本研究以苹果、梨、南瓜、甘蓝和马铃薯为研究材料,利用细胞生物学、生物化学、微生物学、酶学和分子生物学等多学科知识与手段研究切割伤害→伤乙烯→生理效应的一系列生理生化反应,确定切割而引起果蔬的酶活性、呼吸速率、呼吸底物和营养成分的变化及其调控。主要研究内容:①研究鲜切果蔬伤乙烯的生成、ACC合成酶和ACC氧化酶活性、呼吸速率、组织结构等生理生化变化机理及其调控,构建切割伤害生理生化理论; ②分析和测定LOX、PPO、PAL、POD和PG等酶活性,研究酶活性、组织结构、呼吸速率以及酶促褐变发生相互关系。③明确引起鲜切果蔬腐败微生物的种类及繁殖条件,确定绿色防腐和护色保鲜机理。本项目作为应用基础研究不但对解明采后果蔬加工中的生物学问题具有重要的实际意义,而且对生物学、生物化学、园艺产品贮藏加工学的发展具有重要的理论意义。
本项目以苹果、南瓜、甘蓝等果蔬为实验材料,对其切割和机械伤害引起的生理生化及其品质等变化进行了研究,尤其是研究了切割和机械损伤引起的伤害部位以及远离伤害部位的生理反应。主要结果如下鲜切苹果和鲜切南瓜距离伤害部位的不同位点PPO和POD酶活性明显差异表明,表层伤害细胞到远离伤害部位的内层细胞对机械伤害有不同的生理反应,不同层次细胞代谢具有一定的协调性,在伤害表层细胞产生的伤害刺激信号通过转导而诱发相邻细胞的生理反应,进而激活或合成相应的酶,催化合成伤口愈合所必需的物质并转运至伤害的表面细胞,促进伤害部位修复反应。还原糖、可溶性蛋白和Vc等营养成分的变化也证明了机械伤害引起的一系列反应不仅仅发生在伤害表面,而且,远距离伤害部位细胞组织也发生生理反应。受伤组织具有较高代谢水平,营养成分快速消耗,实现自我伤害修复。果蔬受到切割或机械伤害后,对外界胁迫环境会产生局部和整体的生理协调反应。甘蓝的不同切割方式对生理代谢有重要影响,采用与叶脉垂直比平行切割处理可获得更好的食用品质。初期低氧和带孔薄膜包装不但显著抑制了鲜切甘蓝的生理代谢和保持良好品质,而且具有显著抑制微生物增殖的效果。