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酸性电解氧化水通过调控抗病物质和细胞壁多糖代谢缓解龙眼感染Phomopsis longanae Chi后的贮藏性下降
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月26日 来源:Powder Technology 4.6
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推荐:本研究针对龙眼采后因Phomopsis longanae Chi(P. longanae)侵染导致的果实软化与品质劣变问题,探究了酸性电解氧化水(AEOW)处理对感染龙眼的保鲜机制。结果表明,AEOW通过提升苯丙烷代谢关键酶(PAL、C4H、4-CL等)活性和抗病物质(木质素、黄酮等)积累增强果实抗病性,同时抑制细胞壁多糖降解酶(PE、PG、XET等)活性以维持细胞壁完整性。该研究为采后龙眼真菌病害防控提供了新策略。
龙眼作为热带亚热带高价值经济作物,其商业价值常因采后品质劣变而大打折扣。尤其在高温高湿的成熟季节,病原真菌Phomopsis longanae Chi(P. longanae)的潜伏侵染会引发果肉崩溃(pulp breakdown),表现为软化、流汁和营养流失。这种由真菌侵袭和生理代谢加速共同导致的贮藏性下降,已成为制约龙眼产业发展的关键瓶颈。传统化学杀菌剂存在残留风险,而物理保鲜技术成本较高,因此开发安全高效的替代方案迫在眉睫。
酸性电解氧化水(AEOW)因其高氧化还原电位(ORP)、低pH和有效氯浓度(ACC)等特性,展现出广谱抗菌潜力。前期研究发现AEOW能通过调节活性氧(ROS)代谢延缓P. longanae侵染龙眼的品质劣变,但其对果实抗病物质和细胞壁代谢的调控机制尚不明确。为此,福建农林大学食品科学学院Chen Yihui团队在《Powder Technology》发表研究,系统揭示了AEOW通过双重代谢调控提升龙眼贮藏性的分子机制。
关键技术方法
研究以‘福眼’龙眼为材料,设置P. longanae接种组和AEOW(pH 2.5,ACC 80 mg L–1)+P. longanae处理组,于28±1°C下贮藏5天。每日测定果肉崩溃指数、硬度,采用分光光度法检测抗病物质(木质素、黄酮、总酚)含量,通过酶联免疫法分析苯丙烷代谢酶(PAL、C4H、4-CL、CAD、POD)和病程相关蛋白(CHI、GLU)活性,并利用离子色谱技术定量细胞壁多糖(CWM、CSP、ISP、纤维素等)及其降解酶(PE、PG、XET等)动态变化。
研究结果
3.1 果实表型与质地特性
AEOW处理使P. longanae侵染龙眼的果肉崩溃指数降低42.25%,硬度提升62.28%(第5天)。电镜观察显示AEOW组细胞壁结构更完整,印证其缓解真菌导致的组织瓦解。
3.2 抗病物质代谢调控
AEOW显著提升苯丙烷代谢通量:PAL活性最高增加74.64%,CAD和POD活性分别提升108.29%和113.37%,驱动木质素含量增加19%(第4天)。同时,黄酮和总酚含量较对照组提高20.19%和30.19%,协同增强抗氧化防御。
3.3 细胞壁多糖动态平衡
AEOW抑制PE(20.95%)、PG(21.16%)和XET(16.76%)活性,维持CWM(1.6%)、纤维素(65.13%)和共价可溶性果胶(CSP,11.68%)含量,减少水溶性果胶(WSP)17.75%的转化,延缓细胞壁解聚。
4.1-4.3 机制讨论
研究提出AEOW通过“双通路协同”作用延缓龙眼品质劣变:一方面激活苯丙烷代谢增强抗病性,木质素沉积与CHI/GLU协同破坏真菌细胞壁;另一方面抑制PE/PG介导的果胶解聚和XET催化的木葡聚糖重构,维持细胞壁力学性能。这种双重调控使果实形成“防御-结构”双重屏障,较单一杀菌处理更具可持续性。
结论与意义
该研究首次阐明AEOW通过协调抗病物质合成与细胞壁代谢延缓采后龙眼品质劣变的生理机制,为开发绿色保鲜技术提供理论依据。未来研究可结合转录组学解析AEOW调控关键基因(如PAL、PG)表达的分子信号通路,推动该技术产业化应用。
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