專利名稱：溶血磷脂酰乙醇胺(18:1)與溶血磷脂酰肌醇對于延緩衰老和促進(jìn)果實(shí)成熟的用途的制作方法
背景技術(shù)：
目前有多種化學(xué)和生物試劑被用于具有商業(yè)價值的果實(shí)上以控制果實(shí)成熟的時間。所述試劑可用于許多目的。一個目的是使果實(shí)成熟同步進(jìn)行以便有助于從果園中有效地采集果實(shí)。另一個目的是防止果實(shí)落地以便直到適宜的成熟期時，果實(shí)都保持在枝頭。果實(shí)促熟劑的另一目的是提高果實(shí)的色澤發(fā)育以便果實(shí)具有水果零售商所希望的更好和更均勻的色澤。在美國，許多類型的果實(shí)都要在栽培過程中用一種或多種所述試劑進(jìn)行處理，這是一種普遍的作法。
以前用于控制果實(shí)成熟的一些試劑是對所關(guān)注的果實(shí)有預(yù)期效果的純合成試劑。不幸的是，由于潛在的毒性和致癌性，部分所述合成果實(shí)促熟劑或被禁用，或因市場或消費(fèi)者對產(chǎn)品的抵制而使所述化合物的使用劇減。目前促進(jìn)果實(shí)成熟最常用的試劑是乙烯利，這是一種合成的化合物，以Ethrel這一名稱銷售，這是Rhone-Poulenc Ag.Co.(Research Triangle Park,NC)的商標(biāo)。盡管這種試劑能刺激成熟，但是也引起了果實(shí)的軟化。因此，用乙烯利處理的果實(shí)的存放期很短。這樣，就迫切需要一種對環(huán)境安全且不引起果實(shí)軟化的促熟劑。另外，消費(fèi)者愿意為在藤成熟果實(shí)(vine ripened fruit)付額外的費(fèi)用。但是，在藤成熟果實(shí)因其軟化問題而不能被長途運(yùn)輸，而且存放期很短。因此，能提高在藤成熟果實(shí)的存放期將是有利的。
種植業(yè)(特別是新鮮蔬菜和切花種植業(yè))對于發(fā)現(xiàn)一種對環(huán)境安全的能延緩衰老和提高存放或插瓶期的產(chǎn)品是非常有興趣的。目前，是用某些對環(huán)境有毒性的化合物比如硫酸銀來提高切花的插瓶期。但是，由于對環(huán)境方面的顧慮，硫酸銀的使用正在減少。因此，希望能開發(fā)一種硫酸銀的替代品，以便更樂于為商家和消費(fèi)者接受。
溶血磷酯酰乙醇胺(以下稱為“LPE”)包含一族在控制果實(shí)成熟、增強(qiáng)果實(shí)在儲存期的穩(wěn)定性以及提高被存果實(shí)存放期方面很有前景的化合物。美國專利5126155和5100341(此處引作參考文獻(xiàn))中公開了用純化自雞蛋的LPE(以下稱為“LPEegg”)來促進(jìn)果實(shí)成熟和提高穩(wěn)定性的方法。LPE來源于通常發(fā)現(xiàn)于細(xì)胞膜的脂類－磷酯酰乙醇胺。磷酯酰乙醇胺是一種帶有兩個脂肪酸部分的磷脂，其在蛋黃中含量豐富。用磷脂酶A2去掉磷酯酰乙醇胺的一個脂肪酸產(chǎn)生LPE。
LPE還天然存在于植物和動物組織中，特別是富含于蛋黃和腦組織中?？蓮腁vanti Polar Lipids,Inc.(Alabaster,Alabama)購買LPE。純化白天然來源的LPE中可見到許多不同的脂肪酸。這些脂肪酸可以是鏈長和不飽和度各異的。但是，沒有研究過各種LPE和不同種類的溶血磷脂在控制果實(shí)成熟和提高其穩(wěn)定性方面的相對效率。
另外，本發(fā)明還涉及一種促進(jìn)果實(shí)成熟和提高穩(wěn)定性的方法。該方法包括在收獲前，給整株植物施用含有溶血磷脂和活化劑的組合物。所述組合物含有能有效促進(jìn)果實(shí)成熟和提高穩(wěn)定性的一定量的溶血磷脂。優(yōu)選的包含在組合物中的溶血磷脂是溶血磷脂酰肌醇和/或溶血磷酯酰乙醇胺(18∶1)。除了溶血磷脂，所述組合物還可以含有一種活化劑，比如乙醇、潤濕劑或者sylgard 309。
附圖簡述

圖1的曲線圖顯示各種濃度的帶有不同?；湹腖PE對部分純化的甘藍(lán)PLD活性的抑制作用。
圖2的曲線圖顯示LPE(18∶1)對部分純化的甘藍(lán)PLD活性的抑制作用的結(jié)構(gòu)特異性。
圖3的示意圖顯示部分純化的甘藍(lán)PLD活性的抑制是LPE濃度的函數(shù)。
圖4的示意圖顯示底物濃度對LPE(18∶1)抑制部分純化的甘藍(lán)PLD活性的影響。
圖5的曲線圖顯示不同溶血磷脂對部分純化的甘藍(lán)PLD活性的效果。
圖6的曲線圖顯示用LPA、LPC、LPEegg或LPI處理的葉子中的葉綠素含量。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種用溶血磷脂來促進(jìn)果實(shí)和其他植物組織的成熟和提高穩(wěn)定性并能延緩衰老的方法，所述溶血磷脂包括，但不限于，LPE(18∶1)和/或溶血磷脂酰肌醇(以下稱為LPI)。本文中，術(shù)語“溶血磷脂”是指磷脂的一個脂肪酸鏈被磷脂酶A2去掉了的衍生物。本文中，術(shù)語“植物組織”是指來自活體植物的任何部分或器官。實(shí)例包括果實(shí)、花、根、莖、胚軸、葉子、葉柄、花瓣等。
本發(fā)明所述方法包括在收獲之前或之后用含有具以下通式之溶血磷脂的組合物處理果實(shí)和其他植物組織 其中R1選自C5-C22酰氧基和C5-C22烷氧基；R2選自氫、羥基、C1-C5酰氧基和C1-C5烷氧基；R3選自氫、膽堿、乙醇胺、丙三醇、肌醇和絲氨酸，其中R1和R2可互換。具有以上通式(Ⅰ)的優(yōu)選化合物是LPE(18∶1)和LPI。
優(yōu)選地，所述組合物含有溶血磷脂的可接受載體，比如水。但是，也可以使用其他載體，比如有機(jī)溶劑。該組合物含有能有效地促進(jìn)果實(shí)和其他植物組織的成熟和提高穩(wěn)定性并能延緩衰老的一定量的溶血磷脂。更具體地說，組合物中的溶血磷脂的量在大約0.5到1000mg/l組合物之間，優(yōu)選大約1到500mg/l組合物，更優(yōu)選大約5到250mg/l組合物，最優(yōu)選的是大約5到100mg/l組合物。組合物可以以噴霧或單純的液體形式給果實(shí)或植物組織施用。
除了溶血磷脂，所述組合物還含有一或多種活化化合物。在本文中，術(shù)語“活化化合物”是指能增強(qiáng)吸濕性和活性成分(即溶血磷脂)效力的試劑?？捎糜诒景l(fā)明所述方法的活化化合物的實(shí)例包括乙醇、潤濕劑和sylgard 309(Dow Corning Co.,Midland,MT有售)?；罨衔镌诮M合物中的量為大約0.05到2.0％(v/v)。
優(yōu)選的溶血磷脂，LPE(18∶1)是一種具有含一個雙鍵的18碳脂肪酸的LPE。已發(fā)現(xiàn)LPE(18∶1)在促進(jìn)果實(shí)成熟和延緩果實(shí)和植物組織衰老方面優(yōu)于其他種類的LPE。還發(fā)現(xiàn)LPI可與LPE(18∶1)媲美，在促進(jìn)果實(shí)成熟和延緩果實(shí)和植物組織衰老方面優(yōu)于LPE(18∶1)以外的其它LPE。
按照美國專利5126155和5110341中公開的，LPE能有效加強(qiáng)果實(shí)成熟和穩(wěn)定性。目前對于達(dá)到這些效果的確切機(jī)制只有部分了解。據(jù)在美國專利5126155和5110341中的公開，觀察到LPE刺激乙烯產(chǎn)生并抑制果實(shí)呼吸。據(jù)推測，這些效果可能是LPE處理的果實(shí)成熟和穩(wěn)定性提高的原因。發(fā)現(xiàn)經(jīng)LPE處理的果實(shí)和植物組織衰老延緩與通過膜滲漏的電解質(zhì)減少有關(guān)(5)。因此，本發(fā)明人猜測LPE可能調(diào)控植物衰老和老化中的膜退化的關(guān)鍵過程。
植物衰老過程中電解質(zhì)滲漏增加已被歸因于膜磷脂的分解(1,2)。LPE處理的葉子、花和收獲后的果實(shí)中電解質(zhì)滲漏減少表明LPE可能通過抑制膜脂類的降解而保護(hù)膜的完整性(3)?；隗w內(nèi)和體外各種脂解產(chǎn)物的釋放動力學(xué)，認(rèn)為磷脂酶D(以下稱為PLD)介導(dǎo)了膜磷脂的選擇性降解，該過程是衰老組織中所發(fā)生的一個快速和早期事件(4-9)。在衰老葉組織中觀察到PLD表達(dá)增加，并且PLD表達(dá)的特點(diǎn)表現(xiàn)為一個復(fù)雜的模式，該模式包括膜關(guān)聯(lián)PLD增加、PLD變體差異表達(dá)以及PLD蛋白質(zhì)和mRNA的量改變(10)。
正如本文描述的，本發(fā)明人證明溶血磷脂LPE能在植物中以一種高度特異的方式抑制部分純化的PLD的活性。正如以下實(shí)施例所表明的，溶血磷脂LPE(18∶1)和LPI是特別強(qiáng)的PLD抑制劑。另外，用LPE(18∶1)或LPI處理植物與乙烯產(chǎn)量減少有關(guān)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LPI對延緩葉子衰老尤其有效，用LPI處理的老化葉子中的葉綠素含量高于對照和用LPE或LPC處理的葉子中的葉綠素含量可以證明這一點(diǎn)。因此，溶血磷脂，比如(但不限于)，LPE(18∶1)和LPI，是特別有吸引力的能延緩果實(shí)和植物組織衰老的試劑。本發(fā)明人還證明LPE(18∶1)和LPI對加強(qiáng)果實(shí)成熟和穩(wěn)定性尤其有效。
通過舉例而非限定的方式，現(xiàn)在給出本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)施例1LPE(18∶1)和LPI對PLD的特異性抑制實(shí)施例1a化學(xué)品和植物材料從Avanti Polar Lipids(Alabaster,Alabama)購得純化自蛋黃、牛肝和大豆的天然溶血磷脂以及帶有不同?；湹暮铣蒐PE(14∶0、16∶0、18∶0、18∶1)。所使用的其余磷脂化學(xué)品和材料購自Sigma(St.Louis,MO)。將磷脂和脂肪酸溶于氯仿∶甲醇∶KOH(1N)(95∶5∶1,v/v)。加入水后，通過流動氮?dú)獬ビ袡C(jī)溶劑。在加入到PLD反應(yīng)體系前，用水將儲液濃度調(diào)至1mM。通過超聲處理懸浮在水中(而不使用有機(jī)溶劑)的LPE粉末來大批量制備用于處理果實(shí)和植物組織的LPE溶液。
將部分純化的甘藍(lán)PLD(該物質(zhì)通常用于研究PLD的生化和生理特點(diǎn)(11,12))溶于50mM Tris(pH8.0)中，并將所得溶液加入反應(yīng)體系至終濃度0.6μg/ml以便檢測LPE對PLD活性的影響。
除了部分純化的甘藍(lán)PLD，本發(fā)明人還考察了LPE對膜關(guān)聯(lián)PLD和可溶性PLD活性的影響，膜關(guān)聯(lián)PLD和可溶性PLD得自兩種植物來源，即甘藍(lán)(Brassica oleracea L.Blue Vintage)和蓖麻(Ricinus communisL.cv.Hale)。將蓖麻植物于22℃在含有蛭石和parlayed(1∶1,v/v)的混合物的塑料花盆中，用Hoagland營養(yǎng)液潛灌并在冷-白熒光(150μmolmin-1 m-2)下生長，光照期為14小時(10)。甘藍(lán)購自自由市場。
通過對由底物PC釋放的放射性標(biāo)記的PEOH和PA進(jìn)行定量來確定與得自甘藍(lán)和蓖麻組織的膜和可溶組份相關(guān)的PLD活性(10)。為了這一目的，將0.4μCi L-3-磷脂酰膽堿、1,2-二[1-C14]棕櫚酰(Amersham(Arlington Heights,IL))與20μmol來自雞蛋的PC在氯仿中混合。檢測條件和反應(yīng)產(chǎn)物的分離與以上描述相同。用閃爍分光儀對從TLC挖下的PEOH、PA和PC的放射性進(jìn)行定量。實(shí)施例1dLPE處理和果實(shí)中乙烯的產(chǎn)生先前發(fā)現(xiàn)用LPEegg(純化自雞蛋，主要含有LPE16∶0和LPE18∶0)對果實(shí)組織進(jìn)行收獲后處理能延遲果實(shí)的衰老和延長存放期(3,16)。但是，沒有研究LPE中不同?；湆麑?shí)衰老的影響。在本研究中，除了LPE的不同?；湆LD活性的影響，本發(fā)明人補(bǔ)充研究了LPE不同酰基鏈對蔓越桔果實(shí)中乙烯產(chǎn)生的影響。在秋季收獲完全成熟的蔓越桔果實(shí)(Vaccinium macrocarpon Ait.“Stevens”)并保存在冷室中。將隨機(jī)挑選的收獲后蔓越桔果實(shí)(每個樣品包括15個果實(shí))在帶有不同?；湹腖PE溶液(100μM)中浸30分鐘，然后風(fēng)干并置室溫(26±2℃)。兩天后，將蔓越桔在密封玻璃廣口瓶中保溫24小時以便測量乙烯產(chǎn)量。用配備有火焰離子檢測器(Shimadzu 9AM,ShimadzuCorporation,Kyoto,Japan)的氣相層析對乙烯進(jìn)行定量(3)。實(shí)施例1e溶血磷脂對葉子葉綠素含量的影響為了評價各種溶血磷脂在延遲葉子衰老方面的相對效率，給葉子施加含有溶血磷脂酸(LPA)、溶血磷脂酰膽堿(LPC)、LPE、LPI或水的處理液。8天衰老期之后，通過標(biāo)準(zhǔn)方法(10)測量每份樣品的葉綠素含量。將相對葉綠素含量表示為對照的百分比(％對照)。
抑制PLD的LPE(18∶1)之結(jié)構(gòu)特異性測試LPE分子的不同成分對PLD活性的影響從而確定LPE抑制作用是否需要某些結(jié)構(gòu)特異性。其頭部(乙醇胺)和?；?18∶1脂肪酸)本身對PLD活性沒有抑制作用(圖2)。這些結(jié)果表明只有完整的LPE分子能抑制PLD，并且失去任何結(jié)構(gòu)成分都將導(dǎo)致LPE完全失活；這表明了其結(jié)構(gòu)特異性。事實(shí)上，磷脂酰乙醇胺(PE)對PLD活性有某些激活效果。在有200μM PE的情況下，PLD的活性是對照活性的126％(圖2)。因?yàn)镻E自身是PLD的一個優(yōu)選底物(17)，PLD活性升高可能是由于PE直接刺激PLD和/或PLD優(yōu)先水解PE的結(jié)果。
LPE(18∶1)抑制PLD的劑量依賴性和動力學(xué)LPE抑制PLD是劑量依賴性的(圖3)。LPE(18∶1)在10μM濃度時顯示出顯著的抑制效果，導(dǎo)致PLD的活性為對照的50％，并隨著濃度增至200μM，抑制作用逐漸增強(qiáng)。LPE濃度為10和200μM分別對應(yīng)反應(yīng)體系中的總磷脂為0.5和10mol百分比。
為了確定PLD抑制作用的特點(diǎn)，在有和沒有LPE的情況下分析底物濃度對PLD抑制作用的影響(圖4)。正常的檢測條件使用底物的飽和濃度(2mM PC)。甚至在4mM的底物濃度時，LPE(18∶1)仍能維持其抑制效果(圖4)。PLD的表觀Km是1.7mM，并且不因LPE的存在而改變。但是，LPE(18∶1)的存在會導(dǎo)致相對對照(Vmax為20.0μmol min-1mg-1蛋白質(zhì))來說，Vmax(2.9μmol min-1mg-1蛋白質(zhì))顯著下降。這些結(jié)果暗示LPE對PLD的抑制是非競爭性抑制作用。
LPE(18∶1)原位抑制PLD由于PLD不僅以可溶形式存在于細(xì)胞溶質(zhì)中，還以膜關(guān)聯(lián)形式存在，本發(fā)明人測定了LPE對提取自甘藍(lán)和蓖麻葉子的膜關(guān)聯(lián)PLD的原位抑制作用。在有LPE(18∶1)的情況下，膜關(guān)聯(lián)的和可溶性甘藍(lán)PLD的特異活性分別降為對照的59％和51％(表1)。膜關(guān)聯(lián)的和可溶性蓖麻PLD的活性也分別降為對照的31％和30％。這些結(jié)果表明膜關(guān)聯(lián)的和可溶性PLD的活性均被LPE所抑制。但是，PLE對與膜組份和可溶性組份相關(guān)的PLD的抑制作用沒有對部分純化的甘藍(lán)PLD的抑制明顯(圖1和表1)。這可能是由于存在某些干擾因素或者有對LPE的敏感性較低的其他形式的PLD存在的緣故。因此，PLD的部分純化在確定PLD調(diào)控機(jī)制的特點(diǎn)方面很關(guān)鍵(18)。由于這個原因，在本研究中，發(fā)明人使用了部分純化的甘藍(lán)PLD，它是可商購的。但是，所觀察到的LPE對提取自葉組織的與膜關(guān)聯(lián)的和可溶性PLD的抑制作用支持了使用部分純化的PLD得到的結(jié)果。
表1．LPE(18∶1)對可溶性和膜關(guān)聯(lián)PLD的活性(nmol min-1mg-1蛋白質(zhì))的抑制。數(shù)據(jù)是兩份從甘藍(lán)和蓖麻制備到的提取物(每份提取物的重復(fù)實(shí)驗(yàn))的均值±SE。 帶有不同?；湹腖PE對果實(shí)乙烯產(chǎn)量的抑制以前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LPEegg(從蛋黃中提取)能延緩果實(shí)衰老，與對照相比，乙烯產(chǎn)生速率下降即表明了這一點(diǎn)(3)。因?yàn)楸景l(fā)明人發(fā)現(xiàn)LPE對PLD的抑制作用取決于LPE酰基鏈的長度和不飽和度(圖1)，因此檢測了帶有不同?；湹腖PE對果實(shí)衰老的影響。用鏈長為14∶0、16∶0、18∶0和18∶1的LPE處理蔓越桔果實(shí)，并監(jiān)測這些果實(shí)的乙烯產(chǎn)量。乙烯產(chǎn)生的抑制隨LPE酰基鏈的長度和不飽和度而增強(qiáng)(表2)。LPE(18∶1)造成了處理2天后乙烯產(chǎn)量最劇烈的減少(40％)。有趣的是，各種類型的LPE對乙烯產(chǎn)生的抑制方式類似于各種類型的LPE對PLD的抑制方式(圖1)。這些結(jié)果表明PLD活性和乙烯產(chǎn)生的被抑制均取決于LPE?；湹拈L度和不飽和度。這些結(jié)果暗示LPE(18∶1)在抑制PLD和延遲果實(shí)衰老方面優(yōu)于其他LPE種類。
表2．帶有不同?；湹腖PE(100μM)對蔓越桔果實(shí)中乙烯產(chǎn)生的抑制。數(shù)值是三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的均值±SE。 溶血磷脂對PLD的結(jié)構(gòu)選擇性調(diào)節(jié)為了弄清多種溶血磷脂是否都能對PLD產(chǎn)生抑制作用，將LPE對PLD的抑制效果與存在于植物細(xì)胞的相關(guān)溶血磷脂對PLD的抑制效果進(jìn)行比較(圖5)。溶血磷脂酰膽堿(以下稱為LPC)、溶血磷脂酰甘油(以下稱為LPG)和溶血磷脂酰絲氨酸(以下稱為LPS)并不顯著影響PLD的活性。但是，LPI顯示出略微類似于LPE的抑制作用。而溶血磷脂酸(以下稱為LPA)使PLD活性顯著增高(圖5)。例如，在LPI和LPA濃度為200μM時，PLD的活性分別是對照的31％和169％。圖5中唯一的合成溶血磷脂是LPA。所有其他溶血磷脂均來自于主要含有16∶0或18∶0脂肪酸的天然來源。除了LPA(16∶0)(圖5)，本發(fā)明人還檢測了LPA(18∶1)并發(fā)現(xiàn)兩類LPA得到的結(jié)果類似。在本項(xiàng)研究中，LPE而非LPC對PLD有強(qiáng)烈的抑制效果(圖5)。這些結(jié)果表明各個溶血磷脂對PLD酶的調(diào)節(jié)作用非常特異并且是結(jié)構(gòu)選擇性的。
該結(jié)果暗示，在LPE之外，LPI也可能是植物中延緩衰老的一種脂類介質(zhì)。
LPI延遲葉子衰老用LPI處理的正在老化的葉子中的葉綠素含量比用LPA、LPC或LPEegg處理的葉子中的高得多(圖6)。這個結(jié)果表明LPI在延遲葉子衰老方面尤其有效。
總結(jié)實(shí)施例1，就發(fā)明人所知，該研究首次顯示了LPE(18∶1)和LPI對PLD的特異性抑制調(diào)節(jié)，兩者直接以PLD酶活性為調(diào)節(jié)目標(biāo)。這是一個重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵谥参锖蛣游镏羞€沒有已知的PLD的特異性抑制劑(19)。研究還顯示用LPE(18∶1)處理果實(shí)植物比用?；湼袒蝻柡投雀叩钠渌鸏PE種類使乙烯產(chǎn)量下降得更多。因?yàn)橐蚁┖蚉LD均與植物的衰老有關(guān)，有理由認(rèn)為LPE(18∶1)和LPI在延遲果實(shí)和植物組織衰老方面比其他種類的LPE更有效。實(shí)施例2延緩花的衰老和延長其存放期由種植商采摘并隔天遞送金魚草(Antirrhinum majus L.cv.Potomac White)的穗狀花序(20)。收到即將花序的桿末端再在蒸餾水中切下，令其重新水化2小時。重新水化后，將花序剪成40cm長，去除花序18cm以下的葉子。這可以防止葉子在花瓶中成為細(xì)菌和真菌污染的來源。然后匯合所有花序，隨機(jī)挑選進(jìn)行處理。在蒸餾水中制備LPE(18∶1)、LPI和LPEegg。使用超聲處理來協(xié)助LPE和其他溶血磷脂在水中的溶解。
為了進(jìn)行LPE處理，將切下的花序末端在不同濃度的LPE溶液中放24小時。此后，將它們轉(zhuǎn)移到蒸餾水中，并在水中保持3周。觀察花序花芽的張開，以及衰老的表征(枯萎和褐變)。如果花頸變枯萎，就認(rèn)為花再不能出售了。如果它能保持飽滿(不枯萎)而且50％以上的小花保持健康，就認(rèn)為該花序還可出售。在本研究最后，通過測量鮮重相對干重的比率，確定花序葉子的水份含量，作為緊漲度和葉子健康情況的指示。
正如以下表3所示，較之對照，LPEegg(純化自雞蛋的LPE)處理能延緩衰老；處理7天后，前一種情況中37-52％的花序枯萎，而對照組中有76％枯萎。LPE(18∶1)和LPI處理對延長金魚草花朵的插瓶期尤其有效；在這兩個處理中分別只有30-39％和15-22％的花序枯萎。LPE(18∶1)和LPI不僅延長了花朵的插瓶期，還提高了花朵對這些脂類的敏感性。例如，5mg/L LPI和LPE(18∶1)使插瓶期的延長多于25mg/LLPEegg，表明LPI和LPE(18∶1)是溶血磷脂中延緩衰老的更有活性的形式。用LPI和LPE(18∶1)處理的花維持可出售狀態(tài)達(dá)13天，而水處理的花和LPEegg處理的花分別維持可出售狀態(tài)4天和7天。處理后18天，用LPE(18∶1)處理的和用LPI處理的花序的葉子水分含量比用LPEegg和水處理的花序的葉子水分含量高。該數(shù)據(jù)與用LPI和LPE(18∶1)處理的花存放期延長是一致的。這支持了LPE(18∶1)和LPI優(yōu)于LPEegg。
表3 *數(shù)據(jù)是兩次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的均值±SE。每次實(shí)驗(yàn)中每種處理使用12個花序。
**插瓶期＞50％花序保持可銷售的天數(shù)。
用各種脂類按照前面用于金魚草的方法處理購自種植商的康乃馨(Dianthus caryophyllus L.cv.White Sim)花序。與金魚草一樣，25mg/LLPI和LPE(18∶1)在延長康乃馨的插瓶期方面優(yōu)于LPEegg和對照(表4)。用LPEsoy(純化自大豆的LPE)也比LPEegg(純化自雞蛋)得到更長的插瓶期。LPEsoy含有64％的不飽和LPE，比如LPE(18∶1)、LPE(18∶2)和LPE(18∶3)；和30％的飽和LPE，比如LPE(16∶0)和LPE(18∶0)；以及2％的LPI(購自Avanti Polar Lipids,Inc.Alabaster,Alabama)。而LPEegg主要含有(＞94％)飽和LPE，比如LPE(16∶0)和LPE(18∶0)。該結(jié)果支持了發(fā)明人的結(jié)論即LPE(18∶1)和LPI在延長花的插瓶期方面優(yōu)于其他LPE種類。
表4 *數(shù)據(jù)是每種處理36枝花的均值±SE。(9枝花/重復(fù))實(shí)施例3延緩果實(shí)衰老從3月齡的植株收獲西紅柿(Lycopersicon esculentum cv.H9144)的成熟綠果實(shí)。將收獲的果實(shí)在以下表5所示溶血磷脂溶液中浸20分鐘，所述溶血磷脂溶液為溶于1％乙醇、濃度為100mg/L的溶液。將對照西紅柿浸在含有1％乙醇的蒸餾水中。浸泡后，將果實(shí)于室溫存放3周。處理7天后測定乙烯氣體的產(chǎn)量。隨著果實(shí)開始成熟，果實(shí)的乙烯產(chǎn)生速率逐漸增加。成熟綠果實(shí)在0天時不產(chǎn)生乙烯，處理7天后，未處理的對照果實(shí)產(chǎn)生乙烯的速率為1.26nl/g.hr-1(表5)，用LPEegg處理的果實(shí)顯示出乙烯產(chǎn)生與對照類似，而用LPE(18∶1)和LPI處理的果實(shí)顯示出乙烯產(chǎn)生被抑制，其速率僅是對照的大約一半，在LPEegg處理的果實(shí)中，乙烯產(chǎn)生的抑制與果實(shí)存放期延長存在相關(guān)性。與這一預(yù)計一致，保溫3周后腐爛果實(shí)的百分比也表明LPE(18∶1)和LPI在延長西紅柿存放期方面，比LPEegg和對照明顯有效。就延長果實(shí)存放期而言，LPEsoy比LPEegg更好(在LPEegg處理中腐爛果實(shí)為24％，在LPEsoy中為15％)。
表5 *所有溶液在1％(v/v)乙醇中制備**數(shù)據(jù)是兩次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的均值±SE。每次實(shí)驗(yàn)中每種處理使用9個果實(shí)實(shí)施例4乙烯利所誘導(dǎo)的葉子衰老的延緩乙烯利，又稱為Ethrel,(Ethrel是Rhone-Poulenc Ag.Co.(ResearchTriangle Park,NC)的商標(biāo))是一種含水液體配制品，它分解為乙烯并被廣泛用于在一次大收獲操作(once-over harvesting)中擴(kuò)大成熟西紅柿果實(shí)的產(chǎn)量。本發(fā)明表明在保護(hù)葉子不發(fā)生乙烯利誘導(dǎo)的葉子衰老方面，LPE(18∶1)優(yōu)于LPEegg和其他溶血磷脂。將西紅柿植株cv.H9144在溫室中培養(yǎng)2個半月作為葉子樣品的來源。用1000mg/L乙烯利噴灑植株或者用下表6所示的乙烯利和溶血磷脂的混合物噴灑。在1％(v/v)乙醇中制備50mg/L溶血磷脂溶液，并與乙烯利(1000mg/L)混合。對照植株單獨(dú)用溶于1％(v/v)乙醇中的乙烯利噴灑。在處理后10到14天時，通過測量葉綠素和蛋白質(zhì)含量來量度處理葉子的衰老狀況。乙烯利噴灑的葉組織呈現(xiàn)出葉綠素和蛋白質(zhì)含量劇減，如以下表6所示。LPEegg明顯地延緩了乙烯利誘導(dǎo)的衰老。LPE(18∶1)顯示出對乙烯利導(dǎo)致的衰老有更好的延緩作用。LPI對乙烯利誘導(dǎo)的葉子衰老略有延緩作用。這些結(jié)果證明就該目的而言，LPE(18∶1)比其他形式的LPE作用更好。
表6 *所有溶液均在1％(v/v)乙醇中配制。
**數(shù)據(jù)為三次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的均值±SE。處理后10到14天收集數(shù)據(jù)。實(shí)施例5促進(jìn)果實(shí)成熟進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)以便比較LPEegg、LPE(18∶1)和LPI對果實(shí)成熟的影響。西紅柿植株cv.H9478在盆中于熒光下培養(yǎng)2個半月。用含有100mg/L不同脂類(比如LPEegg、LPE(18∶1)或LPI)的溶液噴灑那些有10％果實(shí)處于成熟期的整個植株。所有溶液均含有1％乙醇和0.05％sylgard 309(Dow Corning Co.,Midland,MI)作為活化劑。只給對照植株噴灑含有1％乙醇和0.05％sylgard 309的蒸餾水。處理10天后收獲果實(shí)，分成綠色、部分變紅和紅色(表明完全成熟)等級。與以前在美國專利5126155和5110341中公開的相同，LPEegg與對照相比能顯著促進(jìn)果實(shí)成熟(表7)。但是，發(fā)現(xiàn)LPI和LPE(18∶1)比LPEegg更有效。與對照和LPEegg相比，LPI和LPE(18∶1)還能通過延長收獲后果實(shí)的存放期而提高果實(shí)的穩(wěn)定性(見表7)。
表7 *所有溶液在1％(v/v)乙醇和0.05％sylgard 309中制備。收獲之前10天施行噴灑。
**數(shù)據(jù)是3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平價值。
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權(quán)利要求
1．一種延緩果實(shí)和其他植物組織衰老的方法，該方法包括給果實(shí)和其他植物組織施用一種組合物的步驟，所述組合物含有活化劑和具有以下通式的溶血磷脂 其中R1選自C5-C22酰氧基和C5-C22烷氧基；R2選自氫、羥基、C1-C5酰氧基和C1-C5烷氧基；R3選自氫、膽堿、乙醇胺、丙三醇、肌醇和絲氨酸，其中R1和R2可互換。
2．權(quán)利要求1的方法，其中所述溶血磷脂是溶血磷脂酰肌醇和/或溶血磷脂酰乙醇胺(18∶1)。
3．權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物是一種水溶液。
4．權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物在收獲之前或之后施用。
5．權(quán)利要求1的方法，其中所述組合物含有有效量的溶血磷脂以便延緩果實(shí)和其他植物組織的衰老。
6．權(quán)利要求5的方法，其中所述組合物含有大約0.5到1000mg/L溶血磷脂。
7．權(quán)利要求1的方法，其中所述活化劑是乙醇、潤濕劑或sylgard309。
8．一種促進(jìn)果實(shí)成熟和提高果實(shí)穩(wěn)定性的方法，包括在收獲前給整株植物組織施用一種組合物的步驟，所述組合物含有活化劑和具有以下通式的溶血磷脂 其中R1選自C5-C22酰氧基和C5-C22烷氧基；R2選自氫、羥基、C1-C5酰氧基和C1-C5烷氧基；R3選自氫、膽堿、乙醇胺、丙三醇、肌醇和絲氨酸，其中R1和R2可互換。
9．權(quán)利要求8的方法，其中所述溶血磷脂是溶血磷脂酰肌醇和/或溶血磷脂酰乙醇胺(18∶1)。
10．權(quán)利要求8的方法，其中所述組合物是一種水溶液。
11．權(quán)利要求8的方法，其中所述組合物含有有效量的溶血磷脂以便促進(jìn)果實(shí)成熟和提高果實(shí)穩(wěn)定性。
12．權(quán)利要求11的方法，其中所述組合物含有大約0.5到1000mg/L溶血磷脂。
13．權(quán)利要求8的方法，其中所述活化劑是乙醇、潤濕劑或sylgard309。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)果實(shí)成熟和提高果實(shí)穩(wěn)定性并延緩果實(shí)和其他植物組織衰老的方法。該方法包括給果實(shí)和其他植物組織施用有效量的溶血磷脂,比如溶血磷脂酰乙醇胺(18∶1)(以下稱為LPE(18∶1))或溶血磷脂酰肌醇(以下稱為LPI)。我們發(fā)現(xiàn)溶血磷脂,比如LPE(18∶1)和LPI,在延緩衰老和抑制磷脂酶D方面優(yōu)于其他溶血磷脂,磷脂酶D是一種介導(dǎo)植物衰老過程中膜退化的關(guān)鍵酶。LPE(18∶1)和LPI是天然物質(zhì),對環(huán)境安全。使用它們可以代替目前用于延遲花、果實(shí)和葉子衰老以及促進(jìn)果實(shí)成熟的許多對環(huán)境有毒性的化合物。
文檔編號A23B7/153GK1297329SQ98812021
公開日2001年5月30日 申請日期1998年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月10日
發(fā)明者吉萬·保羅·帕爾塔, 史蒂文·貝翁塔·留 申請人:威斯康星校友研究基金會