植物精油对马铃薯抑芽作用及机理研究

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马铃薯打破休眠期后易发芽,引起品质劣变及软化等问题,且伴随着有毒物质龙葵素的产生,从而造成商品品质的严重下降。本课题通过探讨发芽对马铃薯主要营养成分、内源激素、α-茄碱含量变化的影响,并比较了经柑橘皮、柠檬、茶树、迷迭香、牛至精油处理后对其抑芽效果,筛选得出茶树精油为最优处理组,并研究制备了茶树精油微胶囊,初步探讨了茶树精油微胶囊对马铃薯的抑芽机理,明确了茶树精油微胶囊对马铃薯储藏品质的影响。主要研究结果如下:(1)探索马铃薯发芽程度对其生化指标的影响。将样品避光放置在最适发芽条件下加速发芽,芽体每增长5 mm取样一次,并对其整个马铃薯中内源激素、营养成分进行测定分析,同时对皮、芽眼、薯肉部位的α-茄碱含量进行检测。结果表明:随着发芽级别的升高,马铃薯中的淀粉、可溶性蛋白、还原糖、干物质等营养物质均呈下降的趋势;萌芽后未检测出脱落酸,而赤霉素、生长素的含量总体呈现上升的趋势。随着芽长的增加,马铃薯皮、芽眼、薯肉部位的α-茄碱含量均呈上升的趋势,且皮和芽眼部位中α-茄碱的含量显著高于薯肉。通过本研究明确了芽体的生长加速了营养物质的消耗,随着发芽级别的增加α-茄碱含量迅速增长,揭示了内源激素对马铃薯萌芽的影响。(2)茶树精油的抑芽效果显著优于柑橘皮、牛至、迷迭香、柠檬精油处理组。分别使用浓度为1.0 m L/kg的柑橘皮、茶树、牛至、迷迭香、柠檬精油处理马铃薯,探究其抑芽效果。结果表明,储藏至25天时,空白组、茶树、柑橘皮、牛至、迷迭香、柠檬精油处理组发芽率在21.0%-100%,平均芽长在1.47-11.58 mm。经不同种类精油处理后均对马铃薯有一定的抑芽效果,但经茶树精油处理后抑芽效果相对较好。(3)探究茶树精油对马铃薯的抑芽机理。为解决茶树精油易挥发,以茶树精油为芯材、壳聚糖为壁材、吐温-80为乳化剂,采用离子凝胶法制备茶树精油-壳聚糖微胶囊,分析包埋率、微胶囊的结构及缓释能力,结果表明茶树精油被壳聚糖成功包埋。分别使用茶树精油微胶囊与茶树精油处理马铃薯探究其抑芽机理,每隔5天观察其发芽形态,同时测定内源激素、抗氧化酶活性及Vc含量的变化。结果表明,茶树精油微胶囊及茶树精油处理马铃薯后通过损伤芽体组织的正常生长从而达到抑芽的目的,其中茶树精油微胶囊处理组优于茶树精油直接处理。储藏期间茶树精油微胶囊处理组明显延缓了ABA含量的下降,抑制了IAA含量的增加,推迟了GA3含量峰值的出现;显著抑制了SOD、APX、CAT、POD和PPO活性的下降,降低了总酚含量,延缓了Vc含量的下降。由此可知,茶树精油微胶囊通过调节内源激素含量、调控抗氧化酶活性、抑制总酚含量的增加达到抑芽的目的,从而延长马铃薯的休眠期。(4)茶树精油微胶囊处理能够在抑芽的同时使马铃薯保持较好的储藏品质,且效果优于茶树精油直接处理。分别使用茶树精油微胶囊及茶树精油处理马铃薯,在最适发芽条件下储藏30天。结果表明,微胶囊处理组较好的保持了马铃薯的储藏品质;并对α-茄碱含量的增加有一定的抑制作用,其效果优于茶树精油直接处理。故茶树精油微胶囊可作为一种绿色、安全、新型的抑芽剂。
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