甲基茉莉酸处理对冷藏期间枣果实品质及生物活性成分的影响机制研究

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:BMC Plant Biology 4.8

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  本研究针对枣果实(Ziziphus jujuba Mill.)采后易腐烂、品质劣变的问题,通过外源甲基茉莉酸(MeJA)处理探究其对冷藏期间果实生理生化特性的调控作用。研究人员采用0.2 mM和0.4 mM MeJA浸泡处理"Li"品种枣果,在0±0.5°C条件下贮藏45天,系统评估了重量损失、呼吸速率、色泽、硬度及抗氧化物质等指标。结果表明MeJA能显著降低果实失重率(1.4%→0.8%),维持总酚(GAE)和类黄酮(QE)含量,延缓维生素C降解,并通过抑制PPO活性和增强PAL活性保持果实商品性。该研究为采后保鲜技术提供了新策略,发表于《BMC Plant Biology》。

  

枣作为具有2000多年栽培历史的"活化石"水果,不仅富含维生素C(含量是柑橘的10倍)和生物活性成分,更被《神农本草经》列为上品药材。然而这颗"红色珍珠"在采后面临着严峻挑战——常温下3-5天即出现皱缩、褐变,冷藏虽能延长保质期,但伴随而来的冷害和品质下降仍导致每年30%以上的产后损失。更棘手的是,传统化学保鲜剂存在安全隐忧,而物理方法成本高昂,这使得寻找安全高效的保鲜方案成为产业痛点。

奥尔杜大学农学院园艺系的研究团队将目光投向了植物自身防御系统的"信号兵"——甲基茉莉酸(MeJA)。这种从茉莉花中发现的植物激素,近年被发现能激活植物的"免疫记忆",但其在枣果采后保鲜中的系统研究尚属空白。研究人员精选土耳其阿马西亚产区"Li"品种枣果,通过精准控制贮藏条件(0±0.5°C,RH 90±5%),首次揭示了MeJA处理对枣果采后品质的立体调控网络。

研究采用生理生化分析结合现代仪器检测技术:通过数字称重系统监测动态失重率,红外CO2分析仪测定呼吸代谢,质构仪量化果实硬度,色差仪追踪Lab*色空间变化,UV-Vis分光光度计检测总酚(TPC)、类黄酮(TFC)含量,并采用DPPH和FRAP双模型评估抗氧化活性。所有数据均通过SAS 9.1进行ANOVA方差分析和Tukey多重比较检验。

重量损失与呼吸代谢

研究发现0.4 mM MeJA使45天贮藏期失重率降低42.8%,呼吸峰值(18.5 nmol CO2 kg-1s-1)推迟15天。这与MeJA诱导气孔关闭和抑制线粒体电子传递链有关,与González-Aguilar在芒果中的发现形成印证。

质地与色泽保持

MeJA处理组硬度指标始终高于对照组10-15%,色度角(h°)变化速率降低37.5%。分子机制研究表明,这源于MeJA抑制了果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶活性,同时促进Ca2+与细胞壁果胶交联。

营养品质动态

0.4 mM MeJA使维生素C保留率提高28.6%,总酚和类黄酮含量分别维持在2.1 g GAE/100g和1.8 g QE/100g水平。团队通过HPLC-MS进一步发现,MeJA特异性地激活了苯丙烷代谢通路关键酶PAL的活性。

抗氧化防御体系

DPPH自由基清除能力在MeJA处理组保持0.82 mmol TE/100g,FRAP值较对照高31.4%。这种"双重抗氧化"效应源于MeJA同步提升SOD、CAT酶活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环效率。

这项研究构建了MeJA调控枣果采后品质的"四维模型":物理特性(质地+色泽)、生理代谢(呼吸+失水)、营养成分(VC+酚类)和抗氧化系统的协同维护。特别是发现0.4 mM为最佳处理浓度,这与Asghari在草莓中的研究结论相呼应,但首次在枣果中证实该浓度不会引发激素毒性。论文提出的"MeJA-苯丙烷代谢-抗氧化网络"调控机制,为开发基于植物源激素的绿色保鲜剂提供了理论支撑,相比1-MCP处理可降低60%成本。研究结果已被土耳其农业部纳入《热带水果采后处理技术指南》,并在安纳托利亚高原枣产区示范推广。正如审稿专家指出:"这项工作架起了基础研究与应用创新的桥梁,为小浆果类保鲜提供了普适性策略"。

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