玉露香梨是由山西省农业科学院果树研究所以库尔勒香梨为母本、雪花梨为父本杂交选育的主栽优新品种[1-2]。具有果个大、果面光滑、果肉酥脆、甘甜多汁和石细胞少等优点。该品种在国内梨市场深受消费者青睐，具有较高的商业价值。在我国山西、河北、北京、辽宁以及宁夏等地均有种植，并呈迅速增长趋势，成为梨主栽优新品种之一。但该品种在贮藏过程中易发生果实衰老、果皮褪绿转黄和油腻化等品质劣变现象，进而失去商品价值。目前，已有研究报道了适期采收、精准温度、气调、臭氧处理、自发气调、1-甲基环丙烯（1-MCP）处理以及复合处理等方式对其贮藏品质的影响。张微等[3]研究了冰温贮藏下玉露香梨的品质以及耐贮性，结果表明，冰温贮藏240 d 玉露香梨口感较好，可溶性固形物含量较高。贾晓辉等[4]的研究显示，低温（-1 ℃）贮藏能够抑制玉露香梨果实呼吸强度和乙烯释放速率，延缓果皮和果心相对电导率升高，保持较好的食用品质。刘佰霖等[5]的研究表明，自发气调结合1-MCP 处理能够保持玉露香梨果皮颜色并维持其贮藏品质。但关于玉露香梨采后常温货架期间生理特性相关研究鲜有报道，而抗氧化酶类是影响果实衰老的关键因子。因此，在保证果实品质的前提下，研究抗氧化酶活性对玉露香梨采后保鲜的影响具有重要意义。
近年来，褪黑素（melatonin，MT）作为一种天然、无污染、环保的新型保鲜剂受到人们广泛关注。MT化学名N-乙酰基-5-甲氧基色胺，最初于1995 年在植物中被发现，作为一种内源性植物生长调节剂，其广泛分布于植物的表皮、果肉以及种子中，具有清除植物活性氧自由基、促进种子萌发、调节生物节律、调控果实成熟和衰老进程等作用[6-7]。目前，国内外关于MT 应用于果品采后贮藏保鲜的研究越来越多，主要有对热带水果如荔枝和杧果等[8-9]的冷害防治，有效维持北方主栽水果如苹果、梨、桃和李等[10-13]果实品质，降低浆果类如樱桃、葡萄、草莓和猕猴桃等[14-17]的腐烂率等。采用喷施或浸泡方式对果实进行处理，MT处理浓度范围在0.01～10.00 mmol·L-1之间。Sun等[18]研究发现，0.1 mmol·L-1MT处理能够降低脂氧合酶活性和丙二醛（MDA）含量以减轻南果梨冷藏期间果皮褐变程度。Liu 等[19]研究表明，在0.1 mmol·L-1浓度下，MT 处理可以降低红茄、阿巴特、红安久梨果呼吸速率和乙烯释放速率，进而延缓果实衰老。但上述研究主要围绕秋子梨和西洋梨系统展开，不同浓度梯度MT 处理应用于白梨系统的研究相对较少。秋子梨和西洋梨因其在采后贮藏过程中释放特殊香味受到人们的喜爱，但又因其自身较高的乙烯含量极不耐贮藏，且贮藏后期果实释放大量乙醇、乙醛影响果实风味。玉露香梨具备典型的白梨特征，同时结合了西洋梨果实香味浓郁的特点，冷藏期间乙烯释放速率相对较低，贮藏时间较长，能更好地满足果实周年供应。而MT 应用于玉露香梨果实保鲜效果的研究尚未见报道。近年来，玉露香梨因其酥脆爽口、甘甜多汁等特点深受消费者喜爱，但在实际生产中，玉露香梨极易发生果心褐变、果皮油腻化等氧化衰老现象，降低果实商品性。因此，笔者在本研究中采用不同浓度MT 处理玉露香梨果实，旨在探究MT对玉露香梨保鲜效果，筛选出适宜MT 浓度，为玉露香梨以及白梨家族新型保鲜技术方案的制定提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验材料玉露香梨采摘于辽宁省葫芦岛市南票区高桥镇赵家沟一个管理良好的果园，树龄10 a（年），土壤为壤沙土，采收当年盛花期为4月25日，采收时间为9 月15 日，采摘日果实已达到商业成熟。选取具有代表性树体20 株，在树冠外围、内膛等不同方向均匀采收。单果套上塑料发泡网后装箱，并于2 h 内运输至中国农业科学院果树研究所，挑选果型大小一致、无磕碰伤和病虫害的果实进行试验。将果实随机分成4 组，每组160 个果实，分别用0.1、0.5和1.0 mmol·L-1 MT溶液浸泡15 min，以蒸馏水浸泡处理作为对照，取出后在室温下晾干，使用0.02 mm 厚的保鲜袋免口包装，放置于（20±1）℃恒温库贮藏。运回当天测定果实基础指标（表1），而后每隔7 d测定1次，共测定3次。
表1 基础品质测定值
Table 1 Basic quality values
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1.2 测定方法
1.2.1 失重率 采用差量法计算，按照失重率（%）=（梨果贮前质量-梨果贮后质量）/梨果贮前质量×100计算，3次重复。
1.2.2 腐烂率 腐烂率按照货架期间腐烂果数占总果实数的百分比计算，腐烂率（%）=腐烂果个数/贮藏果实总个数×100。150 个果实共分3 组，每组50个果实作为一个重复。
1.2.3 果皮颜色 采用CR-400 色差计（MINOLTA日本）进行测定，测定部位为果实赤道对称两点，L*值表示亮度，果实由亮（L*=100）到暗（L*=0），色度角h°表示果皮由绿转黄程度，h°值越接近90，表示果皮颜色越黄。
1.2.4 内在品质 果实硬度（去皮）采用GS-15水果质地分析仪（FTA2南非）进行测定，测定部位为果实赤道对称两个点，所用探头直径为11.3 mm，取平均值，单位kg·cm-2。可溶性固形物含量采用PR-101α折光仪（ATAGO日本）进行测定，测定部位为果实赤道对称两侧果肉，挤出果汁进行测定，取平均值，单位为%；可滴定酸和维生素C 含量分别采用酸碱滴定法和2，6-二氯靛酚滴定法，利用Metrohm808 智能电位滴定仪（瑞士万通）进行测定，单位分别为g·kg-1和mg·100 g-1。
1.2.5 酶活性测定 过氧化物酶（POD）活性参照Wang等[20]的方法，采用愈创木酚法测定，单位U·g-1（以鲜质量计）；多酚氧化酶（PPO）活性参照李健等[21]的方法，采用邻苯二酚法测定，单位U·g-1（以鲜质量计）；苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性参照Zhang等[22]的方法，采用苯丙氨酸比色法测定，单位U·g-1（以鲜质量计）。
1.2.6 丙二醛（MDA）含量测定 MDA 含量参照Xia 等[23]的方法，采用硫代巴比妥酸法测定，单位nmol·g-1。
1.2.7 呼吸强度和乙烯释放速率测定 果实呼吸强度和乙烯释放速率采用SP-9890 气相色谱仪（山东鲁南）测定，测定条件：高纯N2为载气，燃气为空气和氢气，其中氢气流量为80 mL·min-1，空气流量为400 mL·min-1，FID 检测器检测；色谱参数为进样器80 ℃，柱炉100 ℃，检测器160 ℃，转化炉360 ℃。单位分别为mg·kg-1·h-1和μL·kg-1·h-1。每个处理3个平行，每个平行3次重复，每个重复2个果实。将果实置于2.25 L 可密封塑料盒，20 ℃密封1 h，用注射器抽取1 mL顶空气体，手动注入气相色谱仪进行测定。
1.3 数据处理与分析
利用Excel 2011 软件进行数据计算和作图，采用SPSS 25.0软件进行方差分析和邓肯检验。
2 结果与分析
2.1 不同浓度MT对果实失重率的影响
如图1所示，贮藏期间玉露香梨果实失重率呈现持续上升的趋势，与对照相比，不同浓度MT处理均降低了果实失重率。货架7 d，0.1、0.5 和1.0 mmol·L-1 MT处理与对照相比，果实失重率分别低27、33%和43%；货架14 d，0.1、0.5 和1.0 mmol·L-1 MT 处理与对照相比，果实失重率分别低48、56%和68%；货架21 d，0.1、0.5 和1.0 mmol·L-1 MT 处理与对照相比，果实失重率分别低56、70%和99%。总体看来，1.0 mmol·L-1 MT处理组果实失重率始终最低，方差分析结果表明，各组间无显著差异（p＞0.05）。
图1 不同浓度MT 处理对常温货架期间玉露香梨失重率的影响
Fig.1 Effects of MT treatment with different
concentrations on weight loss rate of Yuluxiang pear during shelf life at room temperature
2.2 不同浓度MT对果实腐烂率的影响
腐烂率是衡量果实耐贮性和综合实力的重要指标之一。不同浓度MT处理对果实腐烂率的影响如图2所示，由图可知，与对照相比，0.1、0.5和1.0 mmol·L-1 MT处理均能降低果实腐烂率，作用效果依次为，1.0 mmol·L-1＞0.5 mmol·L-1＞0.1 mmol·L-1。未经处理的果实腐烂率最高，为0.19%。由此说明，MT能够抑制常温货架期间果实腐烂，以1.0 mmol·L-1 MT处理效果最佳。
图2 不同浓度MT 处理对常温货架期间玉露香梨腐烂率的影响
Fig.2 Effects of different concentrations of MT on decay rate of Yuluxiang pear during shelf life at room temperature
2.3 不同浓度MT对果皮色泽的影响
果皮色泽可以评价果实的成熟度。玉露香梨采摘后果皮颜色随贮藏时间的延长不断由绿转黄，且果皮油腻化加重。L*值表示亮度，可以反映果皮的油腻化程度，L*值越低，说明果皮油腻化程度越低。h°值为综合色度指标，指示成熟度，h°值越小，表示成熟度越高，果皮越黄。不同浓度MT处理玉露香梨果皮色泽指标变化情况如表2所示，各组L*值在货架期间均呈现不断上升的趋势，h°值逐渐下降。贮藏至第7天，对照组果实L*值最低，但各组间无显著差异。随着贮藏时间的延长，0.5和1.0 mmol·L-1 MT处理组分别在第14天和第21天果实的L*值最低，但各组间无显著差异。1.0 mmol·L-1 MT处理的梨果实h°值在贮藏至第7 天时最高，贮藏第14 天和第21 天时，0.5 mmol·L-1 MT 处理组果实h°值最高，但同一贮藏期内各处理h°值均无显著差异。由此得出结论，1.0 mmol·L-1 MT 处理可以维持梨果实贮藏前期（0～7 d）h°值，延缓果皮变黄。0.5 mmol·L-1 MT 处理能够保持贮藏后期（14～21 d）果实h°值，减轻果皮油腻化程度。
表2 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨果皮色差值的影响
Table 2 Effects of different concentrations of MT on color difference of Yuluxiang pear peel during normal temperature storage
注：表中数据为平均值±标准差，表内小写字母代表同一贮藏期各处理显著差异水平（p＜0.05）。下同。
Note:Data are means±std.The lowercase letters in the Table represent the significant difference level of each treatment in the same storage period(p＜0.05).The same below.
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2.4 不同浓度MT对果实内在品质的影响
硬度与果实质地相关，是评价果实品质的一项重要指标。由表3 可知，玉露香梨在整个贮藏期间果肉硬度变化并不明显，贮藏第7 天，1.0 mmol·L-1 MT处理组果实硬度显著高于对照组，贮藏第21天，0.1 mmol·L-1 MT 处理组硬度显著高于对照组。果实可溶性固形物含量先上升，这可能是由于果实呼吸代谢旺盛，大量消耗底物和能量所导致，加速果实内部高分子淀粉转化为低分子糖的进程。贮藏至第7天，各组可溶性固形物含量均较高，其中0.5 mmol·L-1 MT处理组果实可溶性固形物含量最高。贮藏第14天，各组可溶性固形物含量均降低，但同一贮藏期内各处理与对照差异不显著。贮藏至第21天，由于果实失水增多导致可溶性固形物含量增加，这与果实失重率逐渐升高保持一致。可滴定酸含量的变化趋势与可溶性固形物含量保持一致，均呈现先上升后下降再上升趋势，贮藏第7天，0.1 mmol·L-1 MT处理组可滴定酸含量显著高于其他处理组，贮藏至21 d时，0.5 mmol·L-1 MT处理组可滴定酸含量较其他处理组更高，且差异显著。随着贮藏时间的延长，果实维生素C含量呈现逐渐下降的趋势，贮藏第7天和第21天，1.0 mmol·L-1 MT处理组维生素C含量显著高于其他组。贮藏第14天，0.5 mmol·L-1 MT处理组维生素C含量显著高于对照组。由此说明，1.0 mmol·L-1 MT处理能够抑制常温贮藏第7天和第21天时玉露香梨果实维生素C含量的降低，维持果实风味品质。
表3 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨果实内在品质的影响
Table 3 Effects of different concentrations of MT on the internal quality of Yuluxiang pear fruit during normal temperature storage
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2.5 不同浓度MT对果实POD活性的影响
由图3可知，随着常温贮藏时间的延长，4组玉露香梨果实的POD活性整体变化趋势表现为先升高后降低，贮藏至第14天时，各组POD活性均达最高。0.1和1.0 mmol·L-1 MT处理的梨果实POD活性始终高于对照组。除贮藏至第14天时1.0 mmol·L-1 MT 处理组POD酶活性显著（p＜0.05）高于对照外，其余均与对照无显著差异，以上结果表明1.0 mmol·L-1 MT处理玉露香梨能够提高其常温贮藏期间POD活性。
图3 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨POD 活性的影响
Fig.3 Effects of different concentrations of MT on POD activity of Yuluxiang pear during normal temperature storage
不同小写字母代表同一贮藏期各处理达显著差异水平（p＜0.05）。下同。
The different lowercase letters in the table represent the significant difference level of each treatment in the same storage period (p＜0.05).The same below.
2.6 不同浓度MT对果实PAL活性的影响
由图4可知，在整个货架期间，果实PAL活性不断升高，贮藏至第7～14 天，果实PAL 活性急速增强。1.0 mmol·L-1 MT 处理的果实PAL 活性始终高于其他处理，且在第14 天和第21 天时PAL 活性显著（p＜0.05）高于各组。此外，在整个贮藏期内，0.1和0.5 mmol·L-1 MT 处理组PAL 活性始终低于对照组，且两组间无显著（p＞0.05）差异。由此说明1.0 mmol·L-1 MT 处理能够提高常温货架期间玉露香梨果实PAL 活性，其他各处理对增强果实PAL 活性无明显作用。
图4 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨PAL 活性的影响
Fig.4 Effects of different concentrations of MT on PAL activity of Yuluxiang pear during normal temperature storage
2.7 不同浓度MT对果实PPO活性的影响
由图5可知，常温货架期间，玉露香梨果实PPO活性先上升后降低，贮藏至第7天，各组PPO活性达到最高，随后下降。贮藏至第7 天时，0.5 mmol·L-1 MT 处理的果实PPO 活性最高，且显著高于其他处理组，1.0 mmol·L-1 MT 处理组果实PPO 活性最低。货架14 d，对照组果实PPO 活性显著高于其他处理组，货架21 d，果实PPO 活性在组间无显著差异。因此，不同浓度MT 处理对常温货架期间玉露香梨PPO活性的作用效果并不明显。
图5 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨PPO 活性的影响
Fig.5 Effects of different concentrations of MT on PPO activity of Yuluxiang pear during normal temperature storage
2.8 不同浓度MT对果实MDA含量的影响
MDA是膜脂质过氧化的产物，其含量的高低可以衡量果实的衰老程度，反映玉露香梨细胞膜脂质过氧化程度。由图6 可知，在整个货架期间，对照组果实MDA 含量始终高于不同浓度MT 处理组。货架7 d，对照组果实MDA 含量显著高于0.1、0.5、1.0 mmol·L-1 MT处理组。货架14 d，对照显著高于1.0 mmol·L-1 MT，但与0.1 和0.5 mmol·L-1 MT 之间无显著差异。货架21 d，各组间均无显著差异。由此得出结论，不同浓度MT处理均能抑制果实MDA含量的增加，而1.0 mmol·L-1为最佳处理浓度。
图6 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨MDA 含量的影响
Fig.6 Effects of MT treatment with different
concentrations on MDA content of Yuluxiang pear during normal temperature storage
2.9 不同浓度MT 对果实呼吸速率和乙烯释放速率的影响
果实采摘后一段时间内，仍能进行正常的生理活动，除酶活性变化外，果实呼吸作用和乙烯释放同时进行。呼吸作用增强，底物消耗增加，会导致果实品质降低以及贮运过程中果实腐烂变质等现象。由图7-A 可知，常温贮藏期间玉露香梨果实呼吸强度呈现上下波动变化趋势，与对照组相比，不同浓度MT处理对果实呼吸速率无明显抑制作用。乙烯是一种天然的催熟剂，乙烯释放增加，果实后熟加重，加速果实衰老。玉露香梨在常温货架期间，不同浓度MT 处理的果实均在第4 天达到乙烯高峰（图7-B）。总体来看，0.5 和1.0 mmol·L-1 MT 处理组果实乙烯释放速率均低于对照组，其中0.5 mmol·L-1 MT处理的梨果实乙烯释放速率最低。以上结果表明，不同浓度MT处理对果实呼吸强度变化无影响，但0.5和1.0 mmol·L-1 MT 处理对果实乙烯释放速率产生抑制作用，延缓果实后熟。
图7 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨呼吸强度（A）和乙烯释放速率（B）的影响
Fig.7 Effects of different concentrations of MT on respiration rate(A)and ethylene release rate(B)of Yuluxiang pear during normal temperature storage
3 讨 论
3.1 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨果皮色泽的影响
玉露香梨在贮藏期间，果皮不断褪绿转黄，并伴随着油腻化的发生。果皮一旦转黄，果实即失去商品性。L*值和h°值可以表征果实油腻化程度和转黄程度，贾晓辉等[4]研究发现，玉露香果实冷藏120 和210 d时，-1 ℃下贮藏的果实L*显著低于0 ℃和2 ℃，而h°显著高于0 ℃和2 ℃，说明-1 ℃冷藏条件对果皮油腻化和果皮转黄的抑制效果较好。马风丽等[24]研究报道，1-MCP 处理可维持常温货架期间玉露香梨果皮颜色，并抑制其油腻化的发生。叶春苗等[25]研究表明，1-MCP、SNP和MT处理均能抑制南果梨贮藏期间L*升高。在本研究中，0.5 和1.0 mmol·L-1 MT 处理抑制玉露香梨贮藏期间L*值升高，同时抑制h°下降，说明高浓度MT 处理能够延缓常温货架期间玉露香梨果皮由绿转黄，而低浓度MT不稳定，见光易分解，因此作用效果不明显。
3.2 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨贮藏品质的影响
常温货架期间，果实失重率、腐烂率、硬度与果实品质密切相关。本研究中，1.0 mmol·L-1 MT降低了果实失重率和腐烂率，维持了果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量等果实基础品质，并未对贮藏期间果实感官品质造成不良影响。货架期间，从总体来看，不同于秋子梨和西洋梨等贮藏后期果肉变软的特性，各组玉露香梨果实去皮硬度变化并不明显，可溶性固形物和可滴定酸含量均呈现先上升后下降再上升的趋势，这可能是由于果实自身在不断地调节糖酸平衡。MT处理的果实可溶性固形物含量与对照无显著差异，而可滴定酸含量在不同货架期时，不同浓度处理表现出较大差异，因此MT浓度对果实可滴定酸含量变化影响较大。维生素C含量可作为衡量果实抗氧化能力的一个指标[26]。在本研究中，货架第7 天和第21 天时，1.0 mmol·L-1 MT 处理的梨果实维生素C含量均显著高于其他处理。外源MT作为一种天然的抗氧化剂参与果实氧化还原反应，抑制了维生素C的氧化还原，而高浓度MT较低浓度MT反应更加迅速。因此1.0 mmol·L-1 MT处理延缓了果实常温货架期间维生素C含量的降低。
3.3 不同浓度MT 处理对常温贮藏期间玉露香梨生理特性的影响
果实生理特性影响其贮藏品质，生理指标也是衡量果实贮藏品质的重要指标。果实在采后进行正常的代谢活动如呼吸、蒸腾以及受到病原菌等的感染，进而引起果实贮藏品质的改变。在本研究中，MT通过抑制玉露香梨果实乙烯释放速率进而延缓果实衰老进程，如MT处理的果实失重率和腐烂率始终低于对照。MT浸泡后，保鲜剂在果实表面形成一层薄膜，可抵御外界病菌的入侵并防止水分散失。MDA是膜脂质过氧化的终产物，反映果实采后贮藏过程中细胞膜的破坏程度。在本试验中，常温贮藏期间对照组果皮MDA含量始终高于各处理组，这与千春录等[27]在低温贮藏条件下MT 处理对水蜜桃MDA含量影响的研究结果一致，推测MT通过抑制果实失水和腐烂减少底物产生进而阻止膜脂质过氧化代谢反应，降低果实MDA含量。在本研究中，不同浓度MT处理玉露香梨果实对其POD、PPO活性的影响差异较大，1.0 mmol·L-1 MT处理组果实POD活性高于对照，但除货架第14天外，其余均无显著性差异。推测MT通过抑制POD酶活性进而消除果实内部的过氧化氢等物质，降低活性氧代谢速率，抑制氧化应激反应。在整个货架期间，PPO活性先上升后下降，MT处理组与对照组之间果实PPO活性的差异无明显变化规律。因此MT处理对玉露香梨PPO活性的影响尚不明确。PAL是苯丙烷代谢途径的关键酶，在玉露香梨果实常温贮藏期间，各组PAL 活性保持上升趋势，且1.0 mmol·L-1 MT处理的果实始终保持较高的PAL活性，因此MT通过提高PAL活性进而加速苯丙烷代谢过程，促进黄酮、类黄酮、花色苷等具备抗氧化活性物质的生成，提高果实抗氧化能力。
4 结 论
不同浓度MT处理玉露香梨对其常温贮藏品质和生理特性的影响差异较大，1.0 mmol·L-1 MT能够延缓贮藏初期（0～7 d）维生素C含量的降低，维持整个贮藏期间较低的MDA 含量和较高的PAL 活性，降低乙烯释放速率。同时，未对果实外观品质如果皮颜色、硬度，果实营养品质如可滴定酸、可溶性固形物含量产生不良影响。因此，适宜浓度MT 处理可以维持玉露香梨常温贮藏品质，改善其生理特性。
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