采后臭氧水处理通过上调抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环增强'Kensington Pride'芒果冷藏耐受性的机制研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Plant Growth Regulation 3.5

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  本研究针对芒果(Mangifera indica L.)采后冷害(CI)导致的贮藏损失问题,创新性地采用采后臭氧水处理(PAO)技术,系统探究了不同处理时长(10/20/30 min)对'Kensington Pride'芒果5°C冷藏21/28天后品质和抗氧化系统的影响。研究发现10 min PAO可显著降低CI指数(最高62.5%)和MDA含量(71.7%),上调AsA-GSH循环关键酶(APX/GR/DHAR/MDHAR)活性,首次证实该技术可将芒果冷藏期延长至28天,为远距离运输提供新方案。成果发表于《Plant Growth Regulation》,对热带水果采后保鲜具有重要实践意义。

  

芒果作为全球广受欢迎的热带水果,其采后损失高达22%,其中冷害(CI)是制约低温贮藏的关键瓶颈。当贮藏温度低于12.5°C时,芒果会出现表皮灰斑、凹陷等冷害症状,严重影响商品价值。传统保鲜技术如乙烯浸泡、一氧化氮熏蒸等效果有限,而臭氧技术因其环保、高效特性成为研究热点。西澳大利亚伊迪斯·科文大学的研究团队在《Plant Growth Regulation》发表论文,首次系统揭示了臭氧水处理(PAO)通过调控AsA-GSH循环增强芒果抗冷性的分子机制。

研究采用1 mg ozone s-1浓度的臭氧水对芒果进行10/20/30分钟处理,随后在5±1°C下贮藏21/28天。通过测定CI指数、膜完整性指标(MDA/REL)、抗氧化酶活性(SOD/CAT/POD)及AsA-GSH循环关键组分,结合色差仪和质构分析评估品质变化。主要技术包括:臭氧水处理系统(POG-3G臭氧发生器)、HunterLab色度分析、紫外分光光度法测定H2O2/MDA含量、酶联免疫法检测LOX活性等,样本来自澳大利亚Gingin产区的成熟绿熟期芒果。

冷害参数变化
10分钟PAO处理效果最优,使21天和28天贮藏后的CI发生率分别降低40.5%和41.4%,CI指数下降42.9-62.5%。-

-1) for 10 min, 20 min, 30 min on CI incidence (A, B) and CI index (C, D) in Kensington Pride mango fruit'>

品质维持机制
所有处理均保持可溶性固形物(SSC)和可滴定酸(TA)含量,10分钟PAO使失重率降低21.8%。30分钟处理显著提升果皮红色度(a*值增加23%),但20分钟处理会降低色泽饱和度(Chroma)。

氧化应激调控
PAO处理使果肉H2O2含量降低53.8-69.2%,果皮MDA下降48.7-71.7%。30分钟处理显著抑制LOX活性(71.2%),相关性分析显示CI指数与MDA(r=0.82)、LOX(r=0.79)呈正相关。

抗氧化系统激活
20分钟处理使SOD活性提升62.5%,10分钟处理增强CAT活性89.5%。AsA-GSH循环中,GR活性最高提升77.2%,MDHAR和DHAR活性分别增加44%和68.3%。GSH含量在20分钟处理下增加63.2%。

该研究首次证实10分钟PAO处理可通过三重机制缓解冷害:(1)维持膜完整性,降低LOX介导的脂质过氧化;(2)激活SOD/CAT/POD抗氧化酶系统;(3)上调AsA-GSH循环中APX/GR/DHAR/MDHAR的协同作用。Mekhala Dinushi Kananke Vithana等研究者指出,该技术操作简便(可整合现有水洗流程),将芒果冷藏期从常规2周延长至4周,为热带水果冷链物流提供突破性解决方案。未来研究可进一步解析臭氧诱导的转录组变化及不同品种适用性。

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