核黄素调控荔枝果皮褐变的分子机制及其采后保鲜应用研究

本研究揭示了核黄素（VB2）通过激活抗氧化酶（SOD/GST/GR）、维持GSH/GSSG平衡、抑制酚类代谢基因（POD/PPO）和水通道蛋白基因（PIP/TIP）表达，显著延缓采后荔枝果皮褐变。该发现为开发安全高效的果蔬保鲜技术提供了新思路。

　　

Highlight

核黄素（VB₂）作为水溶性维生素，在植物生理过程中扮演多重角色。本研究首次系统解析其延缓荔枝采后褐变的分子机制：通过提升超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽转移酶(GST)等抗氧化酶活性，维持细胞膜完整性；同时下调酚类代谢关键基因POD17 like、PPO及水通道蛋白基因PIP2-4 like的表达，从源头阻断褐变通路。

Effect of riboflavin on pericarp browning

在25℃贮藏条件下，100-1000 μM核黄素处理组荔枝果皮褐变指数显著降低（图1a）。生化分析显示，核黄素不仅维持了果实亮红色泽，还将细胞膜渗透率控制在较低水平（p<0.05）。值得注意的是，处理组谷胱甘肽还原酶(GR)活性提升2.1倍，氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量下降38%，形成强效抗氧化防御体系。

Discussion

作为公认安全(GRAS)的食品添加剂，核黄素通过双重机制发挥作用：1）激活活性氧(ROS)清除系统（H₂O₂、O₂^-等）；2）抑制酚类物质酶促氧化。转录组数据证实，其显著上调谷胱甘肽过氧化物酶基因GPX2，同时阻断褐变相关信号通路。该发现为热带水果采后保鲜提供了新型绿色解决方案。

Conclusion

本研究阐明核黄素通过"抗氧化防御-基因调控"协同网络延缓荔枝褐变。特别是首次发现其对水通道蛋白基因的抑制作用，可能通过调节细胞水分运输延缓褐变进程。这些突破性发现为开发基于维生素的保鲜技术奠定了理论基础。