《Horticulturae》：Effects of Melatonin Treatment on Postharvest Ripening, Fruit Quality, and Sugar–Acid Metabolism in ‘Saimaiti’ Apricots
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本研究探讨了外源褪黑素（melatonin，MT）处理与新疆‘赛买提’杏果实在冷藏期间延迟成熟及糖和有机酸代谢变化之间的关系。研究人员将果实浸入100 μmol·L-1的MT溶液中，在低于大气压0.05 MPa的压力下真空处理2 min，恢复常压后再浸泡8 m
本研究探讨了外源褪黑素（melatonin，MT）处理与新疆‘赛买提’杏果实在冷藏期间延迟成熟及糖和有机酸代谢变化之间的关系。研究人员将果实浸入100 μmol·L-1的MT溶液中，在低于大气压0.05 MPa的压力下真空处理2 min，恢复常压后再浸泡8 min，随后在0 ± 0.5 °C条件下贮藏49 d。对照组（CK）采用相同程序，但使用蒸馏水替代MT溶液。与CK相比，MT处理的果实在贮藏期间更好地保持了硬度、可溶性固形物含量（SSC）和可滴定酸度（TA），同时失重率更低。呼吸跃变高峰在CK果实中出现于第21 d，而在MT处理果实中则推迟至第28 d，乙烯释放高峰也呈现出类似的延迟趋势。蔗糖含量在贮藏期间持续下降，但从第7 d起，MT处理果实中的蔗糖含量始终高于CK；而葡萄糖和果糖含量则逐渐上升，且在35–49 d期间处理组间的差异更为显著。苹果酸和柠檬酸含量的差异在第28–35 d左右最为明显，同时伴随相关代谢酶活性的变化。在贮藏第49 d，MT处理果实在甜味接受度、酸味接受度、糖酸平衡和总体接受度方面均获得了更高的评分。综上所述，这些发现表明，MT处理可能延缓‘赛买提’杏果实的采后成熟进程，并有助于在冷藏期间维持其果实品质，这一过程伴随着糖和有机酸代谢的变化。
研究背景与目的
杏（Prunus armeniaca L.）是全球广泛栽培的水果，新疆作为杏的重要起源中心和主产区，拥有丰富的种质资源。其中，‘赛买提’杏是新疆喀什英吉沙县特有的商业栽培品种，以其外观诱人、肉质细嫩多汁、酸甜适口和独特风味而备受青睐。然而，杏属于呼吸跃变型果实，采后贮藏性相对有限。采收后，持续的呼吸作用和乙烯释放会加速果实的成熟与衰老，导致软化、失水、色泽劣变等品质下降问题。即使在低温贮藏条件下，杏果实仍保持较高的生理活性，转移到货架期后品质劣变会进一步加速。因此，理解采后生理变化并开发维持果实品质的方法，对于杏果实的贮藏和流通至关重要，尤其是在新疆这样的主产区。
杏果实的特征食用品质很大程度上取决于甜度和酸度的平衡。蔗糖、葡萄糖和果糖是主要的可溶性糖，而苹果酸和柠檬酸则是酸度的关键贡献者。采后贮藏期间，杏果实仍具代谢活性，糖和有机酸的组成也会发生变化。然而，关于外源褪黑素（MT）处理下‘赛买提’杏果实个体糖和有机酸含量及其相关代谢酶活性变化与采后生理反应之间关系的研究尚不充分。因此，本研究旨在通过整合分析，系统表征MT处理后‘赛买提’杏果实在冷藏期间的采后生理生化响应、糖酸代谢变化以及最终阶段的感官接受度，从而更全面地理解MT处理对该品种杏果实采后品质的影响机制。
主要技术方法
研究人员从新疆喀什英吉沙县采收新鲜‘赛买提’杏果实，选取成熟度、大小和外观一致的果实进行实验。采用真空辅助渗透法，将果实完全浸入100 μmol·L-1的MT溶液中，在低于大气压0.05 MPa下处理2 min，恢复常压后再浸泡8 min，对照组（CK）使用蒸馏水进行相同处理。处理后的果实置于0 ± 0.5 °C、相对湿度90–95%的条件下贮藏49 d。在贮藏的第0、7、14、21、28、35、42和49天进行取样分析。品质测定包括果皮颜色（色差计）、硬度（GY-4型硬度计）、可溶性固形物含量（SSC）和可滴定酸度（TA）（PAL-BX/ACID F5分析仪）以及失重率。生理指标包括呼吸强度（静态碱吸收法）和乙烯释放速率（手持式乙烯分析仪）。糖含量（蔗糖、葡萄糖、果糖）和有机酸含量（苹果酸、柠檬酸）采用高效液相色谱法（HPLC）测定。糖代谢相关酶（酸性转化酶AI、中性转化酶NI、蔗糖合酶分解方向SSc、蔗糖合酶合成方向SSs、蔗糖磷酸合酶SPS）和有机酸代谢相关酶（苹果酸脱氢酶MDH、苹果酸酶ME、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶PEPC、柠檬酸合酶CS、乌头酸酶Cyt-ACO/Mit-ACO、异柠檬酸脱氢酶IDH）的活性通过分光光度法测定。在贮藏终点（49 d），由60名未经培训的学生评价员对果实的外观、甜味接受度、酸味接受度、糖酸平衡和总体接受度进行9分制感官评价。
研究结果
果实颜色：贮藏期间，果实亮度L值下降，a值（红绿色度）和b值（黄蓝色度）上升。与CK相比，MT处理组果实的L值更高，a值和b值更低，表明MT处理减缓了果皮颜色的变化进程。
外观与果肉状况：随着贮藏时间延长，CK果实外观逐渐劣变，出现脱水皱缩、表面暗淡和果肉褐变。MT处理果实在整个贮藏期间保持了更好的外观和果肉状态，果面相对饱满光亮，果肉褐变程度较轻，组织完整性更好。
硬度、SSC、TA和失重率：果实硬度随贮藏时间持续下降，从第14天起MT处理组硬度显著高于CK，第49天时为CK的1.25倍。SSC呈先升后降趋势，MT处理组峰值出现在第21天（CK在第14天），末期SSC比CK高25.30%。TA持续下降，但MT处理组从第7天起始终高于CK，第49天时为CK的1.49倍。失重率持续增加，但MT处理组增幅始终较小，第49天时失重率比CK低49.63%。
呼吸强度和乙烯释放速率：呼吸强度和乙烯释放速率均呈先升后降的单峰曲线。CK果实的呼吸高峰和乙烯释放高峰均出现在第21天，而MT处理组均推迟至第28天。第49天时，MT处理组的呼吸强度和乙烯释放速率分别比CK低5.03%和20.83%。
糖含量：蔗糖含量持续下降，但MT处理组从第7天起始终高于CK，第49天时高17.59%。葡萄糖和果糖含量总体上升，两者在贮藏后期（35–49 d）的处理间差异更为显著。第49天时，MT处理组的葡萄糖含量比CK高44.78%，果糖含量为CK的2.47倍。
蔗糖代谢相关酶活性：AI和NI活性先升后降，MT处理组在贮藏末期的活性分别比CK高27.54%和33.41%。SSc活性在MT处理后持续较高，末期比CK高44.19%。SSs活性峰值在CK中出现在第14天，MT处理组推迟至第21天，末期MT组略高。SPS活性在两组中均于第14天达到最高，但MT处理组末期活性为CK的1.86倍。
有机酸含量：苹果酸和柠檬酸含量持续下降，但在贮藏中后期，MT处理组通常保留更多这两种有机酸。第49天时，MT处理组的苹果酸和柠檬酸含量分别比CK高10.62%和23.98%。
有机酸代谢相关酶活性：MDH活性先降后升，MT处理组活性更高，第35和49天分别为CK的1.61倍和1.15倍。ME活性逐步升高，但MT处理组活性较低，末期CK活性为MT组的1.26倍。PEPC活性先升后降，MT处理组活性更高，末期比CK高27.45%。CS活性早期升高后下降，MT处理组活性更高，末期比CK高78.65%。相反，IDH、Cyt-ACO和Mit-ACO活性在MT处理后持续较低，末期分别比CK低54.51%、39.94%和35.67%。
感官评价：贮藏49天后，MT处理果实在外观、甜味接受度、酸味接受度、糖酸平衡和总体接受度方面的得分均显著高于CK果实，其中酸味接受度和糖酸平衡的组间差异最大。
讨论与结论
讨论部分指出，MT处理后果实中蔗糖、葡萄糖和果糖的不同时间变化模式，与AI、NI、SSc、SSs和SPS等糖代谢相关酶活性的改变有关。MT处理提高了AI、NI和SSc的活性，促进了蔗糖的水解，从而增加了葡萄糖和果糖的含量；同时，更高的SSs和SPS活性也有助于维持蔗糖水平。对于有机酸，MT处理提高了CS和PEPC的活性，同时降低了ACO和IDH的活性，这种酶活性响应的相反方向可能反映了有机酸形成和利用的相对能力差异，从而有助于维持苹果酸和柠檬酸的含量。此外，研究还讨论了SSC、呼吸强度和乙烯释放峰值的时间差异，以及MT处理对果实采后生理和品质影响的复杂性。
研究结论：在所采用的真空辅助处理方案下，与溶剂和程序对照相比，经MT处理的‘赛买提’杏果实在冷藏期间表现出与延迟成熟相一致的生理变化。MT处理果实中呼吸跃变和乙烯释放高峰出现时间推迟，同时多项采后品质指标得到更好的维持。个体糖和有机酸表现出不同的时间响应模式，并伴有相关代谢酶活性的变化。在贮藏第49天，MT处理果实的感官接受度评分也高于CK。这些发现支持了在该实验条件下，MT处理与延迟成熟相关的生理反应之间存在关联，同时提供了伴随的糖和有机酸代谢变化的补充信息。这些变化是否能转化为市场贮藏寿命的延长，仍需进一步研究。
