《Postharvest Biology and Technology》：Acacia gum augmented salicylic acid composite alleviates postharvest quality deterioration of lemons by regulating antioxidant defence, membrane integrity, and surface morphology
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柠檬采后通过阿克苏尔胶-水杨酸复合涂层冷储保鲜效果研究。涂层显著降低失重率、呼吸速率，维持膜透性稳定，延缓可滴定酸及表观颜色变化，同时提升总黄酮含量、DPPH自由基清除能力及酚类物质积累，协同激活POD、CAT、SOD等抗氧化酶活性。扫描电镜显示涂层形成致密保护层，FTIR证实分子间相互作用。多元分析验证复合涂层的最佳协同效应，保鲜期达50天，较对照延长30%。
Diksha Dhiman|Sukhjit Kaur Jawandha|Parmpal Singh Gill|Kashish Bajaj|Shalini Jhanji|Anu Kalia
印度旁遮普邦卢迪亚纳的旁遮普农业大学
摘要
由于水分迅速流失、氧化应激和代谢失衡，柠檬在采后极易出现品质下降。本研究探讨了一种基于多糖和水杨酸（SCA）的复合涂层在7±1°C的冷藏条件下保护柠檬果实物理化学、生物化学和酶学特性的有效性，冷藏时间为60天。在所有处理组中，含有10%阿拉伯胶（GA）和2 mM SCA的涂层处理过的柠檬果实显示出显著较低的质量损失、呼吸速率，并且膜通透性得到保持，优于单独使用涂层或对照组。GA-SCA复合涂层延缓了可滴定酸度（TA）和表面颜色的变化，表明成熟过程较为缓慢。此外，涂层处理过的柠檬果实总黄酮类化合物（TFC）含量更高，同时具有更强的抗氧化活性（DPPH）、羟基（•OH）自由基清除能力和总酚类化合物（TPC）含量也更高，这得益于抗氧化剂及相关防御酶（过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）水平的提升。扫描电子显微镜（SEM）观察发现，涂层处理过的柠檬果皮表面更加光滑致密，证实了涂层附着效果良好且水分流失减少。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了阿拉伯胶-水杨酸可食用涂层的物理化学特性，以评估分子相互作用和结构完整性，并通过流变测量确定了涂层的流动行为和粘弹性。多变量分析进一步支持了这些发现，显示出抗氧化特性与衰老指标之间存在强烈正相关，而10% GA + 2 mM SCA处理组效果最佳。总体而言，这种多糖-SCA涂层有效延长了柠檬果实的采后品质和保质期。
引言
柠檬（Citrus limon）在全球柑橘种植中占据重要地位，仅次于橙子和柑橘，以其高商业价值、丰富的营养成分、生物活性和药用价值而受到重视（Nasrin等人，2023年）。柠檬富含抗坏血酸、酚类化合物（如 hesperidin）以及钙、镁和磷等矿物质。这些成分能够清除自由基、抑制炎症反应，有助于预防坏血病、心血管疾病和某些癌症（Nasrin等人，2023年）。柠檬在收获时含有大量水分，因此是极好的补水来源。然而，收获后由于呼吸作用和蒸腾作用等代谢过程，柠檬会持续失去水分和重量，这些过程显著影响果实品质和保鲜期（Chinchkar等人，2025年）。此外，采后抗氧化化合物和有机酸的逐渐减少会降低其营养价值，影响消费者接受度和市场竞争力（Kaur等人，2024年）。采后储存过程中活性氧（ROS）水平的升高会进一步加剧这种恶化（Jan等人，2026b）。ROS（包括超氧阴离子O??和羟基自由基OH•）作为次级信号分子启动防御机制，但过量积累会导致氧化应激，降低初级和次级代谢产物的水平，从而影响果实品质和储存性（Darshan等人，2024年）。为了应对氧化损伤和ROS水平的升高，果实会激活酶促和非酶促抗氧化系统作为主要防御机制。关键抗氧化酶（如过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和苯丙氨酸氨裂解酶）在减轻ROS诱导的损伤中起关键作用。超氧阴离子被SOD分解为H?O?，随后CAT将其进一步分解为水和氧气；苯丙氨酸氨裂解酶启动苯丙烷酸代谢途径，生成具有防御作用的酚类化合物；POD通过将H?O?转化为水来防止细胞氧化应激，同时保持果实品质（Nikhil等人，2025年）。因此，增强抗氧化防御机制是延长柠檬果实保质期的有效方法。在这方面，迫切需要开发环保、生物相容、可生物降解且经济可行的方法来确保储存期间果实品质的安全。在多种采后保鲜技术中，可食用涂层是一种可行的策略，它能在果实表面形成半透膜，从而调节水分流失并保持营养价值（Sahithi-Reddy等人，2025年）。阿拉伯胶（GA）可食用涂层作为一种创新的采后技术，通过形成可生物降解的薄膜延长园艺产品的保质期，满足可持续食品保存的需求。阿拉伯胶是一种由Acacia senegal树分泌的多糖，其结构由通过1,3-糖苷键连接的β-D-吡喃糖基单元组成。由于其多功能特性，GA广泛应用于食品、饮料、制药和化妆品领域（Patel和Goyal，2015年）。GA还具备形成保护膜、调节气体交换和输送生物活性物质的能力，从而延长易腐产品的保质期并保持品质（Bajaj等人，2024a）。多项研究表明，GA在储存期间可减少木瓜、番石榴和香蕉的重量损失和软化（Addai等人，无日期；El-Gioushy等人，2022年；Maqbool等人，2011年）。另有研究显示，在蓝莓储存过程中应用GA可以延缓微生物腐败（Tahir等人，2020年）。同样，用阿拉伯胶处理的柿子在冷藏期间抗氧化剂含量也更高（Saleem等人，2020年）。功能性添加剂（如抗氧化剂和抗菌剂）可添加到可食用涂层中，以抑制病原体生长并保持果实的感官和营养完整性。当与生物活性抗氧化剂和抗菌化合物结合使用时，可食用涂层通过增强表面防御和延缓生化降解显著改善果实保存效果（Nikhil等人，2025年）。水杨酸（SCA）是一种内源性信号分子，通过调节ROS水平来调控氧化还原平衡，激活抗氧化酶并增强植物的抗氧化防御（Hanaei等人，2022年）。在植物中，SCA主要通过两种生物合成途径产生：一种是由异构核糖苷酸合成酶介导的异构核糖苷酸途径，另一种是由苯丙氨酸衍生的苯丙氨酸氨裂解酶途径（Khalil，2014年；Sinha等人，2022b）。SCA及其衍生物通过调节关键生理和代谢活动（如减缓呼吸作用、抑制乙烯产生和增强抗氧化防御）来减少采后损失。多项研究表明，水杨酸能调节杏子、橙子和香蕉等果实的代谢过程，从而降低腐烂速率（Alali等人，2018年；Amiri等人，2021年；Batool等人，2022年）。Amiri等人（2021年）还发现，水杨酸能延缓橙子在采后储存期间的呼吸速率峰值，从而减缓代谢活动并延长保质期。将水杨酸掺入阿拉伯胶涂层中可增强其抗菌效果，扩大其对微生物腐败的防护范围。这种协同作用有望减少水分流失、呼吸速率和电解质泄漏，保持抗氧化稳定性，从而延长柠檬果实的保质期。鉴于上述因素和现有研究的局限性，预计在水杨酸中添加阿拉伯胶可协同增强其抗菌效果和抗氧化潜力，从而提升果实品质。这种增强作用可能通过上调SOD、CAT和PAL的酶活性实现。因此，这种双重机制有望减轻氧化应激，延缓衰老过程，延长柠檬的保质期，保持其生理和生化完整性。这种综合方法为GA与SCA复合涂层的有效性提供了全面见解，阐明了它们在调节酶促抗氧化防御系统和保持果实储存期间生理生化完整性方面的作用。此外，通过扫描电子显微镜（SEM）进一步分析了果皮表面形态。本研究还采用了多变量分析方法（包括相关性分析和层次聚类），全面评估了物理化学特性、抗氧化反应和处理效果之间的相互关系。这种综合分析框架不仅加深了对机制的理解，还有效验证了GA-SCA复合涂层的有效性。总体而言，这项工作为GA与SCA涂层在柑橘保鲜中的协同作用提供了新的全面研究，为改进采后储存技术的发展提供了宝贵见解。
化学品和试剂
阿拉伯胶（通常称为阿拉伯树胶）从印度新德里的Central Drug House (P) Ltd.获得（产品代码：001025；CAS编号：9000–01–5）。该材料呈淡黄色至微白色粉末状，分散在水中后可形成清澈至微乳光的溶液，粘度较高且无可见颗粒物。根据供应商规格，该材料的最大干燥损失为15.0%傅里叶变换红外光谱
使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析了应用于柠檬的涂层配方之间的化学和结构相互作用。所有涂层配方的FTIR光谱在3200 cm?1附近显示宽吸收带，这归因于羟基（O–H）基团的伸缩振动，这是多糖基材料的特征。阿拉伯胶涂层的FTIR光谱在3200 cm?1附近也显示宽吸收带，与O–H基团的伸缩振动相关讨论
本研究评估了阿拉伯胶和GA-SCA复合涂层在冷藏条件下保持柠檬果实采后品质的有效性。总体而言，结果表明，涂层处理（尤其是GA + SCA配方）显著减少了生理衰退和生化降解，优于未涂层对照组和单独使用涂层的情况。复合涂层的增强保护效果可归因于其结构特性结论
本研究表明，含有2 mM SCA和10% GA的可食用涂层是最有效的处理方法，成功保持了柠檬果实的采后品质，优于单独使用涂层或对照组。经过复合涂层处理的柠檬在储存50天内仍保持可接受的市场品质，而对照组果实则较早出现品质下降CRediT作者贡献声明
Shalini Jhanji：资源提供。
Anu Kalia：资源提供。
Kashish Bajaj：写作、审稿与编辑、软件使用。
Sukhjit Kaur Jawandha：监督、方法设计、概念构思。
Parmpal Singh Gill：监督、概念构思。
Diksha Dhiman：写作、初稿撰写、实验研究、数据分析。
资金
“本研究未获得任何商业、公共或非营利机构的资助。”利益冲突声明
“作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。”致谢
“作者感谢旁遮普农业大学提供的必要研究设施。”
