芝麻酚通过调控酚类代谢和增强抗氧化能力抑制鲜切莴笋酶促褐变的研究

为解决鲜切莴笋因酶促褐变导致的品质劣变问题，研究人员探究了天然化合物芝麻酚（sesamol）的抑制作用。研究发现，500 mg L–1芝麻酚通过抑制PPO、POD和PAL活性，减少醌类形成，同时增强SOD、CAT活性，降低ROS和MDA含量，从而延缓褐变达8天。该研究为天然抗褐变剂开发提供了新思路，具有重要应用价值。

　　

鲜切果蔬因其便利性广受欢迎，但加工过程中的机械损伤会引发酶促褐变，导致色泽、营养和商品价值下降，造成巨大经济损失。莴笋（Lactuca sativa L.）作为一种营养丰富的蔬菜，其鲜切产品尤其容易发生褐变。目前常用的物理和化学方法存在感官品质受损或安全隐患等问题，而天然植物提取物因其安全性和有效性成为研究热点。芝麻酚（sesamol）是芝麻中的天然酚类化合物，具有抗氧化、抗菌等多种生物活性，但其在鲜切果蔬褐变抑制中的作用尚未深入研究。

为解决这一问题，山东农业大学食品科学与工程学院的研究团队在《Postharvest Biology and Technology》发表了最新研究成果。他们通过转录组学分析和生理生化实验，系统探究了芝麻酚对鲜切莴笋褐变的抑制作用及其机制。研究采用不同浓度芝麻酚处理鲜切莴笋，通过测定褐变指数、颜色参数和感官评分评估其效果；利用RNA-seq技术分析基因表达变化；通过测定PPO、POD、PAL、CAT、SOD和LOX等酶活性，以及总酚、醌类、H₂O₂、O₂^–和MDA含量等指标，阐明芝麻酚的作用机制。

3.1. 芝麻酚处理延缓鲜切莴笋褐变

研究发现500 mg L^–1芝麻酚能有效抑制莴笋褐变达8天，维持较高的L值和较低的a值，感官评分显著优于对照组。

3.2. 转录组学揭示芝麻酚抗褐变机制

PCA分析显示芝麻酚处理显著改变了基因表达模式。KEGG分析发现芝麻酚调控苯丙烷代谢、氧化应激和脂质过氧化相关通路，下调PAL、PPO、POD和LOX等褐变相关基因表达。

3.3. 芝麻酚抑制氧化酶活性和减少醌类含量

芝麻酚显著抑制PPO和POD活性，分别降低68.17%和14.64%，并减少醌类积累，表明其通过抑制酚类氧化延缓褐变。

3.4. 芝麻酚通过抑制PAL活性和基因表达降低总酚含量

芝麻酚处理显著降低PAL活性和LsPAL1/2/3基因表达，减少总酚积累，从源头抑制褐变底物生成。

3.5. 芝麻酚增强抗氧化能力并减轻脂质过氧化

芝麻酚提高CAT和SOD活性，增强DPPH自由基清除能力，降低H₂O₂和O₂^–含量，抑制LOX活性和MDA积累，缓解膜脂过氧化。

3.6. 相关性分析

褐变程度与PPO、PAL活性及醌类、ROS、MDA含量呈正相关，与抗氧化能力呈负相关，证实芝麻酚通过多途径协同抑制褐变。

该研究首次证实芝麻酚可通过"抑制酚类氧化（PPO/POD）—减少底物生成（PAL）—增强抗氧化防御（SOD/CAT）"的多靶点机制延缓鲜切莴笋褐变。相比传统抑制剂，芝麻酚具有GRAS（公认安全）特性，且带有宜人坚果香气，更具应用优势。研究为开发安全高效的天然抗褐变剂提供了理论依据，对鲜切果蔬保鲜技术发展具有重要意义。未来可进一步探索芝麻酚在其他果蔬中的应用及其分子作用机制。