《Postharvest Biology and Technology》：Slightly acidic electrolyzed water enhances fruit disease resistance in longans by activating phenylpropanoid and flavonoid pathways
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SAEW处理有效抑制龙眼采后病害，通过上调苯丙烷和黄酮类生物合成关键酶活性（CAD、PAL、4CL等）及提高总黄酮、木质素等次生代谢物含量，增强抗病性。转录组分析进一步验证了该作用机制。
刘青青|林胜泰|吴旭欣|范中祺|卓瑞玲|林一芬|李伯强|田世平|林梦石|林和同|陈一辉
福建省农林大学食品科学学院农产品产后技术研究所，福州，福建350002，中国
摘要
采后病害严重损害了龙眼的质量和市场价值。微酸性电解水（SAEW）以其广谱抗菌特性而闻名；然而，其对龙眼采后病害的疗效仍不明确。本研究假设SAEW可以通过调节苯丙素和黄酮类化合物的生物合成途径来抑制龙眼的病害发展。结果表明，SAEW处理显著降低了龙眼的病害严重程度，在储存第5天和第6天，病害指数分别下降了49.0%和32.5%。该处理还提高了与防御相关的酶的活性，包括β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶。此外，经过SAEW处理的龙眼表现出更高的CAD、PAL、CCR、POD、C4H、CHI、4CL和CHS的活性，以及更高的各种黄酮类化合物、总黄酮类化合物、酚酸、木质素和总酚类化合物的含量。转录组分析表明，在SAEW处理的龙眼中，参与苯丙素和黄酮类化合物生物合成的基因表达上调。这些发现表明，SAEW通过刺激这些关键的生物合成途径增强了龙眼的抗病性。SAEW通过增强龙眼的天然防御机制，为减轻其采后病害提供了一种有前景且创新的方法。
引言
龙眼（Dimocarpus longan Lour.）原产于中国南部，因其独特的风味、高营养价值和健康益处而受到重视（Shuai等人，2024年；Yu等人，2024年）。然而，夏季收获的龙眼代谢活跃，使其极易受到病原体感染（Li等人，2023年；Luo等人，2024年）。这种易感性增加了龙眼采后病害的风险，导致果实质量下降和重大经济损失（Sun等人，2023年；Du和He，2024年）。这些挑战凸显了龙眼产业中有效采后病害管理解决方案的紧迫性。
植物的防御反应涉及复杂的次生代谢途径，其中苯丙素途径在介导植物对各种胁迫的抵抗力方面起着关键作用（Wu等人，2017年；Yadav等人，2020年；Min等人，2025年；Sang等人，2025年）。在这个途径中，关键酶如苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）、肉桂酸4-羟化酶（C4H）和4-香豆酸CoA连接酶（4CL）催化苯丙氨酸转化为p-香豆酰-CoA，这是下游生物合成途径的重要底物（Jia等人，2023年；He等人，2025年；Sang等人，2025年）。值得注意的是，4CL对于将苯丙素途径与黄酮类和木质素途径联系起来至关重要（Chen等人，2024年）。在木质素生物合成途径中，p-香豆酰-CoA由羟基肉桂酰转移酶（HCT）、p-香豆酸3-羟化酶（C3H）、咖啡酰-CoA 3-O-甲基转移酶（CCoAOMT）、阿魏酸5-羟化酶（F5H）、咖啡酸O-甲基转移酶（COMT）和肉桂酰-CoA还原酶（CCR）等酶催化，生成单木质素（Wang等人，2025年）。这些单木质素随后通过过氧化物酶（POD）聚合形成木质素（Guo等人，2024年）。此外，查尔酮合成酶（CHS）和查尔酮异构酶（CHI）是黄酮类化合物生物合成途径中的主要限速酶，将p-香豆酰-CoA转化为橙皮苷（Sun等人，2025年）。橙皮苷进一步通过不同的酶如黄酮醇3-羟化酶（F3H）、黄酮醇合成酶（FLS）、二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）、花青素合成酶（ANS）、花青素还原酶（ANR）和白花青素还原酶（LAR）修饰，生成多种黄酮类化合物，包括山柰酚、槲皮素和儿茶素（Burin等人，2024年；Wang等人，2024年）。木质素的沉积增强了植物的细胞壁，形成了抵御病原体入侵的保护屏障（Wu等人，2017年；Ge等人，2018年；Zeng等人，2021年；Zhuang等人，2024年；Sang等人，2025年）。此外，酚类和黄酮类化合物具有强大的抗菌活性，进一步抑制了病原体的生长（Ge等人，2018年；Liu等人，2025年；Sang等人，2025年；Yang等人，2025年）。研究表明，这些途径在提高果实抗病性方面具有有效性。例如，噻氟菌胺处理增加了梨中的4CL、C4H和PAL的活性，提高了总黄酮类和酚类化合物的含量，从而增强了果实对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的抵抗力（Wu等人，2024年）。类似地，甲基茉莉酸处理通过诱导RrHCT、Rr4CL、RrCCR、RrPAL和RrDFR等基因的表达，减少了Rosa roxburghii果实的腐烂（Ma等人，2025年）。在蓝莓中，Bacillus tequilensis KXF6501无细胞上清液或KXF6501发酵液通过增强C4H、4CL和PAL的活性以及增加木质素、总黄酮类和总酚类化合物的含量，抑制了Botrytis cinerea的感染（Du等人，Li等人，2024年）。综上所述，这些发现突显了苯丙素和黄酮类途径在果实抗病性中的关键作用。然而，它们对龙眼采后病害抗性的具体贡献仍不清楚，需要进一步研究。
微酸性电解水（SAEW）是一种无色透明的水溶液，通过电解稀HCl或NaCl制备而成（Li等人，2018年；Xuan等人，2025年）。SAEW在暴露于空气、光线或水中时会逐渐恢复为普通水，使其对环境友好且对人体安全（Akther等人，2023年；Du等人，2024年；Feng等人，2024年）。此外，由于其接近中性的pH值（5.0–6.5），SAEW中的有效氯主要是次氯酸，其杀菌效果大约是次氯酸根离子的80倍（Du等人，Tian等人，2024年）。由于SAEW具有强大的杀菌性能且无残留污染，已被用于新鲜农产品的保鲜（Du等人，2024年；Han等人，2024年）。研究表明，SAEW在抑制多种水果和蔬菜（如杨梅、葡萄、新鲜切开的苹果和新鲜切开的茄子）的病原体生长和预防采后病害方面有效（Li等人，2020年；Gao等人，2023年；Suo等人，2023年；Feng等人，2024年）。
迄今为止，尚未有研究探讨SAEW对龙眼采后病害的影响。本研究通过关注苯丙素和黄酮类途径，探讨了SAEW如何增强龙眼的抗病性。我们通过生理和生化分析评估了SAEW对这些途径中酶活性和代谢物水平的影响。此外，我们还进行了转录组分析，以确定SAEW增强龙眼抗病性的关键代谢途径和基因。通过整合生理、生化和转录组方法，本研究系统地研究了SAEW在抑制龙眼采后病害方面的效果和潜在机制。这些发现为改善龙眼保鲜提供了宝贵的理论见解和实践策略。
材料
龙眼果实（Dimocarpus longan Lour. cv. ‘Fuyan’）在中国福建省南安市的一个果园中，在商业成熟期（开花后约120天）收获，总可溶性固形物含量为17.08±0.22%，硬度为508.93±1.98 N。SAEW溶液使用BD-600L电解水发生器（Want-Want Food Co. Ltd.，上海，中国）制备。
果实处理和样品收集
在初步实验中，将一批大小均匀且无疤痕的龙眼随机分为四组（每组900个果实）
果实病害症状、病害指数和商业可接受率的变化
如图1A所示，龙眼的病害症状随着储存时间的延长而逐渐加重。到储存的最后一天，对照组龙果表面覆盖了大量的真菌菌丝，而SAEW处理的龙果菌丝较少，病害症状较轻。同时，在处理和未处理的果实中，病害指数在储存期间持续增加（图1B）。然而，SAEW处理有效地减缓了病害的发展，降低了病害程度
讨论
采后的龙眼极易受到病原体感染，导致病害发生和商业价值下降（Chen等人，2020年）。因此，开发有效的处理方法来控制龙眼的采后病害对于减少经济损失至关重要。SAEW在控制多种水果的病原体感染和预防采后病害方面表现出显著效果（Du等人，2024年）。例如，SAEW处理显著减少了
结论
总之，SAEW处理通过激活果实的防御反应有效增强了龙眼的抗病性，如图8所示。具体而言，SAEW上调了苯丙素和黄酮类途径中的基因表达和酶活性，促进了抗病化合物的生物合成，包括总黄酮类化合物、木质素和总酚类化合物。此外，该处理还增强了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性，进一步增强了防御能力
作者贡献声明
刘青青： 数据整理、正式分析、调查、初稿撰写。
林胜泰： 调查。
吴旭欣： 调查。
范中祺： 调查。
卓瑞玲： 调查。
林一芬： 调查。
李伯强： 监督。
田世平： 监督。
林梦石： 撰写——审稿与编辑。
林和同： 资金获取、监督、撰写——审稿与编辑。
陈一辉： 资金获取、监督、撰写——审稿与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：32472421、32072272、32572669）、福建省自然科学基金（项目编号：2023J01280）以及福建农林大学科技创新基金（项目编号：KFB25069A、KFB24092）的支持。
