L-半胱氨酸和L-蛋氨酸处理通过降低果实腐烂和维持采后品质延长草莓保鲜期的机制研究

为解决草莓采后易腐烂、品质下降快的问题，研究人员开展L-半胱氨酸（L-Cys）和L-蛋氨酸（L-Met）对草莓保鲜效果的研究。结果表明，0.1% L-Cys和50 mM L-Met处理显著降低果实失重率（分别减少16.3%和40.4%）和腐烂率（分别降低24.5%和35%），维持更高抗坏血酸（AsA）水平，并通过调节酚类代谢和抗氧化酶活性延缓衰老。该研究为开发安全高效的采后保鲜技术提供新思路。

　　

草莓因其鲜美的口感和丰富的营养价值广受欢迎，但极薄的果皮和柔软的组织使其采后极易腐烂，尤其在常温下仅能保存约7天。Botrytis cinerea等病原菌的侵染加速了果实劣变，造成巨大的经济损失。传统化学保鲜剂存在安全性和监管限制，而氢硫化氢（H₂S）等气体处理虽有效但具有毒性。如何开发安全、高效的替代方案成为产业迫切需求。

针对这一挑战，四川农业大学园艺学院的研究团队以中国主栽草莓品种‘红颜’（Benihoppe）和新兴粉果品种‘粉玉1号’（Fenyu No.1）为材料，系统评估了两种含硫氨基酸——L-半胱氨酸（L-Cys）和L-蛋氨酸（L-Met）的采后保鲜效果。研究发现，0.1% L-Cys和50 mM L-Met处理能显著延缓果实衰老，相关成果发表在食品科学领域权威期刊《LWT》上。

研究人员采用浓度梯度实验筛选最优处理方案，通过测定失重率、腐烂指数、外观评分等指标评估保鲜效果，并结合高效液相色谱（HPLC）分析糖酸组分，分光光度法测定抗坏血酸（AsA）、总酚（TPC）、总黄酮（TFC）等活性物质含量，同时检测超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性及丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）等氧化应激标志物。

3.1 不同浓度处理对失重和腐烂的影响

通过5天贮藏实验发现，0.1% L-Cys和50 mM L-Met分别使失重率降低16.3%和40.4%，腐烂发生率减少24.5%和35%。高浓度（100 mM）L-Met反而促进腐烂，表明存在浓度依赖性。

3.2 品种特异性响应

‘红颜’对L-Met响应更显著，而‘粉玉1号’因果肉较软对两种处理敏感性差异较小，提示品种特性影响保鲜效果。

3.3 外观与色泽维持

处理组果实5天后仍保持良好外观（视觉评分3.65-3.93 vs 对照3.05-3.25），且不影响CIE Lab^*色度参数，说明保鲜同时不改变果实固有色泽。

3.4-3.5 糖酸代谢调控

L-Cys使‘红颜’柠檬酸含量增加23.5%，而两种氨基酸均降低‘粉玉1号’柠檬酸。蔗糖含量随贮藏下降，但处理组维持更高果糖和葡萄糖水平，表明能量代谢调节作用。

3.6 活性物质动态

L-Met更有效维持AsA含量（较对照高18-22%），而L-Cys提升TPC达42%但抑制花青素积累32%，反映其对次级代谢通路的差异化调控。

3.7-3.8 氧化应激与酶系统

L-Cys和L-Met分别使MDA降低18-27%，但L-Cys意外增加H₂O₂生成21.1%。L-Met显著维持SOD活性（较对照高18.7-22.4%），而CAT活性保持稳定，说明二者通过不同机制缓解氧化损伤。

该研究首次系统阐明含硫氨基酸在草莓采后保鲜中的双重作用机制：L-Cys通过增强酚类物质积累发挥抗褐变效应，而L-Met主要通过维持抗氧化系统功能延缓衰老。两种处理均能替代传统防腐剂，且安全无毒。研究不仅为草莓采后技术提供新方案，其发现的品种特异性响应规律更为其他果蔬保鲜研究提供重要参考。未来需进一步解析L-Cys诱导H₂O₂升高的分子机制，并优化不同品种的施用方案。