中短波紫外線調節(jié)采后番茄品質及相關次生代謝的效應與機理.pdf

1、中短波紫外線照射處理采后果蔬是一種無化學污染的物理保鮮方法，符合當前消費者追求安全營養(yǎng)食品的趨勢。尤其值得關注的是，紫外線照射采后果蔬有助于提高品質和酚類等抗氧化物質，在果蔬品質調節(jié)方面具有重要意義。番茄是世界上生產(chǎn)和消費范圍最廣的果蔬之一，并且被認為是膳食抗氧化劑的重要來源。因此，本論文主要研究了中波紫外線(UV-B)和短波紫外線(UV-C)照射處理對采后番茄品質的調節(jié)效應及其相應的次生代謝生理、生化和分子機制。
　　 采后4

2、和8 kJ/m2 UV-C照射處理能有效保持番茄果實硬度，推遲轉色，促進總酚、類黃酮的次生代謝合成，提高番茄紅素含量以及番茄的抗氧化能力。2和16 kJ/m2 Uv-C照射處理也能提高果實的抗氧化能力，但效果不顯著。4 kJ/m2UV-C照射處理使抗氧化酶(CAT，SOD，PX，GR)活性維持在較高水平。同時，采用高效液相色譜法(HPLC)對番茄果實中7種酚類單體(沒食子酸、(+)-兒茶素、綠原酸、咖啡酸、丁香酸、對香豆酸和槲皮素)的研

3、究發(fā)現(xiàn)，沒食子酸是番茄果實中主要的酚類物質并和抗氧化能力顯著相關。在貯藏35d后，4和8kJ/m2 UV-C照射處理顯著提高了沒食子酸、綠原酸、丁香酸、對香豆酸和槲皮素等酚類單體的含量。實驗結果表明，在保持番茄果實品質、提高酚類物質含量及抗氧化能力、延遲成熟衰老等方面，UV-C的最佳照射劑量是4或8 kJ/m2。
　　 采后20和40 kJ/m2 UV-B照射處理能有效保持番茄果實硬度和推遲轉色，并能促進總酚和類黃酮的積累，提高

4、其抗氧化能力。但是，UV-B照射處理對抗壞血酸含量有負作用。低劑量(10 kJ/m2)UV-B照射處理也能在一定程度上改善番茄果實品質和提高抗氧化能力。最高劑量80 kJ/m2 UV-B照射處理雖能提高番茄紅素含量，但對番茄果實硬度、顏色和抗氧化能力有負作用。因此，在保持番茄果實品質和提高其抗氧化能力方面，UV-B的最佳照射劑量是20或40 kJ/m2。這些結果表明，UV-B照射處理作為一種非化學手段在保持采后番茄品質和提高抗氧化能力方

5、面具有潛在應用前景。
　　 采后4 kJ/m2 UV-C或20 kJ/m2 UV-B照射預處理能有效降低冷藏番茄果實的冷害指數(shù)和推遲乙烯峰的出現(xiàn)。另外，UV-C或UV-B照射處理能保持冷藏番茄在20℃貨架期的品質，比如降低失重率，保持果實硬度，有較高的可溶性固形物含量、可溶性蛋白質含量和可溶性糖含量。在20℃貯藏第10d時，UV-C照射處理能顯著推遲果實轉色和降低番茄紅素的積累。另一方面，UV-C或UV-B照射處理能降低冷藏果實

6、的總酚含量和抗氧化能力，可能是UV照射處理能減輕冷藏引起的生理損害，從而表現(xiàn)出較低的逆境脅迫反應。
　　 應用Affymetrix基因芯片對4 kJ/m2 UV-C照射后24h和7d番茄果實總基因表達譜的變化情況進行了分析。結果表明，4 kJ/m2 UV-C照射采后番茄果實后24h，差異表達變化倍數(shù)值在大于2和小于-2范圍內(nèi)的基因共677個，其中上調基因274個，下調基因403個。UV-C照射可誘導部分信號轉導基因和抗性基因的表

7、達，并抑制主要細胞壁降解、部分脂質代謝和光合作用相關基因的表達。4kJ/m2UV-C照射采后番茄果實后7d，差異表達變化倍數(shù)值在大于2和小于-2范圍內(nèi)的基因共481個，其中上調基因331個，下調基因150個。UV-C照射可誘導部分細胞壁相關基因、信號轉導基因、脅迫相關基因和抗性基因等的表達，并抑制部分乙烯相關基因和基礎代謝基因等的表達。這些結果為探索采后UV-C照射誘導番茄抗性反應，抑制乙烯合成，推遲果實軟化，從而推遲成熟，延長番茄采后

8、壽命的分子機制建立了基礎。
　　 綠熟番茄果實在14℃、相對濕度約95％的黑暗條件下貯藏21d后，電鏡觀察結果顯示未處理果實的細胞壁發(fā)生降解，萎縮，質壁分離嚴重。胞間層消失，胞壁纖維松散，葉綠體膨脹變形，數(shù)量減少。4 kJ/m2UV-C照射處理能減緩番茄果皮細胞細胞壁的降解速率，細胞壁及胞間層結構排列致密，顏色深，電子密度大，葉綠體等細胞器衰老延緩。另外，實時熒光定量PCR分析結果顯示4 kJ/m2UV-C照射處理能下調多聚半乳