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水杨酸调控能量与呼吸代谢延缓龙眼果肉软化的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Postharvest Biology and Technology 6.4
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针对龙眼采后果肉软化问题,福建农林大学团队通过水杨酸(SA)处理,系统研究了其对能量代谢(ATP/ADP/EC)、离子转运ATP酶(H+ /Ca2+ /Mg2+ -ATPase)及呼吸途径(EMP-TCA/PPP)的调控作用。研究发现SA通过提升能量状态、抑制EMP-TCA循环、激活PPP通路,显著降低呼吸速率并延缓果肉软化,为采后保鲜技术开发提供新思路。
龙眼作为亚热带特色水果,其采后快速软化问题严重制约产业发展。在高温高湿的采收环境下,果实呼吸代谢旺盛导致能量耗竭、膜系统崩溃,引发果肉软化、褐变等品质劣变现象。传统保鲜方法难以兼顾安全性与有效性,而植物源物质水杨酸(SA)在调控采后生理方面的机制尚未明晰。福建农林大学研究团队在《Postharvest Biology and Technology》发表的研究,首次揭示了SA通过多靶点调控能量与呼吸代谢网络延缓龙眼软化的分子机制。
研究采用商用成熟期"福眼"龙眼,通过SA浸泡处理后分析能量代谢指标(ATP/ADP/AMP含量、能量电荷EC)、ATP酶活性(H+
-ATPase、Ca2+
-ATPase、Mg2+
-ATPase),以及呼吸代谢关键酶(包括EMP途径的PGI、TCA循环的SDH、ETC链的CCO/AOX、PPP途径的G-6-PDH+6-PGDH)活性和辅因子(Q/QH2
、NAD(H)、NADP(H))含量变化。
【Longan pulp appearance and pulp breakdown index】
SA处理显著降低果肉软化指数,贮藏第6天使对照组软化面积达80%时,SA组仅40%,且能保持果肉透明质地。
【Energy state】
SA组ATP和ADP含量分别提高1.8倍和1.5倍,EC值提升27%,同时抑制AMP积累。线粒体膜、质膜和液泡膜的H+
-ATPase、Ca2+
-ATPase和Mg2+
-ATPase活性分别提高35-60%,证实SA通过增强离子转运维持膜稳定性。
【Respiration rate and respiratory metabolism-related enzymes】
SA使呼吸速率降低42%,通过双重机制调控呼吸代谢:1)抑制EMP-TCA通路(PGI、SDH、CCO活性下降30-50%)和AOX旁路;2)激活PPP途径(NADK、G-6-PDH+6-PGDH活性提升55-70%),促进NADPH生成(Q/QH2
比值提高2.1倍)。
【Conclusions】
该研究阐明SA通过"能量-呼吸"协同调控网络延缓龙眼软化:提升ATPase活性维持离子稳态,抑制EMP-TCA循环减少能量损耗,激活PPP途径提供NADPH还原力。这种多靶点作用机制为开发基于SA的绿色保鲜剂提供理论依据,对亚热带水果采后品质保持具有重要应用价值。研究创新性地将能量代谢与呼吸途径调控关联,为采后生理学研究开辟新视角。
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