磁场处理对内蒙古河套蜜瓜PLD生化特性的影响及其保鲜机理研究

In order to obtain the features and laws of the cell membrane phospholipid enzyme and its metabolism after the magnetic treatment ,Cucumis melon L.cv Hetao was used as model study materials, PLD and the membrane of phospholipids with its metabolism after the magnetic treatment was considered as a core study, NP-HPLC was used to determine the content of phospholipids, colorimetry was used to determine PLD activity , the concentration of Ca2 + was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, to get the cDNA span of Hetao muskmelon 's PLD gene and the expression of PLD after different magnetic processing conditions, the RACE technology and real-time quantitative fluorescence PCR technology was used during the experiment. That clarifies the response mechanism of Hetao muskmelon to magnetic treatment, through the possible way of signal 's acceptance and transfer. (the magnetic treatment - phospholipids enzyme D - the degradation degree of phospholipids in cell membrane -the secondary metabolites of phospholipids - preservation of fruits and vegetables), This project will provide ideas to find out the mechanism of the magnetic treatment , which has an attempt to exploit the field that magnetic treatment contribute to preservation of fruits and vegetables, it will further the study of magnetic fruit and vegetable and its mechanism, it also has a wide variety of significance in theory and practical application.

磁场的生物学效应正引起人们的关注，且在农业上已有广泛的应用，但将其作为食品保鲜技术方面的研究却不多见。本研究以内蒙古河套蜜瓜为模式研究材料，以磁场处理后PLD及其调控的细胞膜磷脂代谢作为研究核心，采用NP - HPLC法测定磷脂的含量，比色法测定PLD活性，用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Ca2+浓度，通过RACE技术获得河套蜜瓜PLD基因cDNA全长，利用实时荧光定量PCR 技术检测不同强度磁场处理条件下的PLD基因表达情况，最终明确河套蜜瓜经磁场处理后细胞膜磷脂酶和磷脂代谢特点及规律。即从磁场处理条件下信号接受和传递的可能途径（磁场处理-磷脂酶D-细胞膜磷脂降解程度-磷脂次生产物-次级反应-果蔬保鲜），阐明河套蜜瓜响应磁场处理的机制。本项目尝试从磷脂酶信号途径开拓磁场处理果蔬保鲜机制的研究领域，对进一步开展磁场处理其它果蔬磁效应及其机制研究, 在理论和实际应用上都有广泛的意义。

本研究首先根据亥姆霍兹线圈原理研制果蔬磁场处理仪，使得仪器在线圈中轴线上可以产生相对均匀的磁场，并且此磁场的性质和强度可以随着所接入电源的变化而变化，从而可以研究不同果蔬的最优处理条件。采用以上果蔬磁场处理仪产生的不同强度及时间的交变磁场对内蒙古河套蜜瓜进行处理，测定相关生理生化指标，以确定磁场处理的最佳强度和时间，为应用于其它果蔬提供一些理论依据。采用RT-PCR技术克隆得到了河套蜜瓜PLD cDNA全长，其中包含开放阅读框2424 bp，编码了807氨基酸。然后采用生物信息学方法对其序列结构和氨基酸序列进行了分析，对其二级结构和三级结构进行了预测，并且进行了氨基酸序列的多重比对和系统树的建立。通过测定河套蜜瓜在磁场处理条件下磷脂及其分解产物的量变规律、PLD活性变化、PLDmRNA的表达规律，初步探明磁场处理对PLD及磷脂降解代谢的影响及其调控机制。研究结果表明： 1.54 mT磁场处理鲜切河套蜜瓜15min，PLD基因的表达量变化、PLD活性都相对较低，此时河套蜜瓜的保鲜效果最好。2.33 mT磁场处理能够减缓河套蜜瓜PI、PC降解的速度，同时抑制PA的产生与积累；并且在2.33 mT磁场强度下处理时间为5 min时，PLD基因的相对表达量最低，说明提高磁场强度可在更短时间内有效抑制PLD基因的表达。综合上述结果，磁场处理通过对PLD的负调控来提高河套蜜瓜的贮藏保鲜效果。因此，本研究为生物磁学在河套蜜瓜贮藏保鲜领域的应用研究奠定了基础。