温州蜜柑'优良'树冠留贮与冷藏品质风味比较研究:基于糖酸代谢及挥发性有机物的分子机制解析

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Food Chemistry: Molecular Sciences 4.2

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  针对柑橘集中采收导致的贮藏难题,本研究对比分析了温州蜜柑'优良'树冠留贮(OTS)与冷藏(COS)对果实品质的影响。研究发现OTS通过上调SUS、SPS等糖代谢基因维持可溶性糖含量,激活SSADH、NAD-MDH等TCA循环基因促进苹果酸积累,并调控ACAT、GPS等萜类合成通路基因提升挥发性有机物(VOCs)多样性。该研究为柑橘低成本长期保鲜提供了新策略。

  

柑橘作为全球重要的经济作物,其采后保鲜一直是产业痛点。温州蜜柑'优良'作为早熟品种,集中采收导致的贮藏压力尤为突出。传统冷藏(COS)虽能短期保鲜,但存在糖分流失、风味劣变等问题,而化学保鲜剂又潜藏健康风险。如何通过绿色保鲜技术维持柑橘采后品质,成为产业亟待突破的瓶颈。

针对这一难题,浙江大学农业与生物技术学院的研究团队在《Food Chemistry: Molecular Sciences》发表最新成果,系统比较了树冠留贮(On-tree storage, OTS)与冷藏对温州蜜柑'优良'品质的影响。研究采用糖酸组分测定、HS-SPME-GC-MS挥发性有机物分析及转录组测序等技术,发现OTS通过多重分子机制显著优于传统冷藏。

关键技术方法
研究选取浙江衢州果园的温州蜜柑'优良'为材料,设置OTS(自然留树)和COS(8℃冷藏)两组。通过60天跟踪监测,采用HPLC测定糖酸组分,GC-MS分析VOCs,结合Illumina NovaSeq平台进行转录组测序,qRT-PCR验证关键基因表达。

研究结果
3.1 果实外观变化
OTS果实60天后仍保持光滑表面,而COS组出现明显皱缩,失重率达8.49%。

3.2 内在品质分析
OTS组总糖含量较COS高16.37%,蔗糖和果糖分别提升11.51%和23.52%。苹果酸含量显著高于COS组(1.37 vs 1.11 g/kg),糖酸比达50.89,较COS组提高12.7%。

3.3 挥发性有机物特征
GC-MS鉴定出36种VOCs,OTS组总含量达COS组的2.05倍。d-柠檬烯、γ-松油烯等8种萜类物质显著富集,其中特征成分d-柠檬烯含量提升110%。

3.4 感官评价
OTS组在整体接受度、香气等指标上显著优于COS组,感官评分保持采收初期水平。

3.5 转录组解析
关键发现包括:

  • 糖代谢:上调SUS(MSYJ114300等)、SPS(MSYJ275740等)基因表达,抑制蔗糖转化酶(INV)活性
  • TCA循环:PEPCK(MSYJ065880)、NAD-MDH(MSYJ107510)基因表达增强
  • 萜类合成:ACAT、GPS基因表达量提升2.35倍,柠檬烯合成酶基因(MSYJ271160)显著激活

结论与意义
该研究首次阐明OTS通过三重分子机制维持温州蜜柑品质:1)通过SUS/SPS-INV调控网络减缓糖分降解;2)激活NAD-MDH等基因促进苹果酸积累;3)上调萜类前体合成通路(GPP/GGPP)增强风味物质生成。相较于传统冷藏,OTS无需额外设备投入即可延长保鲜期至60天,同时提升果实商品性。研究不仅为柑橘采后保鲜提供新技术路径,其揭示的糖酸-VOCs协同调控机制更为果实品质改良提供理论依据。未来结合多组学分析,有望进一步优化OTS技术参数,推动柑橘产业提质增效。

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