褪黑素与钙协同调控芒果采后冷害的分子机制及品质保持研究

针对芒果采后冷害(CI)导致的品质劣变问题，研究人员通过褪黑素(MT)与氯化钙(CaCl2)协同处理，发现联合处理使冷害指数降低3倍，维持果实硬度并激活SOD/CAT活性，通过调控MiCBF/MiASMT等基因表达建立新型保鲜策略，为热带水果冷链保鲜提供分子靶点。

　　

芒果作为典型的热带水果，其香甜风味和丰富营养深受消费者喜爱。然而这种"热带水果之王"却有个致命弱点——极度怕冷。当储藏温度低于10℃时，芒果就会出现冷害症状：果皮出现凹陷斑块、果肉褐变、风味丧失，严重时甚至完全失去商品价值。据统计，全球每年因冷害导致的芒果采后损失高达30%。传统保鲜方法往往顾此失彼：低温能延缓成熟却诱发冷害，常温储存又加速腐败。如何破解这个"保鲜悖论"，成为困扰产业多年的技术瓶颈。

印度食品技术创业与管理国立研究院(National Institute of Food Technology Entrepreneurship and Management)的研究团队另辟蹊径，从植物抗逆机制中寻找突破口。他们注意到两种天然物质的神奇作用：动物体内的"睡眠激素"褪黑素(MT)在植物中竟是高效抗氧化剂；而钙离子(Ca²⁺)作为"植物第二信使"，参与多种胁迫响应。当这两种物质强强联合，能否为芒果打造"抗寒铠甲"？这项创新性研究最终发表在采后生物学领域顶级期刊《Postharvest Biology and Technology》上。

研究团队采用多组学联用策略：通过生理指标分析（冷害指数、呼吸速率等）评估处理效果，结合抗氧化酶活检测（SOD、CAT）解析防御机制，并运用qPCR技术追踪MiCBF1、MiASMT等关键基因表达。所有实验均以印度主栽品种'Langra'芒果为材料，设置MT(100μM)、CaCl₂(0.01M)单用及联用组，在5℃冷链环境下进行28天模拟储藏。

【CII】章节揭示，MT+CaCl₂组冷害指数仅为对照的1/3，有效抑制果皮凹陷和褐变。EGTA(钙螯合剂)处理则加重损伤，证实钙信号的核心作用。

【讨论】部分阐明分子机制：MT与Ca²⁺协同激活冷响应转录因子MiCBF1，上调褪黑素合成酶基因(MiASMT/MiSNAT)表达，形成正反馈循环。同时增强SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性，清除过量ROS(活性氧簇)，维持膜系统稳定性。

这项研究首次绘制出MT-Ca协同抗冷害的信号通路图谱，其创新性体现在三方面：技术层面开发出"生理-生化-分子"三级评估体系；理论层面揭示钙信号与褪黑素合成的交叉对话；应用层面建立0.01M CaCl₂+100μM MT优化配方，使芒果冷链保鲜期延长至4周。该方案成本不足传统气调储藏的1/5，且完全符合有机农业标准，为热带水果采后保鲜提供了可推广的绿色解决方案。正如通讯作者Sunil Pareek强调："这种仿生保鲜策略不仅能应用于芒果，对荔枝、香蕉等冷敏感型水果同样具有重要借鉴价值。"