تأثیر تیمار گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) بر سرمازدگی پس از برداشت میوه گوجه‌فرنگی

علوم باغبانی

مقاله 3، دوره 34، شماره 2 - شماره پیاپی 46، شهریور 1399، صفحه 221-230   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v34i2.78718

نویسندگان

محسن مرادی¹؛ فرهنگ رضوی^{* 1}؛ ولی ربیعی¹؛ مرتضی سلیمانی اقدم²؛ لیلا صالحی³

¹گروه علوم ،باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

²گروه علوم باغبانی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

³گروه علوم و صنایع و غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

در این پژوهش تاثیر تیمار پس از برداشت گاما آمینو بوتیریک اسید (GABA) (صفر، 1/0، 1 و 5 میلی­مولار به صورت غوطه­وری به مدت 10 دقیقه) بر سرمازدگی میوه گوجه­فرنگی در طول نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد به مدت 28 روز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان سرمازدگی در میوه­های گوجه­فرنگی در پاسخ به تیمار GABA در طول نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد به مدت 28 روز نسبت به شاهد کمتر می­باشد که با کاهش نشت یونی و تجمع مالون دی­آلدئید (MDA) همراه می­باشد. علاوه بر این، میوه­های گوجه­فرنگی در پاسخ به تیمار GABA در طول نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد به مدت 28 روز دارای فعالیت بالای آنزیم­های آنتی­اکسیدانی از قبیل کاتالاز (CAT)، پراکسیداز (POX) و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) می­باشند که منجر به تجمع بالای اسید آسکوربیک می­گردد. علاوه بر این، تجمع بالای فنل و فلاونوئید کل در میوه­های گوجه­فرنگی در پاسخ به تیمار GABA می­تواند در اثر فعالیت بالای آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) در طول نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد به مدت 28 روز باشد. نتایج حاصله نشان می­دهد که تیمار GABA، سرمازدگی پس از برداشت میوه گوجه­فرنگی را در طول نگهداری از طریق افزایش فعالیت مسیر فنیل پروپانوئید و تحریک فعالیت سیستم آنتی­اکسیدانی کاهش می­دهد که در حفظ انسجام غشای سلولی موثر می­باشند.

کلیدواژه‌ها

انسجام غشایی؛ سرمازدگی؛ سیستم آنتی اکسیدانی؛ ظرفیت جاروب کنندگی رادیکال DPPH؛ گوجه فرنگی

مراجع

1- Ali A., Maqbool M.G., Alderson P., and Zahid N. 2013. Effect of gum arabic as an edible coating on antioxidant capacity of tomato (Solanum lycopersicum L.) fruit during storage. Postharvest Biology and Technology 76: 119–124.

2- Arena E., Fallico A. and Maccarone E. 2001. Evalution of antioxidant capacity of blood orange juice as influenced by constituents concentrate. Food Chemistry 74: 423-427.

3- Asghari M.R. and Aghdam M.S. 2010. Impact of salicylic acid on post-harvest physiology of horticultural crops. Trends Food Science Technology 21: 502-509.

4- Bolarin M.C., Santa-Cruz A., Cayuela E., and Perez-Alfocea F. 1995. Short-term solute changes in leaves and roots of cultivated and wild tomato seedlings under salinity. Journal of Plant Physiology 147: 463–468.

5- Cantwell M.I., and Kasmire R.F. 2002. Postharvest Handling Systems: Fruit Vegetables, In: Kader, A. A. (Ed.), Postharvest Technology of Horticultural Crops. University of California, Agriculture and Nature Resources, Davis 407–423.

6- Deewatthanawong R., Rowell P. and Watkins C.B. 2010. γ -Aminobutyric acid (GABA) metabolism in CO2 treated tomatoes. Postharvest Biology and Technology 57: 97-105.

7- Dehghan G., and Khoshkam Z. 2012. Tin (11)-quercetin complex: Synthesis, spectral characterization and antioxidant activity. Food Chemistry 131: 422-426.

8- Dhindsa R.S., and Thrope T.A. 1981. Leaf senescence: correlated with increased levels of membrane permeability and lipid peroxidation, and decreased levels of superoxide dismutase and catalase. Journal of Experimental Botany 32: 93-101.

9- Ding C.K., Wang C.Y., Gross K.C., and Smith D.L. 2002. Jasmonate and salicylate induce the expression of pathogenesis-related-protein genes and increase resistance to chilling injury in tomato fruit. Planta 214: 895–901.

10- Dixon R.A., and Paiva N. 1995. Stress-induced phenylpropanoid metabolism. The Plant Cell 7(7): 1085–1097.

11- Du G., Li M., Ma F., and Liang D. 2009. Antioxidant capacity and the relationship with polyphenol and Vitamin C in Actinidia fruits. Food Chemistry 113: 557-562.

12- Fabro G., Kovacs I., Pavet V., Szabados L., and Alvarez M.E. 2004. Proline accumulation and AtP5CS2 gene activation are induced by plant pathogen incompatible interactions in Arabidopsis. Mol. Plant–Microbe Interact 17: 343–350.

13- Galvez A.B, Garcia M.V., Corrales J.C., Lopez A.C., and Valenzuela J.A.L. 2010. Effect of gradual cooling storage on chilling injury and phenylalanine ammonia-lyase activity in tomato fruit. Journal Food Biochemistry 34: 295–307.

14- Heath R., and Packer L. 1968. Photo peroxidation in isolated chloroplasts, Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biology Physiology 125: 189-198.

15- Hsu Y.M., Lai C.H., Chang C.Y., Fan C.T., and Chen C. T. 2008. Characterizing the lipid lowering effects and antioxidant mechanisms of tomato paste. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 72: 677-685.

16- Hu X., Xu Z., Xu W., Li J., Zhao N., and Zhou, Y. 2015. Application of γ-aminobutyric acid demonstrates a protective role of polyamine and GABA metabolism in muskmelon seedlings under Ca(NO3)2 stress. Plant Physiology and Biochemistry 92: 1-10.

17- Jalilimarandi R. 2004. Postharvest Physiology (Handling and storage of fruits, vegetables and ornamental plants). Publishers Jihad Urmia University. Second edition, p. 276. [In Farsi]

18- Jiang Y., and Huang B. 2001. Drought and heat stress injury to two cool-season turf grasses in relation to antioxidant metabolism and lipid peroxidation. Crop Science 41(2): 436-442.

19- Kaijv M., Sheng L., and Chao C. 2006. Antioxidation of flavonoids of Green Rhizome. Food Science and Technology 27: 110–115.

20- Kathiresan A., Miranda J., Chinnappa C., and Reid DM. 1998. Γ-Aminobutyric acid promotes growth elongation in Stellaria longipes: the role of ethylene. Plant Growth Regulation 26: 131-137.

21- Lafuente M.T., Zacarias L., Martinez-Tellez M.A., Sanchez-Ballesta, M.T., and Granell A. 2003. Phenylalanine ammonia-lyase and ethylene in relation to chilling injury as affected by fruit age in citrus. Postharvest Biology and Technology 29(3): 309–318.

22- Lu X., Sun D., Li Y., Shi W., and Sun G. 2011. Pre- and post- harvest salicylic acid treatments alleviate internal browning and maintain quality of winter pineapple fruit. Scientia Horticulturae 130: 97–101.

23- Mittler R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Science 7: 405–410.

24- Nayyar H., Kaur R., Kaur S., and Singh R. 2014. γ - Aminobutyric acid (GABA) imparts partial protection from heat stress injury to rice seedlings by improving leaf turgor and upregulating osmoprotectans and antioxidants. Journal Plant Growth Regulation 33(2): 408-419.

25- Pan Y., Wu L., and Yu Z. 2006. Effect of salt and drought stress on antioxidant enzymes activities and SOD isoenzymes of liquorice. Glycyrriza uralensis Fisch. Plant Growth Regulation 301: 564-571.

26- Paull R.E. 1990. Chilling injury of crops of tropical and subtropical origin, In: Wang, C. Y. (Ed.), Chilling injury of horticultural crops. CRC Press, Boca Raton FL, pp. 17–36.

27- Shang H., Cao S., Yang Z., Cai Y., and Zheng Y. 2011. Effect of exogenous gamma aminobutyric acid treatment on proline accumulation and chilling injury in peach fruit after long-term cold storage. Journal of agricultural and food chemistry 59(4): 1264–1268.

28- Shelp B., Bown A., and McLean M. 1999. Metabolism and functions of gamma-aminobutyric acid. Elsevier. Trends in plant science, 446-452.

29- Shi S.Q., Shi Z., Jiang Z.P., Qi L.W., Sun X.M., Li C. X. et al. 2010. Effects of exogenous GABA on gene expression of Caragana intermedia roots under NaCl stress: Regulatory roles for H2O2 and ethylene production. Plant, Cell and Environment 33: 149-162.

30- Aghdam M.S., Razavi F., and Karamneghad F. 2015. Maintaining the postharvest nutritional quality of peach fruits by γ-Aminobutyric acid. Journal of Plant Physiology 5(4): 1457- 1463.

31- Tejera N.A., Soussi M., and Lluch C. 2006. Physiological and nutritional indicators of tolerance to salinity in chickpea plants growing under symbiotic conditions. Environmental and Experimental Botany 58: 17-24.

32- Vijayakumari K., and Puthur T. 2015. Y-aminobutyric acid (GABA) priming enhances the osmotic stress tolerance in Piper nigrom L plants subjected to PEG induced stress. Plant Growth Regulation, 78: 57-67.

33- Wang C.Y., Fan L.Q., Gao H.B., Wu X.L., Li J.R., Lv G.Y., and Gong B.B. 2014a. Polyamine biosynthesis and degradation are modulated by exogenous gamma-aminobutyric acid in root-zone hypoxia-stressed melon roots. Journal of Plant Physiology and Biochemistry 82: 17-26.

34- Wang Sh.Y., and Gao H. 2013. Effect of chitosan-based edible coating on antioxidants, antioxidant enzyme system, and postharvest fruit quality of strawberries Fragaria aranassa Duch. LWT- Food Science and Technology 52: 71-79.

35- Wang Y., Luo Z., and Huang H. 2014b. Effect of exogenous γ-aminobutyric acid (GABA) treatment on chilling injury and antioxidant capacity in banana peel. Scientia Horticulturae 168: 132-137.

36- Wills R.B.H., and Ku V. 2002. Use of 1- MCP to extend the time to ripen of green tomatoes and postharvest life of ripe tomatoes. Postharvest Biology and Technology 26: 85-90.

37- Wonsheree T., Kesta S., and Doorn W.G. 2009. The relationship between chilling injury and membrane damage in lemon basil (Ocimum citriodourum) leaves. Postharvest Biology and Technology 51: 91–96.

38- Yadegari L.Z., Heidari R., and Carapetian J. 2007. The influence of cold acclimation on proline, malondialdehyde (MDA), total protein and pigments contents in soybean (Glycine max) seedlings. Journal Biology Science 7:1436–1441.

39- Yang A., Cao S., Yang Z., Cai Y., and Zheng Y. 2011. ????-Aminobutyric acid treatment reduces chilling injury and activates the defense response of peach fruit. Food Chemistry 129(4): 1619-1622.

40- Zhao D.Y., Shen L., Fan B., Liu K.L., Yu M., Zheng Y., Ding Y., and Sheng J.P. 2009. Physiological and genetic properties of tomato fruits from 2 cultivars differing in chilling tolerance at cold storage. Food Chemistry 74: 348–352.