外源ATP与DNP调控鲜切黄瓜能量代谢及酚类合成的保鲜机制研究

本研究揭示了外源ATP（腺苷三磷酸）和DNP（2,4-二硝基苯酚）通过调控H+-ATPase、Ca2+-ATPase等酶活性和相关基因表达，影响鲜切黄瓜能量代谢（SDH、CCO）及苯丙烷途径（CsPAL/CsC4H/Cs4CL2），为提升即食蔬菜保鲜技术提供理论依据。

　　

Highlight

外源DNP和ATP处理对鲜切黄瓜品质维持、内源能量代谢及酚类生物合成的影响研究结果表明：ATP处理能保持感官品质、抑制微生物生长并延缓抗坏血酸含量下降，而DNP处理则加速品质劣变。ATP通过调控H⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase、琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素C氧化酶(CCO)活性及相关基因表达激活能量代谢，DNP则表现出抑制作用。此外，ATP还能通过刺激苯丙烷代谢途径相关酶活性和CsPAL、CsC4H、Cs4CL2基因转录促进单体酚酸及总酚积累。

Materials and treatment

实验选用采后24小时内、大小均一（长度18-20cm，直径4-5cm）的鲜食黄瓜，经0.02%次氯酸钠消毒后切制成6×0.2×0.2cm³规格的丝状样品。

Effect of DNP and ATP on color parameters and firmness

• L^*值：ATP处理组延缓亮度下降，DNP组加速劣变（图1A）

• a^*值：对照组与ATP组逐渐升高，DNP组前12小时骤降后微升（图1B）

• b^*值：对照组与ATP组下降，DNP组前6小时激增后缓降（图1C）

Discussion

鲜切黄瓜易因水分流失、质地劣变和微生物腐败导致货架期缩短。ATP通过维持能量稳态（保持TSS、AsA和叶绿素含量）和激活苯丙烷代谢途径（提升PAL/C4H/4CL酶活）实现保鲜，而DNP作为线粒体解偶联剂通过抑制ATP生成加速品质衰退。该发现为即食蔬菜加工保鲜提供了能量代谢调控新视角。

Conclusion

ATP处理通过三重机制提升鲜切黄瓜品质：①维持感官特性（色泽/质地）和营养成分；②激活能量代谢关键酶（H⁺-ATPase/SDH/CCO）；③上调苯丙烷途径限速酶基因（CsPAL/CsC4H/Cs4CL2）表达。DNP则通过阻断氧化磷酸化产生相反效果，该研究为开发基于能量代谢调控的保鲜技术奠定理论基础。