《BMC Plant Biology》：Reducing respiration rate and increasing chemical stability of mulberry fruits by using postharvest putrescine and melatonin
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本文研究了褪黑素（Mel）和腐胺（Put）对桑葚果实采后品质的影响。结果表明，二者联合处理能降低果实呼吸速率、减少失重和腐烂率，更好地保持果实品质和生化成分。该研究为延长桑葚储存期提供了新方法，具有重要意义。
### 桑葚保鲜的研究背景
桑葚在土耳其等地广泛种植，其果实用途多样，可用于制作多种食品，还具有一定的药用价值，深受人们喜爱。但桑葚采后寿命短，仅 8 - 10 天，这给其储存和销售带来了挑战。为延长桑葚的储存期，许多研究致力于探索有效的保鲜方法。
植物生长调节剂在水果保鲜中发挥着重要作用。腐胺和褪黑素作为植物生长调节剂，近年来受到广泛关注。腐胺参与植物细胞生长、分裂等过程，能减少果实采后脂质过氧化，保存酚类化合物，降低失重率，延缓果实软化；褪黑素则参与植物的多种生理活动，如发芽、光合作用、果实成熟等，可延缓果实衰老，减少腐烂，提高果实抗氧化能力。
然而，目前关于腐胺和褪黑素联合使用对桑葚保鲜效果的研究较少。本研究旨在探究二者联合处理对桑葚果实采后品质的影响，为延长桑葚储存期提供理论依据和实践指导。
材料与方法
实验所用桑葚果实采自土耳其雅洛瓦的果园，采摘时果实的可溶性固形物含量（SSC）为 15.2%。采摘后，果实被迅速运往实验室，并进行分组处理。
实验设置了对照组、1.0 mM 褪黑素处理组（Mel）、1.0 mM 腐胺处理组（Put）以及褪黑素和腐胺联合处理组（MelxPut）。处理方法是将果实浸泡在含有相应化合物的溶液中 10 分钟，对照组则浸泡在蒸馏水中。处理后的果实晾干后放入穿孔塑料容器中，在 0.5± °C、90± % 相对湿度（RH）的冷库中储存，分别储存 5 天、10 天和 15 天，每个处理设置 3 个重复。
在储存期间，定期对果实的各项品质指标和生化属性进行检测。检测指标包括呼吸速率、失重率、腐烂率、SSC、pH 值、酸度、有机酸含量和酚类化合物含量等。呼吸速率通过 CO2传感器测定；失重率通过比较果实初始重量和不同储存时间后的重量计算得出；腐烂率根据果实表面菌丝生长情况判断；SSC 使用折射仪测定，pH 值用 pH 计测定，酸度通过滴定法测量；有机酸和酚类化合物含量分别采用高效液相色谱（HPLC）法进行分析。实验数据采用 SAS 9.1 软件进行方差分析（ANOVA），当结果显著时，进一步用 Tukey 检验进行多重比较。同时，使用 R 程序进行主成分分析（PCA）和热图分析，以探究各因素之间的关系。
实验结果
- 呼吸速率：储存时间和褪黑素与腐胺联合处理的交互作用显著影响桑葚果实的呼吸速率。随着储存时间延长，呼吸速率下降，且各处理组的呼吸速率均低于对照组。在第 10 天和第 15 天，MelxPut 联合处理组的呼吸速率分别比对照组低 50.5% 和 29.5%，褪黑素处理在降低呼吸速率方面比腐胺处理更有效。
- 失重率和腐烂率：储存期间，桑葚果实失重明显，腐烂率逐渐增加。MelxPut 联合处理组的失重率和腐烂率最低，在储存 15 天时，失重率为 4.35%，腐烂率为 9.48%，分别比对照组低 48% 和 4.35%。仅褪黑素处理组的失重率和腐烂率低于仅腐胺处理组。
- SSC、pH 和酸度：储存过程中，桑葚果实的 SSC 先增加后趋于稳定，pH 值升高，酸度降低。MelxPut 联合处理组在储存期间的 SSC 含量较低，pH 值最低，酸度最高。仅腐胺处理组的 SSC 含量高于仅褪黑素处理组，仅褪黑素处理组的酸度高于仅腐胺处理组。
- 有机酸：储存和处理显著影响桑葚果实中有机酸的含量。7 种有机酸（苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸、酒石酸、富马酸和抗坏血酸）在储存过程中均减少，但 MelxPut 联合处理组在储存 15 天后的有机酸含量最高。仅褪黑素处理组的有机酸含量高于仅腐胺处理组。苹果酸、琥珀酸、草酸、酒石酸、富马酸和抗坏血酸的含量受储存时间和处理的显著影响。
- 酚类化合物：储存期显著影响桑葚果实中酚类化合物的含量。除芦丁外，其他酚类化合物在储存过程中减少，MelxPut 联合处理组在储存 15 天后的酚类化合物含量最高。芦丁在 MelxPut 联合处理组和 1 mM 褪黑素处理组中含量最高，且在所有酚类化合物中保存率最高（96.4%）。
- PCA 和热图分析：PCA 分析表明，褪黑素和腐胺处理显著影响桑葚果实的品质参数和酚类化合物变化。失重率、腐烂率和 pH 值密切相关，所有有机酸相互关联，酚类化合物中芦丁的变化与其他酚类化合物不同。热图分析显示，储存时间和处理方式可分为不同组，MelxPut 联合处理组在储存 15 天时的属性值与 5 天储存期的所有处理组相似，且呼吸速率、酸度、有机酸和酚类化合物在 15 天储存期（除联合处理外）的值较低。相关性分析表明，失重率、腐烂率、SSC 和 pH 值呈正相关，酸度与这些指标呈负相关，酚类化合物（除芦丁外）和有机酸呈正相关，芦丁与呼吸速率、部分有机酸和酚类化合物呈正相关，与失重率、腐烂率和 pH 值呈负相关。
讨论
- 呼吸速率：水果的呼吸速率与储存时间密切相关。本研究中，桑葚果实的呼吸速率在储存过程中增加，而 MelxPut 联合处理组在 15 天时的呼吸速率最低。腐胺和褪黑素可能通过降低生理活动、减少乙烯合成和细胞损伤来降低呼吸速率。已有研究表明，腐胺和褪黑素可降低其他水果的呼吸速率，本研究结果与之相符，说明二者联合处理能更有效地降低桑葚果实的呼吸速率，延长储存期。
- 失重率：桑葚果实在储存过程中会失重，这影响其市场价值。本研究中，MelxPut 联合处理组的失重率最低。腐胺和褪黑素通过延缓乙烯合成、抑制酶活性、防止细胞壁结构恶化和降低呼吸速率，减少了果实中有机物质的消耗，从而降低了失重率。已有研究在其他水果中也观察到类似现象，支持了本研究的结果。
- 腐烂率：腐烂是影响水果储存和销售的重要因素。本研究中，MelxPut 联合处理组在储存结束时的腐烂率最低。腐胺和褪黑素通过减少真菌形成、防止果实软化和延缓衰老来降低腐烂率。酚类化合物在其中起到重要作用，其含量的增加有助于减少腐烂。已有研究在其他水果中也证实了这些调节剂的防腐作用，本研究进一步表明二者联合处理效果更佳。
- SSC、pH 和酸度：本研究中，桑葚果实的 SSC、pH 和酸度在储存过程中发生变化，MelxPut 联合处理组在保持这些特征方面表现出色。呼吸速率的降低减少了碳水化合物等物质的消耗，有助于保持 SSC，同时，减少果实腐败有助于维持 pH 和酸度水平。已有研究在其他水果中也得到了类似结果，说明腐胺和褪黑素在维持果实品质方面具有重要作用。
- 有机酸和酚类化合物：有机酸和酚类化合物对水果的品质和营养价值至关重要。本研究中，尽管有机酸和酚类化合物在储存过程中减少，但 MelxPut 联合处理组能更好地保存它们。腐胺和褪黑素通过延缓果实成熟、降低呼吸和乙烯合成，减少了有机酸和酚类化合物的消耗。已有研究在其他水果中也观察到类似现象，说明二者联合处理对保持水果中的这些成分具有积极作用。
结论
本研究表明，褪黑素在桑葚储存方面比腐胺更有效，但二者联合处理（1 mM）在 15 天储存期内，对降低桑葚果实的失重率、呼吸速率、腐烂率以及保持生化成分更为有效。这一结果为延长桑葚储存期、提高果实品质提供了新的方法。未来可进一步研究不同剂量和储存期下二者联合处理的效果，以更好地应用于实际生产中，延长桑葚的市场供应期，提高其经济价值。
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