番茄果实采后褪黑素与水杨酸协同调控品质及代谢生理的机制研究

本研究针对番茄采后易腐烂、品质下降的产业难题，创新性地采用褪黑素(ML)和水杨酸(SA)联合处理技术。土耳其埃杰大学与博卢大学团队通过测定重量损失、呼吸速率、有机酸及酚类物质等指标，发现1 mM SA+ML组合可显著延缓番茄冷藏期间成熟进程，将24天贮藏期的维生素C损失降低42%，酚类物质保留率提升35%。该成果为开发绿色生物保鲜剂提供了理论依据，发表于《BMC Plant Biology》。

　　

番茄作为全球消费量最大的果蔬之一，其采后损失率高达30%-50%，传统冷藏技术虽能延缓腐败但成本高昂且效果有限。更棘手的是，伴随果实成熟发生的代谢紊乱会导致维生素C、酚类物质等健康成分快速降解，如何通过绿色干预手段维持番茄采后品质成为产业痛点。

土耳其埃杰大学园艺系联合博卢大学的研究团队在《BMC Plant Biology》发表突破性研究，首次系统评估了褪黑素(ML)与水杨酸(SA)协同处理对"Depar"番茄采后生理的调控作用。通过模拟商业冷链条件(5±0.5°C，RH 90±5%)开展24天追踪实验，发现1 mM SA+ML组合使果实重量损失较对照组降低54%，关键有机酸(柠檬酸、苹果酸)保留率提升25%，更通过HPLC分析证实该处理将维生素C和槲皮素等抗氧化物质含量维持在采收初期的71%以上。

研究采用多组学联用策略：通过呼吸速率测定仪(GS3/L)量化代谢活性，HPLC-PDA分析酚类物质和有机酸动态，结合主成分分析(PCA)揭示处理组与品质参数的关联性。关键发现包括：1) 协同处理显著抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲酯酶(PME)活性，使细胞壁降解延迟8天；2) 通过激活苯丙烷代谢途径，使贮藏中期(16天)的绿原酸和咖啡酸含量较对照高32%；3) 维持苹果酸脱氢酶(MDH)活性，将pH值稳定在4.60±0.15。

结果部分显示：

重量损失 SA+ML处理将24天贮藏期的失重率控制在6.32%，显著低于对照组的13.88%(p<0.001)。

呼吸代谢 处理组CO₂释放量(7.05 nmol/kg·h)较对照组(11.73)降低40%，表明能量消耗减缓。

生化组分 关键有机酸保留率排序为：柠檬酸(284→206 mg/100g)>苹果酸(38.9→28.3)>酒石酸(32.8→20.7)，SA+ML组维生素C含量(13.63 mg/100g)比对照组高51%。

酚类物质 HPLC检测显示槲皮素(4.76→4.74 mg/kg)和绿原酸(24.9→16.1 mg/kg)在协同处理下最稳定，其保留机制与过氧化物酶(POD)活性增强相关。

讨论指出，ML通过激活CBF转录因子增强低温适应性，而SA通过抑制ACC氧化酶(ACO)延缓乙烯合成，二者协同调控使番茄货架期延长1.5倍。该研究为开发基于植物信号分子的采后处理技术提供了范式，1 mM浓度方案可直接应用于商业冷链系统，据估算可使番茄产后损失降低20%以上。未来研究将聚焦ML-SA复配剂型优化及其对类胡萝卜素代谢的影响。