现在,海南大学的研究人员揭示了为何在 12°C (54°F) 下储存芒果能显著延长保鲜期而不引发冷害。他们的研究发表在《热带植物》期刊上,发现较低的温度能减缓成熟过程、保持果实结构,并激活芒果天然的抗氧化防御机制。
这些发现有助于改善热带水果的冷链运输,同时减少损耗并延长货架期。
温度如何影响芒果成熟
在许多热带地区,芒果通常在 26°C (79°F) 至 30°C (86°F) 的温度下运输。虽然较为便利,但这些温暖的条件会加速呼吸作用和成熟过程,导致果实更快软化和变质。
科学家早就知道低温储存可以减缓这一过程。然而,像芒果这样的热带水果在温度过低时容易受到冷害。早期的观察表明,12°C 对保存“台农1号”芒果效果良好,但研究人员并未完全理解其功效背后的生物学机制。
为了探究这一问题,研究团队将在 12°C 下储存的芒果与在 30°C 下储存的芒果进行了为期 24 天的对比研究。
研究人员的测量指标
科学家利用一系列测试来追踪储存温度如何影响芒果品质。他们监测了果实颜色、硬度、失重率、糖含量、酸度、呼吸速率以及活性氧(ROS)水平,ROS 是一类与细胞损伤有关的不稳定分子。
研究还检测了抗氧化化合物,如维生素C、酚类和类黄酮。研究人员测量了包括 APX、SOD、PAL 和 POD 在内的保护酶活性,同时分析了与抗氧化防御系统相关的基因表达。
通过显微成像,团队得以观察芒果果肉细胞内部随时间推移发生的变化。
低温储存保持了芒果品质
在前 12 天,储存在 12°C 和 30°C 下的芒果外观相当相似。然而,在第 16 天之后,开始出现显著差异。
储存在 30°C 下的果实迅速转黄,而保持在 12°C 下的芒果由于叶绿素分解显著减缓,能更长时间维持色泽。在较温暖条件下,果实糖含量先快速上升随后下降,而储存在 12°C 下的芒果则呈现出较慢且更平稳的上升趋势。
在 30°C 下,酸度的流失速度也快得多。与此同时,保持在 12°C 下的芒果保留了显著更多的酸度,有助于维持风味平衡。
果实的物理状态显示出更大的反差。储存在 30°C 下的芒果失重率超过 17%,而储存在 12°C 下的果实失重率不足 4%。在低温储存条件下,硬度的下降速度也远为缓慢。
研究人员在细胞层面观察到了重大的结构差异。即使在 24 天后,保持在 12°C 下的芒果仍保留着完整的细胞壁和淀粉粒。相比之下,储存在 30°C 下的果实表现出细胞壁早期变薄、淀粉消耗殆尽以及最终的细胞崩解。
抗氧化防御机制帮助芒果抵御变质
研究发现,12°C 储存减少了丙二醛(MDA)和活性氧的积累,这两者均与氧化应激和细胞劣变有关。
同时,较低的温度有助于维持更高水平的维生素C、酚类和类黄酮。在 12°C 下储存的芒果中,保护性抗氧化酶在更长时间内保持了较高的活性。
基因分析显示,包括 MiAPX1、MiAPX2、MiSOD1 和 MiSOD2 在内的抗氧化相关基因活性增强。据研究人员介绍,这些基因有助于增强果实天然的防御系统并维持氧化还原平衡,从而减少储存期间的细胞损伤。
相关性分析进一步表明,较高的 ROS 和 MDA 水平与果实软化加剧和水分流失有关。相比之下,较强的抗氧化活性与较低的氧化应激水平及更好的果实保鲜效果相关。
对芒果运输和储存的启示
这些发现为芒果产业和冷链物流系统提供了实用指导。将储存温度维持在 12°C 左右,可能使芒果能够更早采摘、进行更长距离的运输,并在更接近终端市场的地方进行成熟,同时最大程度地减少变质和品质损失。
该研究由海南省农垦团队联合创新项目(项目编号:HKKJ202432)、国家重点研发计划项目(项目编号:2023YFD2300803-7)以及海南大学芒果产业技术体系建设项目资助。