联合臭氧和1-甲基环丙烯处理通过调节活性氧和细胞壁代谢，保持草莓果实品质

《Postharvest Biology and Technology》：Combined ozone and 1-methylcyclopropene treatment preserves strawberry fruit quality while regulating reactive oxygen species and cell wall metabolism

　　• O? + 1-MCP 处理延缓了草莓的衰老并维持了草莓品质。• O? + 1-MCP 处理增强了抗氧化代谢并维持了ROS稳态。• O? + 1-MCP 处理抑制了细胞壁降解及相关酶活性。• 过量的ROS积累与膜脂过氧化相关。• 证实了ROS与细胞壁代谢之间的显著关系。**引言**草莓（*Fragaria × ananassa* Duch.）因其诱人的外观、宜人的风味和极高的营养价值而受到全世界的青睐（Charoenwoodhipong等，2025）。然而，其娇嫩的质地以及对机械损伤和微生物感染的高度敏感性导致其采后寿命非常短。草莓的主要采后病害包括由灰葡萄孢（*Botrytis cinerea*）引起的灰霉病和由根霉属（*Rhizopus* spp.）引起的根霉软腐病，两者都极大地造成了果实腐烂和采后损失（Ge等，2024；Rabasco-Vílchez等，2025）。除了病原菌侵染外，水分流失、氧化胁迫以及与衰老相关的生理变化会加速果实软化、营养降解和商业价值丧失。因此，需要能够同时限制微生物腐烂和延缓生理劣变的保鲜策略，以维持草莓品质并延长贮藏期。臭氧（O?）是一种强氧化剂，被广泛认为是一种绿色便捷的采后技术。它可以迅速分解为氧气而不留下有害残留物，因此适用于水果保鲜。O?可通过氧化微生物细胞膜和细胞内组分，有效降低果实表面的微生物负荷并抑制腐烂发生。此外，O?可作为温和的氧化诱导剂，激活防御相关反应并调节果实组织中的抗氧化代谢（Botondi等，2021）。在草莓中，臭氧处理已被证明可以减少腐烂、减缓品质损失，并有助于在贮藏期间保持果实新鲜度（Macías-Gallardo等，2023）。臭氧水联合超声波处理可减少微生物腐败并有助于维持草莓品质（Maryam等，2021）。相比之下，1-甲基环丙烯（1-MCP）主要抑制乙烯感知并延缓与衰老相关的生理变化。尽管草莓是非跃变型果实，但乙烯相关信号仍参与后期成熟和采后衰老（Van等，2024）。近期研究表明，1-MCP可以改善草莓的采后性能，尤其是与其他保鲜处理联合使用时（Wang等，2025）。此外，1-MCP在相对较低的浓度下即可有效发挥作用，并且可以作为气体型采后处理施用（Guo等，2026）。以往的草莓保鲜研究主要将臭氧与超声波或其他消毒技术结合，主要目的是增强微生物控制和维持总体品质；而1-MCP则与其他采后处理结合以延缓衰老并保持与品质相关的性状。然而，这些策略通常侧重于微生物灭活、气氛调节、风味保留或单一代谢过程。很少有研究在相同贮藏条件下直接比较O?、1-MCP及其联合处理，同时评估草莓中ROS相关氧化损伤和细胞壁解聚。它们的联合处理可能影响与草莓采后劣变相关的多个生理生化过程。在采后贮藏期间，草莓暴露于各种胁迫中，包括机械损伤、病原菌侵染、水分流失以及与衰老相关的代谢变化。这些胁迫可以刺激活性氧（ROS）的产生并扰乱细胞氧化还原稳态。过氧化氢（H?O?）和超氧阴离子（O?·?）是ROS的主要形式，它们的过量产生会破坏膜结构并干扰正常的生理代谢。丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的典型副产物，被广泛认为是采后果实氧化损伤的标志物（Zhang等，2020）。为应对ROS的过量产生，果实组织依赖酶促和非酶促抗氧化系统。抗氧化防御系统有助于ROS清除、氧化还原稳态维持以及采后果实品质的保持（Priyadarshi等，2024）。近期研究表明，氧化应激与草莓贮藏期间的果实衰老和细胞壁解聚密切相关（Xu等，2022）。这些发现表明，ROS相关变化可能与草莓采后软化和细胞壁解聚有关。果实软化是与细胞壁解聚密切相关的典型变化，它限制了草莓的贮藏寿命和可销售性。细胞壁主要由果胶、纤维素和半纤维素组成，这些多糖网络的稳定性对于维持果实质地和组织结构至关重要（Ye等，2024）。在贮藏过程中，果胶溶解和结构多糖的降解会削弱细胞壁结构并导致硬度损失。近期研究证实，草莓软化与细胞壁多糖变化、降解酶活性和细胞壁相关基因表达密切相关（Ren等，2023）。因此，维持果胶和半纤维素组分并抑制参与细胞壁解聚的酶类对于减缓草莓软化和保持采后质地非常重要。在本研究中，我们探讨了O?、1-MCP及其联合处理对草莓采后品质的影响。特别关注ROS积累、抗氧化酶活性、细胞壁多糖、细胞壁降解酶活性的变化，以及ROS代谢与细胞壁代谢之间的关联。本研究旨在评估O?、1-MCP及其联合施用对草莓品质保持的效果，并为开发冷藏草莓的有效联合保鲜策略提供依据。**章节片段****果实材料与样品处理**草莓（*Fragaria × ananassa* Duch. Cv. Hongyan）采自江苏省南京市甜心草莓采摘基地。样品在30分钟内运抵实验室，并在4 °C下预冷2小时以去除田间热。剔除有机械损伤、可见病害、形状异常或着色明显不均的果实。选择表面红度达70%–80%的果实。实验（A）：进行预备实验以选择合适的O?和1-MCP浓度。**O?和1-MCP处理对生理参数的影响**如图1所示，所有组别在冷藏期间草莓品质逐渐下降。对照组腐烂症状最为严重，而O?、1-MCP以及尤其是O? + 1-MCP处理延缓了果实劣变（图1A）。腐烂指数在贮藏期间持续上升，对照组最高，O? + 1-MCP处理组最低（图1B）。与其他三组（对照、O?和1-MCP）相比，O? + 1-MCP处理组的失重率...**讨论**在本研究中，O?和1-MCP处理均延缓了草莓果实的品质劣变，而联合处理效果最强。与对照组相比，联合处理有效抑制了腐烂指数和失重率的上升，减缓了硬度和可溶性固形物含量（SSC）的下降，并保持了更高的可滴定酸（TA）水平。这表明联合处理的优势不仅限于单一品质参数，而是在多个方面均有体现...**结论**总之，O?和1-MCP处理均能有效缓解草莓在冷藏期间的采后衰老和品质劣变，其中联合处理表现出最强的保鲜效果。联合处理与草莓果实中增强的抗氧化能力、更好的ROS稳态以及更低的H?O?、O?·?和MDA水平相关。此外，O? + 1-MCP处理草莓中延迟的软化与细胞壁组分的维持有关...**CRediT作者贡献声明****刘青：** 写作——初稿，方法学，调查，数据管理。**张玉洁：** 正式分析，数据管理。**李晓然：** 正式分析。**陆雨哲：** 正式分析。**涂康：** 监督，资源。**Bayu Nugraha：** 监督，资源。**兰伟杰：** 监督，资源。**潘磊庆：** 监督，资源，项目管理，概念化。**利益冲突声明**作者声明，他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所报告的工作。**致谢**本工作得到江苏省农业科技自主创新资金项目[编号：CX(23)1012]和江苏高校优势学科建设工程项目（PAPD）的资助。刘青|张玉洁|李晓然|陆雨哲|涂康|Bayu Nugraha|兰伟杰|潘磊庆