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氯吡苯脲的应用

发布日期:2018/10/30 15:09:07

背景及概述[1]

氯吡苯脲[1-(2-chloropyridin-4-yl)-3-phenylurea,CPPU]又名氯吡脲、KT-30 等,是细胞分裂素类的一种植物生长调节剂,在采前具有诱导愈伤组织生长,促进芽的发育等作用,在采后,对控制多种果蔬采后叶片黄化和采后病害等具有显著作用,例如,CPPU对延缓菜心、水稻叶片等黄化具有显著效果;

张鲁斌等发现外源 CPPU 处理可有效降低杧果果实在贮藏期间的病情指数,推迟其乙烯生成高峰出现,降低其多聚半乳糖醛酸酶(PG)和内切葡聚糖酶(Cx)活性。此外, Huang等人用不同浓度的 CPPU 处理西兰花和香蕉,发现其不仅能延缓香蕉和西兰花的成熟和软化,还能保持色泽,抵御真菌感染,延长保质期;也有研究发现适宜浓度的 CPPU 处理能较好地维持猕猴桃细胞壁及膜的完整性,减缓其膜结构的氧化作用。

应用 [1]

CPPU 处理对莲蓬及莲子的品质具有较好的保持效果。

1 .CPPU 处理对鲜莲蓬和莲子感官评分及表型的影响

贮藏期间,莲蓬和莲子表型、口感均发生不同程度的下降。图1 显示,莲蓬在刚采收时,莲房呈翠绿色,莲子饱满,肉质清脆,口感极佳。在采后第2 d,CK 和 CPPU 莲房表型无明显变化,莲子由绿色变为黄绿色。在4d 时,CK 莲房出现轻微褐变,莲子出现明显褐变,口感明显下降,感官得分下降至57.32 分,而此时CPPU中莲房及莲子仍保持较绿的外观及鲜嫩的口感,感官得分为80.20 分;到6d 时,CK 莲房出现大面积褐变,莲子口感急剧下降,CPPU 莲房开始出现褐斑,莲子褐变程度远低于 CK,并仍保持较好口感;到第 8 d 时,CK 中莲子已出现大面积褐变,莲子出现明显松软现象,并发生腐烂,失去食用价值,此时 CPPU 中莲房也出现明显褐变,莲子表皮虽褐变明显,但仍保持较硬的质地,具有一定食用价值。上述结果表明,CPPU 处理可有效保持鲜莲蓬和莲子的表型及口感。

2. 莲子细胞壁物质( CWM)的红外分析

莲子不同贮藏期间的 CWM 红外光谱如图 2 所示,细胞壁多糖的红外吸收峰主要在 1800-700 cm-1区域内。 1740 和 1630 cm-1分别为甲酯化果胶酯基伸缩振动峰及反对称伸缩振动特征峰;果胶的其他特征峰还有:1440、1230 和 1015 cm-1,其中 1015 cm-1峰吸收最强,对应果胶 C-C 和 C-O 的伸缩振动及骨架振动;以 1316、1057 和 899 cm-1为中心的波段是与纤维素相关特征基团的吸收峰,其中 1057 cm-1为纤维素的 C-O 和 C-C 伸缩振动峰;以 1147 和 936 cm-1 为中心的波段是与半纤维素相关的吸收峰,936 cm-1 为半纤维素的环形振动。

此外,某种物质的某些波段可能是重叠的,并受相邻位置波段的影响,而 900-1200 cm-1 的区域,其特征是出现多种不同多糖吸收峰(图 2)。莲子细胞壁物质相对含量最高的为果胶,其次是纤维素。从图中可以看出,CPPU 处理的莲子细胞壁物质在 1100~1060 cm-1 波长区间的吸收峰面积明显高于 CK,此结果初步说明,CPPU 处理莲子中果胶(1015cm-1)含量较 CK 中高,纤维素结构(1057cm-1)较CK 完整,这种差异在贮藏第 2 d最为明显,随着贮藏时间的延长,这种差异逐渐减少。半纤维素(936 cm-1)特征峰面积在红外谱图上差异不明显,初步说明 CPPU 处理与 CK 之间莲子细胞壁半纤维含量无明显差异。

3. CPPU 处理对细胞壁果胶含量的影响

果实中的果胶类型主要分为三类:水溶性果胶、离子结合果胶和共价结合果胶,它们的含量变化可以间接反映果实的成熟度。莲子的水溶性果胶在贮藏过程中呈上升趋势,莲子水溶性果胶前期(0~6 d)上升较快,特别是 CK,采后第 2 d 水溶性果胶含量上升至 0 d 的1.85 倍,而 CPPU 处理仅为 0 d 的 0.07 倍,且在整个贮藏期间 CK 的水溶性果胶含量始终高于 CPPU处理(P <0.05)。

相似地,莲子的离子结合果胶在贮藏过程中也呈上升趋势。CK 与CPPU 处理的离子结合果胶含量在0~4 d 差异不大,但 CK 在 6~8 d 显著高于 CPPU 处理( P < 0.05),特别是第6d,CK 的离子结合果胶含量比CPPU 处理高 27.78%。共价结合果胶含量则是随着贮藏时间延长逐渐下降,CPPU处理的要明显晚于 CK出现共价结合果胶含量的下降,例如在第 4 d,CK 和 CPPU 处理的分别较第2d下将了25.83%、2.68%。整个贮藏期间,CPPU 处理的共价结合果胶含量始终高于CK,且在第4、6 d 差异显著(P < 0.05)。由此可见,CPPU 处理可较好地抑制莲子共价结合果胶含量降解,及水溶性和离子型果胶积累。

综上,CPPU 属于苯基脲型细胞分裂素(CTK)类的植物生长调节剂,其也可用于调控果蔬采后衰老,如 Huang等人的研究表明,CPPU可以延缓香蕉和西兰花的衰老,推迟其表面颜色变化,抑制呼吸速率和褐变,减少质量损失,并推测 CPPU 对质量损失的控制与其增加了角质层含量、维持细胞膜完整性有关。CPPU 处理亦可有效保持莲蓬及莲子的表型及脆嫩的口感,延长其常温保鲜期。

主要参考资料

[1]孙凤杰,罗淑芬,颜廷才,胡花丽,周宏胜,张雷刚,李鹏霞.氯吡苯脲处理对莲子细胞壁多糖降解特性的影响[J/OL].食品科学:1-12[2018-10-25].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20180515.1614.062.html.