厌氧补偿点可以有效延长“帕尔默”芒果在加州储存条件下的保质期

《Postharvest Biology and Technology》：Anaerobic compensation point can effectively extend ‘Palmer’ mango shelf-life in CA storage

哈斯牛油果不同成熟阶段肉质、果皮和种子代谢组学特征研究。采用NMR代谢组学方法分析成熟期（未熟、成熟、过熟）牛油果各部位代谢物变化，发现糖类（七碳糖下降，氧化糖上升）、氨基酸（支链氨基酸和天冬氨酸减少，谷氨酸和谷氨酰胺增加）、酚酸（p-香豆酸和 апигенин衍生物上调）等代谢物显著变化，与果实品质、抗性及能量代谢相关。研究揭示了牛油果成熟过程中代谢调控网络，为优化产后处理提供理论依据。

　　在现代食品科学和农业技术中，牛油果因其独特的风味、奶油质地以及丰富的营养价值而受到全球消费者的青睐。作为一种被誉为“超级食物”的水果，牛油果富含健康脂肪、维生素、矿物质、膳食纤维和抗氧化剂，对促进健康、预防和缓解多种疾病如肥胖、心血管疾病、糖尿病和癌症具有积极作用。随着其健康益处被越来越广泛地认可，牛油果的产量和消费量预计将持续增长。然而，牛油果在采摘后的成熟过程中会经历一系列复杂的内部化学变化，这些变化不仅影响其品质，还对市场价值和储存条件产生重要影响。因此，深入了解牛油果在采摘后不同成熟阶段的代谢变化，对于优化其采摘后处理和储存策略具有重要意义。

采摘后成熟是一个涉及多个分子和生化反应的复杂生理过程，通常伴随着果实颜色、质地和风味的显著变化。牛油果属于呼吸跃变型果实，这意味着在采摘后，其呼吸速率和乙烯产生会显著增加，从而加速成熟过程。然而，与香蕉、芒果和木瓜等其他呼吸跃变型果实不同，牛油果在成熟过程中并不会出现糖分含量的明显增加，而是表现出糖分含量的显著下降。这一现象表明，牛油果的成熟机制与其他水果存在差异，因此其代谢变化也需要单独研究。此外，牛油果在成熟过程中还经历了细胞壁的分解和重组，导致其质地变软，这一过程与多种酶的活性密切相关。

为了全面了解牛油果在采摘后不同成熟阶段的代谢变化，本研究采用了一种基于核磁共振（NMR）的非靶向代谢组学方法，分析了‘Hass’牛油果的果肉、果皮和种子在未成熟、成熟和过熟阶段的代谢特征。NMR技术具有广泛检测多种代谢物、高可重复性和便于操作的优势，且能够提供关键代谢物的结构信息，从而为代谢物的鉴定提供支持。通过这种方法，研究团队能够识别出在不同成熟阶段显著变化的代谢物，并进一步探讨其在能量代谢、氧化还原状态、分解代谢以及风味形成和质地变化中的作用。

在果肉和果皮中，研究发现多种代谢物呈现出显著的变化趋势。例如，七碳糖如甘露七糖和珀西itol，以及葡萄糖、果糖和蔗糖的含量显著下降，而氧化糖如葡萄糖内酯和半乳糖内酯则明显增加。这一变化趋势可能与牛油果在成熟过程中对能量的需求增加有关，因为这些糖分在成熟过程中被转化为能量，以支持果实的生理活动。同时，支链氨基酸和天冬氨酸的含量下降，而谷氨酸和谷氨酰胺的含量则上升。这一现象表明，牛油果在成熟过程中可能经历了氨基酸代谢的调整，从而影响其风味和营养成分。

此外，研究还发现，果皮和果肉中的一些酚类化合物，如对香豆酸和芹菜素衍生物的含量显著上升。酚类化合物在植物中通常具有抗氧化和抗炎特性，其在牛油果成熟过程中的积累可能与其对抗氧化应激的能力增强有关。这些酚类化合物的增加可能有助于提升牛油果的营养价值和健康效益，特别是在其成熟后期。然而，牛油果的种子在采摘后的代谢变化则相对较小，这可能与其在成熟过程中处于代谢休眠状态有关。种子在未成熟时可能主要依赖于外部环境中的养分供应，而在成熟过程中，其代谢活动相对较少，因此表现出较低的代谢变化。

为了进一步分析这些代谢变化的生物学意义，研究团队利用了MetaboAnalyst和KEGG数据库进行代谢通路富集分析。结果表明，牛油果在采摘后的成熟过程中，涉及能量代谢、氧化还原状态、分解代谢以及风味形成和质地变化的特定代谢通路被显著激活。这些通路的富集为理解牛油果成熟过程中关键代谢物的调控机制提供了新的视角。例如，葡萄糖和果糖的减少可能与能量的消耗和代谢的调整有关，而谷氨酸和谷氨酰胺的增加则可能与氮代谢的增强相关。

牛油果的成熟过程不仅影响其内部代谢物的组成，还对果实的外观和口感产生重要影响。研究发现，果皮的颜色在成熟过程中发生了显著变化，表现为CIE L*值的降低和b*值的增加，这表明果皮的颜色逐渐变深，呈现出更深的黄色。而在果肉的硬度方面，随着成熟度的增加，果肉逐渐变软，这与细胞壁的分解和重组密切相关。果皮和果肉的硬度变化不仅反映了果实的成熟状态，还可能影响其在市场上的接受度和消费体验。

此外，牛油果在成熟过程中表现出的代谢变化还与其生理功能和环境适应性密切相关。例如，C7糖如甘露七糖和珀西itol在成熟过程中迅速减少，这可能与其作为抗氧化剂和应激保护剂的功能有关。这些糖分在采摘初期含量较高，可能在成熟过程中被利用以应对氧化应激，从而维持果实的稳定性和品质。同时，甘油酸和半乳糖内酯的增加可能表明牛油果在成熟过程中增强了其抗氧化能力，这有助于延长其货架寿命并提高其营养价值。

在研究中，还发现了一些其他代谢物的变化，如三甲胺氧化物（trigonelline）和胆碱（choline）的含量在果肉和果皮中显著减少或增加。三甲胺氧化物的减少可能与其在果肉中赋予的苦味有关，而胆碱的增加则可能与细胞膜的分解和脂质代谢有关。这些代谢物的变化不仅反映了牛油果在成熟过程中的生理状态，还可能影响其风味和营养特性。

综上所述，本研究通过基于NMR的代谢组学方法，揭示了牛油果在采摘后不同成熟阶段的代谢变化。这些变化不仅涉及糖分、氨基酸、脂肪酸、有机酸和酚类化合物的动态调整，还与能量代谢、氧化还原状态、风味形成和质地变化等关键生理过程密切相关。研究结果表明，牛油果在成熟过程中表现出显著的代谢差异，特别是在果肉和果皮中，而种子则表现出相对稳定的代谢状态。这些发现为优化牛油果的采摘后处理和储存策略提供了重要的科学依据，同时也为提升其营养价值和健康效益提供了新的思路。通过深入理解这些代谢变化，未来的农业实践可以更好地控制牛油果的成熟过程，从而确保其在市场上的品质和市场价值。