活性氧导致的膜系统区室化功能丧失在龙眼果皮褐变发生中的作用

果皮褐变是龙眼采后品质劣变最为突出的问题，严重影响果实的外观品质和商品价值，是限制龙眼长期贮藏和远距离运销的主要因素。目前对龙眼采后果皮褐变的生理机制所知甚少。本课题拟研究龙眼果实采后果皮褐变发生与活性氧代谢、组织能量状态变化、细胞膜系统组分和功能变化、PPO的存在形式和活性变化、酶和褐变底物在细胞中膜系统区室化功能变化的关系，旨在阐明活性氧在龙眼果皮褐变发生中的作用；同时采用外源施用活性氧和提供活性氧清除剂来进一步证实活性氧通过对细胞膜结构完整性及对酶和褐变底物在细胞中膜系统区室化功能破坏的关键作用，并提出龙眼果实采后果皮褐变的机理，即：活性氧导致膜系统完整性逐步降低，最终导致细胞膜结构和靠它维持的区室化状况的破坏，使PPO与酚类物质接触，其结果发生酚类物质的酶促氧化和黑褐色高聚物的形成而引起果皮褐变。研究成果可望在阐明龙眼采后果皮褐变发生的可能机制方面获得新的理论依据。

本项目研究了外源活性氧（过氧化氢，H2O2）和活性氧清除剂（棓酸丙酯）处理对采后龙眼果实果皮褐变的影响及其生理生化机制。结果如下： . 1、活性氧（H2O2）处理促进采后龙眼果实果皮褐变的发生。H2O2处理提高采后龙眼果实呼吸速率，促进果皮细胞色素C氧化酶（CCO）、抗坏血酸氧化酶（AAO）、多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）等呼吸末端氧化酶活性的上升，加速果皮ATP、ADP含量和能荷（E.C.）的下降而出现能量亏缺，加速果皮细胞膜系统区室化功能丧失；H2O2处理降低果皮超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）等活性氧清除酶活性和还原型抗坏血酸（AsA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、类胡萝卜素等内源抗氧化物质含量，减少果皮自由基的清除能力，加快果皮活性氧产生速率，促进果皮膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的生成；H2O2处理促进果皮脂氧合酶（LOX）、脂酶等细胞膜水解相关酶活性上升，加速果皮膜脂肪酸中不饱和脂肪酸相对含量下降，加剧果皮细胞膜结构完整性的破坏；H2O2处理促进果皮PPO、POD活性上升和总酚、类黄酮含量下降，加速果皮褐变。. 2、活性氧清除剂（棓酸丙酯）处理延缓采后龙眼果实果皮褐变的发生。棓酸丙酯处理降低采后龙眼果实呼吸速率和果皮CCO、AAO、PPO、POD等呼吸末端氧化酶活性，延缓果皮ATP、ADP含量和能荷（E.C.）的下降，保持果皮较高的能荷，延缓果皮细胞膜结构完整性的破坏；棓酸丙酯处理提高果皮SOD、CAT、APX等活性氧清除酶活性和AsA、GSH、类胡萝卜素等内源抗氧化物质含量，增强果皮自由基的清除能力，降低果皮活性氧产生速率，延缓果皮膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的生成；棓酸丙酯处理降低果皮LOX、脂酶等细胞膜水解相关酶活性，延缓果皮膜脂肪酸中不饱和脂肪酸相对含量的下降，有效地维持果皮细胞膜结构的完整性；棓酸丙酯处理能降低果皮PPO和POD的活性，减缓果皮酚类物质和类黄酮含量的下降，延缓果皮褐变。. 在上述研究结果的基础上，提出了活性氧（H2O2）引起采后龙眼果实果皮褐变的可能机理，及活性氧清除剂（棓酸丙酯）延缓采后龙眼果实果皮褐变的可能机理。