率。

来源：2022年第6期

《林业科学》期刊编辑部

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