快速淀粉降解过程伴随着相关基因的表达及关键酶的活性变化，从而使得采后苹果在糖分、酸度及硬度等综合品质上达到最佳状态

《Postharvest Biology and Technology》：Rapid starch degradation characterized by the related gene expression and key enzymes resulted in an optimum comprehensive quality of sugar, acid, and firmness in postharvest apples

牛油果不同部位代谢组学分析揭示成熟阶段代谢变化及功能关联。采用氢核磁共振技术系统研究Hass牛油果果肉、果皮及种子在未熟、成熟、过熟阶段的代谢物动态，发现果肉和果皮中糖类（七碳糖显著下降，氧化糖如葡萄糖酸内酯和半乳糖酸内酯上调）、氨基酸（支链氨基酸减少，谷氨酸/谷氨酰胺增加）及酚类（p-香豆酸和 апигенин衍生物上调）代谢呈现显著差异，种子代谢相对稳定。代谢通路分析显示能量代谢（糖类分解）、氧化还原平衡（抗氧化酚类积累）及分解代谢（细胞壁组分降解）是成熟关键过程。研究成果为牛油果品质调控与功能开发提供代谢标记物支持。

　　这项研究通过应用基于核磁共振（NMR）的非靶向代谢组学方法，系统分析了‘Hass’鳄梨（Persea americana Mill. Hass）在采摘后不同成熟阶段（未成熟、成熟、过熟）中，果肉、果皮和种子的代谢变化。鳄梨作为一种广受欢迎的水果，因其独特的风味、丰富的营养成分以及对健康的多种益处而备受关注。然而，采摘后的成熟过程会引发一系列复杂的内部化学变化，这些变化不仅影响鳄梨的品质，还对其市场价值和储存能力产生重要影响。目前，关于鳄梨整体组织代谢变化的系统性研究仍较为有限，因此本研究旨在填补这一知识空白，揭示鳄梨在采摘后成熟过程中代谢网络的动态变化，从而为优化鳄梨的储存和运输策略提供科学依据。

研究发现，在鳄梨的果肉和果皮中，多种代谢物的含量随着采摘后成熟阶段的变化而发生显著变化。例如，七碳糖如甘露七糖和珀西醇的含量显著下降，而氧化糖如葡萄糖酸内酯和半乳糖酸内酯的含量则增加。同时，支链氨基酸（BCAAs）如缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的水平也明显降低，而谷氨酰胺和谷氨酸则有所上升。此外，酚类化合物如对香豆酸和芹菜素衍生物的含量在成熟过程中显著增加。这些变化与鳄梨的生理状态密切相关，包括能量代谢、氧化还原平衡、分解代谢以及风味和质地的变化。通过代谢通路富集分析，研究者进一步明确了这些代谢物变化所涉及的具体代谢途径，为理解鳄梨成熟过程中的生物化学机制提供了重要线索。

在实验设计方面，研究人员选择了‘Hass’鳄梨作为研究对象，这些鳄梨在采摘时处于成熟但未完全成熟的阶段，以确保其后续的成熟过程能够自然发生。鳄梨被运送到实验室后，在5°C的环境下保存了一夜，以稳定其生理状态。随后，研究人员将未成熟的鳄梨分为三个组别：未成熟、成熟和过熟，并分别记录了不同阶段的果皮颜色和果肉硬度的变化。通过使用手持色度计和质构分析仪，研究人员对果皮颜色和果肉硬度进行了定量测量，结果表明，随着成熟度的增加，果皮颜色由绿色逐渐转变为深黄色，果肉硬度则明显下降。这些变化不仅反映了鳄梨的成熟过程，也为评估其品质提供了重要的外部指标。

在代谢物分析方面，研究采用了基于1H NMR的代谢组学方法，这是一种能够全面检测多种代谢物的非靶向分析技术。研究人员首先将鳄梨的果肉、果皮和种子分别分离并切片，随后在?80°C的低温下进行冻干处理，以去除水分并保持代谢物的稳定性。冻干后的样品被进一步研磨，并再次进行冻干处理，以获得均匀的粉末。接着，将50毫克样品溶解在甲醇-d4和重水的混合溶液中，通过超声波提取代谢物，并进行离心以去除杂质。最终获得的上清液用于NMR分析，而剩余的50微升样品则用于制备质量控制（QC）样本。通过对比实验谱图与在线数据库（如HMDB和BMRB）中的参考化合物谱图和化学位移信息，研究人员成功鉴定了多种代谢物，并通过二维NMR技术（如TOCSY和HSQC）进一步确认了这些代谢物的结构特征。

为了深入分析代谢物的变化，研究采用了多种多元统计分析方法，包括主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）。这些方法不仅能够揭示不同组织在不同成熟阶段的代谢差异，还能识别出对成熟过程具有显著影响的代谢物。例如，PCA结果显示，果肉和果皮在不同成熟阶段表现出明显的代谢聚类，而种子的代谢变化则相对较小。OPLS-DA分析进一步强化了这一结论，显示出果肉和果皮在成熟过程中代谢物的变化更为显著。通过OPLS-DA的载荷图和得分图，研究人员能够识别出哪些代谢物在不同成熟阶段发生了显著变化，并评估这些变化的统计学意义。例如，在果肉的未成熟到成熟阶段，甘露七糖、珀西醇等七碳糖的含量明显下降，而氧化糖如葡萄糖酸内酯和半乳糖酸内酯的含量则显著上升。此外，果肉中谷氨酸和谷氨酰胺的水平增加，这可能与鳄梨的风味发展和氧化应激反应有关。

在果皮的代谢变化方面，研究也发现了一些显著的差异。例如，果皮中的一些氨基酸和有机酸的含量随着成熟度的增加而发生变化，而酚类化合物如对香豆酸和芹菜素衍生物的含量则显著上升。这些变化不仅反映了鳄梨成熟过程中的代谢动态，还揭示了其在不同成熟阶段的生理适应性。值得注意的是，果皮和果肉中的代谢物变化比种子更为显著，这可能与种子在成熟过程中处于代谢休眠状态有关。种子在采摘后受到外部环境的影响较小，因此其代谢活动相对较少，变化也较为有限。

研究还对代谢物变化的生物学意义进行了深入探讨。例如，七碳糖如甘露七糖和珀西醇在鳄梨成熟过程中迅速下降，这可能与其作为抗氧化剂和潜在健康益处的功能有关。此外，氧化糖如葡萄糖酸内酯和半乳糖酸内酯的积累可能有助于增强鳄梨的抗氧化能力，从而在成熟过程中提供一定的保护作用。这些代谢物的变化可能与鳄梨的呼吸作用和氧化应激反应密切相关，因为成熟过程中，鳄梨的呼吸速率显著增加，导致能量需求上升，进而促进糖类的分解和氧化。同时，一些有机酸如乙酸、苹果酸和富马酸的含量在过熟阶段明显下降，而琥珀酸的含量则有所增加，这可能与三羧酸循环（TCA cycle）的活动变化有关。

此外，研究还发现了一些与鳄梨成熟相关的代谢物，如酚类化合物。这些化合物在果肉和果皮中表现出显著的增加趋势，可能与成熟过程中发生的氧化应激有关。氧化应激是采摘后成熟过程中常见的现象，尤其是在气候型水果中，如鳄梨。由于呼吸作用和分解代谢的增强，鳄梨内部会产生一定量的活性氧物种（ROS），这些ROS可能作为信号分子，触发抗氧化物质的合成和积累。通过代谢通路富集分析，研究人员进一步确认了这些代谢物变化所涉及的通路，包括能量代谢、氧化应激反应、风味发展和质地变化等。这些发现不仅有助于理解鳄梨成熟过程中的代谢机制，还为优化其储存和运输条件提供了理论依据。

研究还探讨了鳄梨成熟过程中一些其他代谢物的变化。例如，三磷酸腺苷（ATP）的含量在成熟过程中显著增加，这表明鳄梨的呼吸作用在成熟阶段明显增强。ATP作为细胞内的主要能量载体，其含量的变化可能反映了鳄梨在成熟过程中对能量的需求增加。另一方面，三嗪醇（trigonelline）的含量在果肉和果皮中显著下降，这可能与其在植物代谢中的功能有关，如氮储存和渗透胁迫调节。三嗪醇的减少可能与鳄梨在成熟过程中氮代谢的改变有关，同时也可能影响其风味特征，使其更加可口。

最后，研究总结指出，本研究通过基于NMR的代谢组学方法，为鳄梨在不同成熟阶段的代谢特性提供了全面的视角，并揭示了其生理变化的潜在机制。这些发现不仅有助于理解鳄梨成熟过程中的代谢网络，还为优化鳄梨的储存和运输策略提供了科学依据。例如，未成熟的鳄梨含有较高浓度的具有抗氧化特性的七碳糖，这可能使其在某些健康功能方面更具优势。同时，鳄梨种子的代谢稳定性提示其可能作为可持续来源的生物活性化合物和抗氧化剂，为鳄梨的综合利用提供了新的思路。通过这些代谢物标记，研究人员能够更准确地评估鳄梨的成熟度，并制定相应的储存和处理策略，以保持其理想的风味、质地和生物活性特征。