利用蚕蛹壳聚糖维持采后蓝莓的品质：其在细胞壁稳定与活性氧（ROS）平衡调节中的双重作用

《LWT》：Postharvest Blueberry Quality Maintenance by Silkworm Pupal Chitosan: Dual Roles on Cell Wall Stabilization and ROS Homeostasis

　　蚕蛹壳聚糖通过抑制细胞壁降解酶活性及调节ROS代谢延缓蓝莓衰老，其中1 g/100 mL处理最佳，维持硬度、抗氧化能力及营养成分稳定，为可持续果蔬保鲜提供新方案。

　　蓝莓是一种广受喜爱的水果，因其细腻的口感、独特的风味和丰富的营养价值而备受关注。然而，在采摘后，蓝莓的品质会迅速下降，主要原因是其在较高温度下呼吸作用增强，以及储存过程中微生物的污染。为了改善这一问题，科学家们不断探索新的保鲜技术，其中壳聚糖作为一种天然的阳离子多糖，因其抗氧化、抗菌和增强果实抗病能力等生物学功能而备受青睐。近年来，来自蚕蛹的壳聚糖因其独特的理化性质吸引了越来越多的关注，但其在蓝莓保鲜中的具体作用仍需进一步研究。

本研究旨在探讨不同浓度的蚕蛹壳聚糖对蓝莓保鲜效果的影响，并分析其对果实细胞壁代谢和活性氧（ROS）代谢的调控机制。实验中，蓝莓被分别用不同浓度的蚕蛹壳聚糖溶液处理，随后在4°C和85%相对湿度的条件下储存16天。在储存过程中，对蓝莓的外观、硬度、重量损失率、可滴定酸度（TAC）和可溶性固形物（SSC）等指标进行了评估。结果显示，1 g/100 mL浓度的蚕蛹壳聚糖处理效果最佳，能够有效保持蓝莓的硬度和抗氧化能力，显著减少果实的腐烂率和重量损失。此外，该处理还提升了蓝莓的总抗氧化能力（T-AOC）和营养成分如花青素和总多酚的含量。

从细胞壁代谢的角度来看，蚕蛹壳聚糖的处理显著抑制了细胞壁降解相关酶（如纤维素酶、β-半乳糖苷酶和果胶酶）的活性，同时下调了这些酶对应的基因表达。这表明蚕蛹壳聚糖通过抑制细胞壁降解，有效延缓了蓝莓的软化过程。在ROS代谢方面，蚕蛹壳聚糖处理显著降低了蓝莓中的超氧阴离子（O??）、过氧化氢（H?O?）和丙二醛（MDA）的积累，同时提升了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性，并上调了相关抗氧化基因的表达。这些变化有助于维持蓝莓的细胞膜完整性，降低氧化应激，从而延缓果实衰老。

本研究揭示了蚕蛹壳聚糖在蓝莓保鲜中的双重调控机制：一方面通过维持细胞壁的完整性，抑制果实软化；另一方面通过增强抗氧化系统，减少ROS的积累和细胞损伤。这种双重作用机制为开发结合壳聚糖涂层与控制气氛储存的综合保鲜系统提供了理论依据。此外，蚕蛹壳聚糖作为一种源自昆虫的天然产物，相较于传统的甲壳类来源壳聚糖，具有更高的溶解性、去乙酰化程度、抗菌活性和抗氧化能力，同时降低了重金属污染的风险，符合可持续农业的发展方向。

实验中，蓝莓的样本被随机分为多个处理组，每组分别使用不同浓度的蚕蛹壳聚糖溶液进行浸泡处理，随后在无菌条件下晾干并储存。为了确保实验的准确性，每组样本均设有三个生物学重复。通过使用紫外-可见分光光度计和电子显微镜等设备，研究人员对蓝莓的色泽、表面状况和内部成分进行了详细分析。同时，采用实时荧光定量PCR技术检测了相关基因的表达水平，以揭示壳聚糖对细胞壁代谢和ROS代谢的分子机制。

在营养成分方面，处理后的蓝莓显示出更高的花青素和总多酚含量，这表明蚕蛹壳聚糖有助于维持蓝莓的营养价值。此外，总抗氧化能力的提升也表明其在延缓氧化损伤方面具有积极作用。这些结果为蚕蛹壳聚糖在蓝莓保鲜中的应用提供了科学依据，同时也为开发更环保、更有效的保鲜技术提供了新思路。

在实际应用中，蚕蛹壳聚糖的使用不仅有助于减少化学保鲜剂的依赖，还能有效利用农业废弃物，实现资源的循环利用。因此，研究蚕蛹壳聚糖在蓝莓保鲜中的作用具有重要的现实意义。未来的研究可以进一步探讨其与其他生物活性物质的协同作用，以及在不同储存条件下的稳定性，以推动其在食品工业和农业领域的广泛应用。