双轴取向聚乙烯（BOPE）薄膜通过调控代谢通路延缓采后桃果实衰老及品质劣变的机制研究

针对采后桃果实易软化腐烂、营养流失快的问题，本研究对比了传统聚乙烯（PE）与新型双轴取向聚乙烯（BOPE）薄膜的保鲜效果。结果表明，BOPE包装通过增强抗氧化酶活性（POD、PAL）、抑制脂质过氧化（MDA降低），并调控丙酮酸代谢、类黄酮生物合成等通路，显著延缓桃果实品质劣变，为果蔬保鲜技术提供了新策略。

　　

桃（Prunus persicaL.）作为全球广泛栽培的核果类水果，以其香甜风味和丰富营养深受消费者喜爱。中国占据了全球60%的桃种植面积和产量，但桃果实的采后保鲜始终是产业面临的严峻挑战。夏季采收的桃果实呼吸作用旺盛，易发生快速软化、微生物侵染和生理劣变，导致果实色泽暗淡、质地软化、营养成分降解，严重限制了其市场流通和商业价值。传统聚乙烯（PE）薄膜虽成本低、透明度高，但其气体和水分阻隔性能有限，在长期贮藏中易破损，难以满足高端市场需求。近年来，双轴取向聚乙烯（BOPE）作为一种新型高性能包装材料，通过线性低密度聚乙烯与高密度聚乙烯的双向拉伸工艺制成，具有更高的机械强度、透明度和阻隔性能，被认为是可回收单材料包装的重要选择。

为探究BOPE薄膜对桃果实采后品质的影响及其分子机制，本研究以“双红夏丽”品种桃为实验材料，采用PE薄膜（10 μm）和BOPE薄膜（30 μm）包装果实，以未包装果实为对照，在20±1°C条件下贮藏9天，系统评估了果实表型、生理指标和分子表达变化。

研究团队通过多项关键技术展开分析：首先利用色差计和硬度测定仪跟踪果实色泽（L, a, b*）和硬度的变化；采用紫外分光光度法测定总酚、类黄酮、花青素和类胡萝卜素含量；通过酶活性分析（POD、PAL）和丙二醛（MDA）含量评估氧化应激状态；使用酚硫酸法和DNS法量化可溶性糖与还原糖；采用茚三酮法测定游离氨基酸和脯氨酸含量；最后通过Illumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序，结合GO和KEGG富集分析差异表达基因（DEGs）。所有实验均设置3次生物学重复，数据经SPSS和R语言进行统计学处理。

3.1. BOPE薄膜显著改善桃果实采后表观品质并降低病原侵染率

结果表明，BOPE包装的桃果实在贮藏末期（9 DAS）病害指数显著低于PE组和对照组，果实表面腐烂和微生物生长明显减少。BOPE组果实重量损失率更低，硬度保持更好（6 DAS时比对照组高134%）。色泽参数（L, a, b*）的衰减速度显著减缓，说明BOPE能有效维持果实亮度和色素稳定性。性能测试显示BOPE的气体渗透性比PE低83%，水蒸气渗透性低78%，而透光率均超过90%，证实其优异的屏障功能和光学性能。

3.2. BOPE有效延缓抗氧化物质降解

BOPE包装的桃果实总酚、类黄酮、花青素和类胡萝卜素含量均高于其他组。尤其在6 DAS时，总酚含量分别为对照组和PE组的1.49倍和1.18倍；贮藏末期类胡萝卜素含量为对照组的1.91倍。这些结果提示BOPE通过维持抗氧化物质水平，减缓了果实衰老相关的氧化损伤。

3.3. BOPE增强抗氧化酶活性并减轻膜脂过氧化

BOPE组中过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性显著较高，而脂质过氧化产物MDA含量较低。9 DAS时，POD活性为对照组的1.66倍，MDA含量则显著降低。表明BOPE包装通过激活ROS清除系统和酚类物质合成途径，保护了细胞膜结构的完整性。

3.4. BOPE维持较高糖类和氨基酸水平

可溶性糖和还原糖在BOPE组中保持较高水平，9 DAS时还原糖含量分别为对照组和PE组的1.90倍和1.37倍。游离氨基酸和脯氨酸含量也显著更高，6 DAS时游离氨基酸含量比对照组高55%。这些代谢物不仅有助于维持果实风味，还增强了细胞的渗透调节和抗逆能力。

3.5. 多组学关联分析揭示BOPE调控代谢网络

主成分分析（PCA）显示，MDA含量和可溶性糖是引起样本变异的主要因素。相关性分析表明果实硬度与色泽参数、抗氧化物质呈正相关，POD活性与MDA含量负相关（r = -0.89）。转录组测序发现BOPE组与对照组间存在1041个DEGs，其中801个基因下调。KEGG富集分析显示这些基因显著参与丙酮酸代谢、类黄酮生物合成（ko00941）、谷胱甘肽代谢（ko00480）和花青素生物合成（ko00942）等通路。关键基因如CYP75B2（类黄酮合成）、GSTU9/GSTU10（谷胱甘肽-S-转移酶）和HST（莽草酸羟基肉桂酰转移酶）在BOPE组中显著上调，而PE组中LAR（白花青素还原酶）特异性高表达。

4. 结论与意义

本研究系统阐明了BOPE薄膜通过调节桃果实采后生理代谢和基因表达，有效延缓品质劣变的机制。BOPE优异的屏障性能创造了稳定的微环境，抑制了呼吸作用和水分流失；通过激活POD、PAL等抗氧化酶活性和酚类物质合成，减轻了氧化损伤；同时调控糖代谢、氨基酸积累和应激相关基因表达，增强了果实抗逆性。转录组分析进一步从分子层面揭示了BOPE包装影响丙酮酸代谢、类黄酮和谷胱甘肽通路的关键作用。

该研究不仅为桃果实采后保鲜提供了高效、环保的包装解决方案，也为其他易腐果蔬的贮藏技术开发提供了理论依据和技术参考。论文发表于《Food Chemistry: Molecular Sciences》，对推动农产品减损增值和食品包装产业升级具有重要意义。