1-MCP性質(zhì)
通用名稱及化學(xué)名稱:1-甲基環(huán)丙烯
國際通用名稱:1—Methylcyclopropene
簡稱:1-MCP
CAS No:3100-04-7
分子式:C4H6
相對分子質(zhì)量:54
類別:植物生長調(diào)節(jié)劑
急性經(jīng)口:LD50>5000mg/kg
經(jīng)皮毒性:LD50>5000mg/kg
(根據(jù)毒性分類屬于實際無毒的物質(zhì))
鮮博士1-MCP保鮮劑是將1-MCP氣體包結(jié)于固體粉末中,將其溶于堿性溶液或水中,1-MCP氣體就會釋放出來。
1-MCP理化性質(zhì)及作用機(jī)理
1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)是一種含雙鍵的環(huán)狀碳?xì)浠衔铮诔叵乱詺怏w狀態(tài)存在,無色無味,沸點約為12℃,在液體狀態(tài)下不太穩(wěn)定。1-MCP和乙烯均可吸引乙烯受體中金屬離子的電子,并與之配對,但兩者的結(jié)合呈競爭性。在正常情況下,乙烯與體內(nèi)受體中的金屬原子相結(jié)合,引起受體結(jié)構(gòu)改變,隨后又從受體上脫落下來,乙烯受體即激活。而1-MCP是一種高應(yīng)變分子,靠自身雙鍵與受體金屬結(jié)合后,它所具有的高應(yīng)變力及較強(qiáng)的受體抑制效應(yīng)可使1-MCP與受體位點牢固結(jié)合,并長期封鎖受體而不發(fā)生解離從而可防止乙烯與其受體的結(jié)合,1-MCP與受體的這種結(jié)合狀態(tài)也可阻礙植物形成生理活性物質(zhì),從而可破壞乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),抑制乙烯生理效應(yīng)的發(fā)揮。
它能不可逆地作用于乙烯受體,從而阻斷與乙烯的正常結(jié)合,抑制其所誘導(dǎo)的與果實后熟相關(guān)的一系列生理生化反應(yīng)。延長水果、蔬菜貨架期50~200% 以上。與(STS) ,2,5-降冰片二烯和 (AVG)等傳統(tǒng)的乙烯抑制劑相比,1-MCP具有無毒、低量、高效等優(yōu)點。
1-MCP對果蔬花卉采后生理及其品質(zhì)的影響
1-MCP 對果蔬花卉采后生理的影響
(1)對乙烯產(chǎn)生的影響。乙烯能導(dǎo)致采后園藝作物的衰老和生理失調(diào)。1-MCP則可以抑制乙烯與其受體的正常結(jié)合,阻斷乙烯反饋調(diào)節(jié)的生物合成。
(2)對呼吸作用的影響。1-MCP能抑制植物組織或器官的呼吸作用。它不僅可以推遲呼吸高峰出現(xiàn)的時間,而且降低了呼吸速率的峰值。
(3)對果蔬后熟軟化的影響。采后躍變型果蔬存在著一個后熟的過程,并伴隨著果蔬軟化的出現(xiàn)。果蔬經(jīng)1-MCP處理后,外源乙烯處理即不能加速果蔬的軟化,其原因可能是組織內(nèi)缺乏足夠新的乙烯受體所致。但如能保證足夠的時間和足夠數(shù)量的乙烯結(jié)合位點的合成,則外源乙烯便能誘導(dǎo)果蔬后熟。這說明1-MCP的抑制效應(yīng)僅與果蔬的后熟早期有關(guān),且果蔬軟化的觸發(fā)是個不可逆過程。
1-MCP對果蔬花卉品質(zhì)的影響
(1)對果蔬硬度的影響。軟化是果實完熟進(jìn)程中的表現(xiàn)之一,對乙烯的處理非常敏感。研究表明在完熟過程中與軟化有關(guān)的酶主要是外切和內(nèi)切PG。1-MCP能夠推遲果實軟化,可能是與軟化有關(guān)的酶受到抑制有關(guān)。
(2)對果蔬色澤的影響。組織或器官色澤轉(zhuǎn)變是采后園藝作物衰老的一個重要特征,主要表現(xiàn)為葉綠素的降解和其它色素的合成或出現(xiàn)。1-MCP處理能延緩躍變型果蔬的成熟衰老進(jìn)程,推遲其色澤的轉(zhuǎn)變。
1-MCP對乙烯的影響
1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)為近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型乙烯作用抑制劑,它能抑制植物內(nèi)源和外源乙烯的作用,1-MCP保鮮劑的作用機(jī)理是:當(dāng)植物器官進(jìn)入成熟期,作為成熟激素的乙烯就會產(chǎn)生,并與細(xì)胞內(nèi)部的相關(guān)受體相結(jié)合,激活一系列與成熟有關(guān)的生理生化反應(yīng),加快器官的衰老和死亡。而與乙烯分子結(jié)構(gòu)相似的l-MCP也可以與這些受體結(jié)合,從而阻止乙烯受體復(fù)合物的形成,阻斷乙烯所誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo),因此,在植物內(nèi)源乙烯釋放出來之前,使用1-MCP保鮮劑就會搶先與相關(guān)受體結(jié)合,封阻了乙烯與它們的結(jié)合和隨后產(chǎn)生的負(fù)面影響,延遲了成熟進(jìn)程,達(dá)到保鮮的效果。
乙烯是一種分子很小的氣體,在園藝產(chǎn)品的貯運保鮮中扮演著重要角色,它促使果實、花、葉片的黃化、后熟、衰老和脫落,低濃度的乙烯對植物或采收后的農(nóng)產(chǎn)品就有很大的作用。乙烯被稱作“催熟激素”,乙烯在果蔬采后貯運的品質(zhì)變化中起著重要作用,它可以加速采后果蔬產(chǎn)品的衰老和后熟,特別是起到了加速綠色果蔬黃化、軟化的作用。黃化是果蔬采后衰老的一個重要特征,現(xiàn)已證明:這是因為乙烯分解了其中的葉綠素所致,其發(fā)展進(jìn)程與乙烯密切相關(guān)。
乙烯是一種分子很小的氣體,在園藝產(chǎn)品的貯運保鮮中扮演著重要角色,它促使果實、花、葉片的黃化、后熟、衰老和脫落,低濃度的乙烯對植物或采收后的農(nóng)產(chǎn)品就有很大的作用。乙烯被稱作“催熟激素”,乙烯在果蔬采后貯運的品質(zhì)變化中起著重要作用,它可以加速采后果蔬產(chǎn)品的衰老和后熟,特別是起到了加速綠色果蔬黃化、軟化的作用。黃化是果蔬采后衰老的一個重要特征,現(xiàn)已證明:這是因為乙烯分解了其中的葉綠素所致,其發(fā)展進(jìn)程與乙烯密切相關(guān)。
乙烯對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響是多方面的,常依作物種類而異,較常發(fā)生的有害影響如下:
1、促使果實提早后熟及軟化:要長期貯運的香蕉、蘋果、芒果等更年性水果,乙烯會引發(fā)太早后熟,這些果實一有后熟就不能再貯放,必須盡快出售。桃、李以及一些菜菜類如蕃茄、苦瓜等也都有同樣的問題。
2、使果實褪綠:如內(nèi)銷檸檬要保持鮮綠,有些東方梨果皮帶有一點綠色,褪綠就表示鮮度降低;低量的乙烯即會使這些果實褪綠。
3、使果實霉腐率增加:如草莓,乙烯使發(fā)霉增加,腐爛加重。
4、使蔬菜黃化、脫落:青花菜在濃度很低的乙烯下就會嚴(yán)重的黃化,大部分的葉菜類遇到乙烯都黃化,有一些會發(fā)生葉片脫落。一些果菜類如胡瓜也會因乙烯而黃化。
5、促使莖菜類蔬菜纖維化:如蘆筍、竹筍,采收切口會產(chǎn)生乙烯,乙烯使切口基部提早纖維化,這些纖維化會往荀尖延伸,使可食部位減少。
6、使一些蔬菜產(chǎn)生特別劣化現(xiàn)象:如貯藏的胡蘿卜因乙烯而產(chǎn)生苦味,萵苣因乙烯產(chǎn)生褐斑。
7、使切花老化、脫落:如康乃馨、百合、紫羅蘭、大部分的蘭花等,遇到乙烯即快速老化,花苞因乙烯導(dǎo)致黃化后脫落。
8、使花卉葉片垂軟、脫落:如圣誕紅及多種盆花,受乙烯影響導(dǎo)致葉片垂軟脫落。
乙烯的危害在通風(fēng)良好的條件下表現(xiàn)可能不明顯,在密閉的空間累積后其產(chǎn)生的影響就很大。絕大部分的農(nóng)產(chǎn)品都會產(chǎn)生乙烯,只是產(chǎn)生量高低不同而已,機(jī)械損傷、切割部位、霉菌、環(huán)境影響均會產(chǎn)生乙烯。為了延長園藝產(chǎn)品的貯藏壽命并保持新鮮,盡可能地抑制器官內(nèi)源乙烯的合成或阻止乙烯發(fā)揮作用就顯得十分必要。
乙烯通過與植物體內(nèi)的特異受體蛋白結(jié)合而發(fā)揮作用,目前認(rèn)為乙烯受體可能是含Zn的蛋白質(zhì),1-MCP可以與乙烯受體的金屬離子結(jié)合,抑制乙烯受體復(fù)合物的形成,阻斷乙烯所誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)。因此,在植物內(nèi)源乙烯大量形成之前,使用“1-MCP”就會搶先與乙烯受體結(jié)合,封阻了乙烯與它們的結(jié)合和隨后產(chǎn)生的效應(yīng),暫時延緩了乙烯的生理反應(yīng),1-MCP可以消除乙烯的效應(yīng),從而延緩許多果實、蔬菜、插花和切花等的成熟與衰老進(jìn)程。1-MCP作用具有持久性,在植物體內(nèi),1-MCP分子與乙烯受體不可逆結(jié)合,雖然1-MCP與受體的結(jié)合是不可逆的,但是在果實進(jìn)入躍變期時能形成新的受體,貯藏后期不影響果蔬完成的正常后熟。