百里香酚调控能量代谢与抗氧化通路延缓辣椒采后衰老的分子机制

为解决辣椒采后因能量代谢失衡和氧化损伤导致的品质劣变问题，贵州科研团队通过100 mg·L-1百里香酚处理，系统研究了其对能量代谢（ATP）、γ-氨基丁酸（GABA）分流、苯丙烷代谢及活性氧（ROS）清除的调控作用。结果表明，该处理显著提升H+-ATPase、SDH等关键酶活性，上调相关基因表达，维持细胞能量稳态并降低O2·-积累，为开发绿色保鲜技术提供理论依据。

　　

辣椒作为富含生物活性成分的重要经济作物，采后易因衰老导致营养流失、表皮皱缩和腐烂，每年造成巨大经济损失。传统低温贮藏和辐照技术存在能耗高、易引发冷害等问题，亟需开发安全高效的保鲜方案。百里香酚作为唇形科植物提取的单萜酚类物质，已被证实具有调节果蔬能量代谢和抗氧化能力的潜力，但其在辣椒保鲜中的分子机制尚未阐明。

贵州科研团队选取修文县产辣椒，采用100 mg·L^-1百里香酚处理，通过测定外观指标、代谢物含量及关键酶活性，结合qPCR分析基因表达，系统评估了36天10℃贮藏期间的效果。研究发现，处理组辣椒的Vc保留率提高27%，腐烂率降低41%，同时维持了更高的ATP含量（提升1.8倍）和GABA水平（增加67%）。机制上，百里香酚通过三重作用延缓衰老：首先激活线粒体能量工厂，H⁺-ATPase和Ca²⁺-ATPase活性分别增强62%和55%，促进ATP合成；其次启动GABA分流补偿途径，使谷氨酸脱羧酶（GAD）和γ-氨基丁酸转氨酶（GABA-T）活性提升40%-53%，加速TCA循环能量供应；最后强化苯丙烷代谢防御网络，关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）和4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）活性提高35%-48%，促进木质素沉积并清除ROS。

在抗氧化方面，处理组超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性较对照组提高52%-65%，有效抑制了O₂^·-产生速率（降低41%）和H₂O₂积累（减少58%）。分子水平上，ReSOD和ReCAT基因表达量上调2.1-2.7倍，形成协同防御体系。这些发现揭示了百里香酚通过"能量-防御"双通路协同作用延缓衰老的创新机制。

该研究发表于《Postharvest Biology and Technology》，首次阐明百里香酚在辣椒保鲜中的多靶点调控网络，不仅为开发低成本绿色保鲜剂提供理论支撑，其揭示的GABA分流与苯丙烷代谢交叉调控机制，也为其他果蔬采后生物学研究提供了新思路。研究团队建议后续可结合转录组学深入解析上游信号通路，并探索百里香酚与其他天然成分的协同效应，以推动该技术向产业化应用迈进。