微酸性电解水延缓红毛丹果实褐变衰老的转录组与代谢组机制解析

针对红毛丹采后果皮褐变和快速衰老的产业难题，研究人员通过整合生理学、转录组学和代谢组学分析，揭示了微酸性电解水(SAEW)通过上调转录翻译相关基因、激活抗氧化系统及促进花青素/氨基酸代谢通路，维持细胞氧化还原稳态并积累抗衰老代谢物的分子机制，为开发高效无残留的保鲜技术提供了新策略。

　　

红毛丹作为东南亚特色热带水果，其鲜艳的红色果皮和丰富营养深受消费者喜爱。然而这种非呼吸跃变型果实采后极易发生果皮褐变，常温下2天内就会出现明显褐变症状，6天即完全丧失商品价值。传统保鲜方法如热水处理、气调包装等存在成本高或操作复杂等问题，而化学保鲜剂又可能带来食品安全隐患。如何开发高效、安全且易于推广的保鲜技术，成为产业亟待解决的痛点。

海南大学的研究团队在《Postharvest Biology and Technology》发表的研究中，创新性地采用微酸性电解水(SAEW)处理"宝燕7号"红毛丹。这种pH 5.0-6.5、氧化还原电位(ORP)≥600 mV的电解水，兼具无残留、低成本的优势。研究通过整合多组学分析，首次系统揭示了SAEW延缓红毛丹衰老的分子机制。

关键技术包括：测定褐变指数(BI)和果皮色度评价外观品质；检测超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性；结合RNA-seq转录组和LC-MS代谢组分析差异表达基因与代谢物；通过转录因子结合位点分析构建调控网络。所有实验均以25±1°C常温储存的海南保亭县产红毛丹为材料，设置SAEW处理组与对照组对比。

【BI和果皮颜色】结果显示，SAEW使4-6天储存期的褐变指数降低24.7-42.3%，有效维持了红色素积累。电镜观察证实SAEW显著减轻了细胞膜系统氧化损伤。

【抗氧化系统】SAEW处理组SOD和CAT活性分别提高1.3-1.8倍，同时降低H₂O₂和O₂^-积累量达35-47%，维持了细胞氧化还原稳态。

【转录-代谢调控网络】组学分析发现SAEW特异性上调了花青素合成通路关键基因ANS和UFGT的表达，促进矢车菊素-3-葡萄糖苷等色素积累；同时激活精氨酸-脯氨酸代谢通路，使鸟氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)和亚精胺等抗衰老代谢物含量提升2.1-3.4倍。

研究创新性地构建了SAEW响应转录因子调控网络，发现MYB、bHLH等转录因子通过结合花青素合成酶基因启动子区顺式元件，协同调控抗氧化与次级代谢通路。这种多靶点调控模式使SAEW相比单一通路抑制剂具有更全面的保鲜效果。

该研究不仅为红毛丹保鲜提供了可产业化应用的SAEW处理参数（ACC 50-150 mg L^-1），其揭示的"抗氧化-代谢重编程"协同作用机制，也为其他易褐变水果的保鲜技术开发提供了理论范式。特别值得注意的是，SAEW促进的GABA和亚精胺等神经活性物质积累，可能赋予保鲜水果额外的功能营养价值，这为开发"保鲜-营养强化"一体化技术开辟了新思路。