1-MCP 通过调节能量和糖的代谢以及增强抗氧化能力,在低温储存过程中维持冬季红枣的采后品质
《Frontiers in Plant Science》:1-MCP maintains postharvest quality in winter jujube during low-temperature storage by regulating energy and sugar metabolism and enhancing antioxidant capacity
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时间:2025年10月25日
来源:Frontiers in Plant Science 4.8
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冬季红枣采后贮藏中1-MCP处理通过维持能量代谢(EC提升7%,ATP、ADP分别增加17%、27%)、抑制糖分解(HK、PFK活性下降19%)、增强抗氧化能力(SOD、CAT活性提升12%、190%)等机制,有效延缓腐烂(降低67%丙酮酸)、保持硬度及降低ROS积累,延长贮藏期至30天。
这项研究探讨了1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对冬枣果实贮藏期间品质的影响。冬枣作为一种重要的鲜食水果,其果实具有脆、薄、多汁等特点,导致其在采摘后贮藏期较短。因此,为了延长其货架寿命和保持其营养价值,科学家们不断探索新的贮藏技术。1-MCP作为一种有效的乙烯受体抑制剂,能够显著延缓果实成熟和衰老过程,从而提高贮藏品质。本研究在4°C低温条件下对冬枣进行1-MCP处理,观察其对能量代谢、糖代谢和抗氧化能力的影响,揭示了其在维持果实品质中的作用机制。
在实验中,研究人员发现,经过1-MCP处理的冬枣在30天后,其丙酮酸(PA)含量比对照组降低了20%。同时,能量水平(EC)、ATP和ADP的含量分别增加了7%、17%和27%。这些结果表明,1-MCP处理能够有效提升冬枣的能量代谢能力,增强细胞内的能量储备,从而减缓细胞膜损伤,维持细胞结构的完整性。此外,关键的能量代谢酶如琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素c氧化酶(COX)、H?-ATP酶和Ca2?-ATP酶的活性也显著提高。这说明1-MCP不仅促进了能量的产生,还加强了细胞内能量的运输和利用效率。
在糖代谢方面,1-MCP处理显著抑制了酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性,分别比对照组降低了27%和26%。同时,蔗糖合酶(SS)的活性增加了52%,而己糖激酶(HK)和磷酸果糖激酶(PFK)的活性则各下降了19%。这些变化表明,1-MCP处理在一定程度上延缓了糖的分解过程,减少了糖分的消耗,从而维持了果实的甜度和口感。此外,葡萄糖和果糖的含量在处理组中也呈现出较慢的下降趋势,进一步说明1-MCP能够有效调控糖代谢,减缓果实内部糖分的流失。
在抗氧化能力方面,1-MCP处理显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。这些酶在清除自由基和过氧化氢(H?O?)方面发挥重要作用,能够有效减少氧化应激,延缓果实的衰老过程。同时,非酶促抗氧化物质如维生素C(VC)、黄酮类化合物、总酚类物质和还原型谷胱甘肽(GSH)的含量在处理组中得到了有效保留,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)的含量则相对较低。这表明,1-MCP不仅能够增强果实的抗氧化防御系统,还能减少氧化产物的积累,从而保护果实免受氧化损伤。
研究还通过主成分分析(PCA)和相关性分析,揭示了能量代谢、糖代谢和抗氧化能力之间的内在联系。在处理组中,H?O?和MDA的含量与糖代谢中的葡萄糖和果糖含量呈显著负相关,而与能量代谢中的ATP、ADP、COX、SDH、H?-ATP酶和Ca2?-ATP酶的活性呈显著负相关。这些结果表明,1-MCP处理能够有效调节这些代谢途径之间的相互作用,从而维持果实的生理平衡。同时,处理组中SOD和POD的活性与糖代谢中的AI和NI活性呈显著正相关,而与SPS活性呈显著负相关,进一步说明1-MCP在调控糖代谢和抗氧化系统方面具有重要作用。
综上所述,本研究的结果表明,1-MCP处理能够通过增强能量代谢、抑制糖代谢和提高抗氧化能力,有效延缓冬枣的衰老过程,保持其贮藏品质。这一发现为冬枣的保鲜技术提供了理论依据和实践指导,有助于延长其货架寿命,提高其市场价值。此外,研究还提出了一个潜在的模型,展示了1-MCP如何通过调节糖代谢、能量代谢和抗氧化系统来改善冬枣的贮藏品质,这一模型为今后相关研究提供了新的思路和方向。
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