苹果气调贮藏中二氧化碳相关内部褐变的代谢标志物筛选与风险评估

本研究通过多品种苹果代谢组学分析，揭示了高二氧化碳(pCO2)和超低氧(pO2)条件下诱发内部褐变的关键代谢通路，发现酰化甾醇糖苷(ASG)、游离脂肪酸等脂质代谢物可作为早期风险标志物，为采后生理障碍预警提供新思路。

　　

亮点

五品种苹果在未使用二苯胺(DPA)处理时均出现内部褐变，其中'蜜脆'(Honeycrisp)褐变率最高达83%，且伴随特征性空腔形成。代谢指纹分析显示，症状组织与健康组织存在显著差异。

讨论

聚焦代谢组全景时，褐变前期代谢变化虽细微，但锁定症状相关代谢物后，我们发现了系列风险评估候选分子。不同类别代谢物受实验变量影响的方式各异：

1. 1.

   脂质代谢物：酰化甾醇糖苷(ASG)、游离脂肪酸、鞘脂等随CO₂风险水平升高而积累，如同"代谢警报器"。有趣的是，这些物质在DPA处理组同样升高，说明其反映的是环境压力而非必然导致褐变。

2. 2.

   保护性代谢物：甾醇酯和特定氨基酸水平与风险呈负相关，宛如天然的"抗褐变缓冲剂"。

3. 3.

   α-生育酚衍生物：检测到未知代谢物可能源自这种维生素E组分，暗示氧化应激在褐变中的作用。

这些代谢关系在测试品种中表现稳健，或可推广至其他易感品种。但其他生产变量是否引发相同代谢变化，仍需进一步探究——我们正致力于开发症状出现前的早期诊断方法。

作者贡献声明

David Rudell：负责论文撰写、项目设计及数据分析；Christine McTavish参与实验设计与代谢分析；团队其他成员协助样本采集与数据处理。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。需特别说明：本文某位作者担任期刊编委，但未参与本次审稿决策。

致谢

感谢华盛顿州果树研究委员会(项目AP-19-100)和美国农业部农业研究局(项目2094-43000-008-00D)的资助支持。