《食品科学》：渤海大学葛永红教授等：苯乳酸对冬枣果实原花青素和花青素合成的影响

冬枣（Ziziphus jujuba cv. Dongzao）为鼠李科枣属枣的一个栽培品种，属于中国特有的晚熟鲜食枣品种，具有较高的营养价值和药用价值，深受消费者的青睐。然而，冬枣果实采后仍保持较高的代谢活性，这在一定程度上加速了果实的衰老过程，易引发红变、失水萎蔫、酒软及腐烂等现象，严重降低其商品价值和营养价值。研究表明，采后应用酸性电解水、褪黑素、没食子酸丙酯、甜菜碱等处理，可有效延缓果实衰老，增强其贮藏性能和抗病能力。进一步研究发现，转录因子ERF98、MYB、WRKY和TGA以及苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和过氧化物酶等相关基因的表达，在调控冬枣果实抗性及衰老过程中发挥了重要作用。此外，冬枣果实富含花青素和原花青素，这些成分具有清除体内活性氧（ROS）和提高果实抗逆性的作用。因此，通过外源物质处理促进这些抗氧化成分的积累，有助于提升果实的抗氧化能力，并维持其在贮藏期间的品质。在甜樱桃、覆盆子和黑莓果实上的研究表明，外源木犀草素和褪黑素处理通过促进花青素和黄酮类化合物的积累，从而增强果实抗氧化能力和抗病性。在苹果果实中的研究也发现，外源阿魏酸处理可提高原花青素和花青素的含量，有助于维持果实良好的色泽。同时，Lin Yunlong等研究发现，外源花青素处理可降低柑橘果实中与青霉菌侵染相关的超氧阴离子自由基和过氧化氢（H 2 O 2 ）含量。此外，采后淀粉芽孢杆菌M73、褪黑素和苯丙氨酸处理可促进花青素的积累，从而增强橙、蓝莓和梨果实的抗病能力。综上所述，花青素在维持果实品质及抵御采后病原菌侵染方面发挥着重要作用。

类黄酮途径和苯丙烷途径是果实中原花青素和花青素生物合成的主要途径。该途径以苯丙氨酸为起始物，在一系列酶的催化下合成花青素，如苯丙氨酸解氨酶（PAL）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）、反式肉桂酸4-羟化酶（C4H）、查耳酮合酶（CHS）、查耳酮异构酶（CHI）、黄烷酮3′-羟化酶（F3′H）、黄烷酮3-羟化酶（F3H）、二氢黄酮醇4-还原酶（DFR）、花青素合成酶（ANS）、UDP-葡萄糖:黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶（UFGT）。花青素还原酶（ANR）和无色花青素还原酶（LAR）催化花青素和无色花青素转化为黄烷-3-醇单元（儿茶素或表儿茶素），随后发生缩合反应形成原花青素。在采后桃、油桃、李和冬枣果实中的研究发现，热空气与紫外线-C、热水与1-甲基环丙烯（1-MCP）、高 O 2 和苯并噻二唑处理通过提高PAL、C4H、4CL、DFR、F3H、ANS、DFR、UFGT和LAR活性促进花青素和原花青素的积累，有助于维持果实的外观色泽并延长贮藏期。此外，bHLH和MYB转录因子在调控原花青素和花青素的生物合成中具有重要作用。例如，紫外线-B照射和阿魏酸处理可通过调控MdbHLHs和MdMYBs的表达，上调与原花青素和花青素生物合成途径的相关结构基因的表达水平。进一步研究发现，PpbHLH64通过与PpMYB10形成复合体，调控PpUFGT的表达，从而促进红梨果实中花青素的合成。苯乳酸的全称为2-羟基-3-苯基丙酸，又名3-苯基乳酸或β-苯基乳酸，是一种由乳酸菌正常代谢产生的小分子有机酸，具有环境友好性和无毒性的特点。先前的研究表明，1.0 g/L苯乳酸可通过调节丝裂原活化蛋白激酶级联途径、Ca 2+ 信号转导和抗坏血酸代谢途径，显著增强冬枣果实对互隔交链孢（Alternaria alternata）的抗性。Zhang Shuran等研究发现，苯乳酸对早酥梨果实衰老的延缓作用与其对呼吸作用和能量代谢的调控密切相关。在香蕉果实中的研究表明，苯乳酸处理可显著降低乙烯释放速率和呼吸速率，从而延缓果皮变黄和果肉软化进程。由此表明，采后苯乳酸处理能够延缓果实衰老并增强其抗性。然而，目前鲜有关于苯乳酸在贮藏期间对冬枣果实中原花青素和花青素代谢影响的报道。

渤海大学食品科学与工程学院的李灿婴、岳禹彤、葛永红*等以冬枣果实为材料，分析1.0 g/L苯乳酸浸泡处理后果实花青素和原花青素含量、类黄酮途径和苯丙烷途径关键基因表达以及转录因子bHLH和MYB基因表达的变化，阐明转录因子bHLH和MYB与原花青素及花青素积累的关系及调控途径，以期为苯乳酸在果实采后贮藏和保鲜中的应用提供理论依据。

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苯乳酸处理对果实花青素、原花青素和H2O2含量的影响

苯乳酸处理提高了冬枣果实中花青素含量，并且在贮藏第3、6、12天差异显著，此时苯乳酸处理果实中花青素含量分别是对照组的1.1、1.2 倍和1.4 倍（图1A）。此外，苯乳酸处理在贮藏第3～15天显著提高了冬枣果实原花青素含量，分别是对照组的1.2、1.4、2.0、1.8 倍和1.2 倍（图1B）。H2O2是果实成熟衰老过程中产生的ROS之一，过量积累会破坏细胞结构，引起膜质过氧化。由图1C可知，苯乳酸处理显著抑制了贮藏第3、9、12、15天冬枣果实中H2O2的含量，分别是对照组果实的80%、83%、81%和82%。

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苯乳酸处理对果实ZjPAL、ZjC4H和Zj4CL表达的影响

PAL、C4H和4CL是苯丙烷代谢途径中的关键酶，其活性和基因表达影响下游酚类化合物和黄酮类物质的合成与积累。由图2可知，采后苯乳酸处理提高了冬枣果实中ZjPAL、ZjC4H和Zj4CL的相对表达量。具体而言，苯乳酸处理冬枣果实ZjPAL的相对表达量在贮藏第12天和第15天显著高于对照组，分别是对照组果实的4.9 倍和3.4 倍（图2A）；在贮藏第3天和第12天，ZjC4H的相对表达量分别是对照组的2.6 倍和3.2 倍（图2B）；而在贮藏第3、9、12、15天，Zj4CL的相对表达量分别是对照组的8.6、5.0、5.0 倍和1.9 倍（图2C）。

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苯乳酸处理对果实花青素和原花青素合成相关基因表达的影响

3.1 对ZjCHS、ZjCHI、ZjF3H和ZjF3′H相对表达量的影响

采后苯乳酸处理上调了冬枣果实中ZjCHS、ZjCHI、ZjF3H和ZjF3′H的相对表达量（图3）。苯乳酸处理组果实中，ZjCHS的相对表达量在贮藏第3、6、9、15天显著高于对照组，分别为对照组的7.8、4.4、1.3 倍和1.4 倍（图3A）；ZjCHI的相对表达量在贮藏第3、6、9、12、15天显著高于对照组，分别为对照组的3.3、2.4、3.5、5.4 倍和2.4 倍（图3B）；ZjF3H的相对表达量在贮藏第6、9、12、15天显著高于对照组，分别为对照组的4.6、4.9、2.1 倍和1.2 倍（图3C）。此外，苯乳酸处理显著上调了贮藏第3～15天冬枣果实ZjF3′H的表达水平，其相对表达量分别为对照组的3.5、4.0、4.1、5.2 倍和1.4 倍（图3D）。

3.2 对ZjDFR、ZjANS、ZjUFGT3、ZjLAR和ZjANR相对表达量的影响

由图4可知，采后苯乳酸处理显著提高了冬枣果实中ZjDFR、ZjANS、ZjUFGT3、ZjLAR和ZjANR的相对表达水平。苯乳酸处理组果实中ZjDFR的相对表达量在贮藏第6、9、12、15天显著高于对照组，分别为对照组的3.1、4.6、6.8 倍和1.2 倍（图4A）；苯乳酸处理组果实中ZjANS的相对表达量在贮藏第3、6、9、12天显著升高，分别为对照组的3.3、2.9、3.4 倍和8.1 倍（图4B）；苯乳酸处理显著上调了贮藏第3、6、9、12天冬枣果实中ZjUFGT3的相对表达量，分别为对照组的3.6、2.9、3.5 倍和3.4 倍（图4C）；苯乳酸处理显著提高了贮藏第3～15天冬枣果实中ZjLAR的相对表达量，分别为对照组的3.1、9.8、2.0、2.7 倍和2.0 倍（图4D）；在贮藏第3～15天，苯乳酸处理组果实中ZjANR的相对表达量显著高于对照组，分别为对照组的2.6、3.2、3.4、5.1 倍和8.3 倍（图4E）。

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苯乳酸处理对果实MYB转录因子基因表达的影响

苯乳酸处理在整个贮藏期间显著上调了冬枣果实中ZjMYB1R1的相对表达量，且在贮藏第3、6、9、12天与对照组之间表现出显著差异，分别为对照组的9.0、2.4、5.0 倍和2.2 倍（图5A）。此外，苯乳酸处理在贮藏第9、12、15天显著提高了ZjMYB13的相对表达量，分别达到对照组的8.5、10.3 倍和3.8 倍（图5B）。相反，苯乳酸处理在整个贮藏期间显著抑制了ZjMYB30的表达，且在贮藏第3、6、9、12、15天，其相对表达量仅为对照组的41%、21%、26%、35%和62%（图5C）。苯乳酸处理冬枣果实ZjMYB44的相对表达量在贮藏第3、6、12天显著高于对照组（图5D）。对于ZjMYB101的相对表达，苯乳酸处理组在贮藏第3、6、12、15天均显著高于对照组，分别达到对照组的4.3、5.7、6.6 倍和6.7 倍（图5E）。

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苯乳酸处理对果实bHLH转录因子基因表达的影响

苯乳酸处理显著提高了贮藏第3、6、9、12天冬枣果实ZjbHLH13的相对表达量，分别是对照组的2.5、2.1、3.4 倍和7.5 倍（图6A）。果实ZjbHLH30的相对表达量在贮藏第3～15天均在苯乳酸处理之后显著下调，分别是对照组的43%、18%、31%、13%和16%（图6B）。苯乳酸处理在贮藏第3～12天显著上调了ZjbHLH35的表达水平，其相对表达量分别为对照组的4.3、1.7、9.0 倍和3.3 倍（图6C）。此外，苯乳酸处理显著提高了ZjbHLH47和ZjbHLH62在贮藏第3～12天的相对表达量。其中，ZjbHLH47的表达量分别为对照组的1.7、1.5、3.2 倍和1.8 倍（图6D），而ZjbHLH62的表达量分别为对照组的4.7、16.9、2.9 倍和2.1 倍（图6E）。

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相关性分析

如图7所示，H2O2含量与原花青素含量以及Zj4CL、ZjC4H、ZjCHS、ZjANS和ZjANR的相对表达量呈显著负相关关系。原花青素含量与ZjC4H、Zj4CL、ZjANS、ZjCHS和ZjANR的表达呈显著正相关。花青素含量与转录因子ZjbHLH13/62和ZjMYB44/101以及结构基因ZjPAL、ZjCHI、ZjF3′H、ZjF3H、ZjANS、ZjDFR和ZjLAR的表达水平呈显著正相关，而与ZjbHLH30的表达呈显著负相关。此外，与花青素和原花青素合成相关的结构基因转录水平除与ZjbHLH30和ZjMYB30的表达呈显著负相关外，与其他bHLH和MYB转录因子的基因表达呈显著正相关。

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原花青素和花青素是冬枣果实中主要的黄酮类化合物，它们具有抗氧化、抗菌及抵抗生物和非生物胁迫的功能。本研究发现，采后苯乳酸处理显著提高了常温贮藏期间冬枣果实中这两种物质的含量，促进了二者合成途径中的结构基因ZjPAL、Zj4CL、ZjC4H、ZjCHI、ZjCHS、ZjF3′H、ZjF3H、ZjANS、ZjDFR、ZjANR、ZjLAR和ZjUFGT3的表达。这表明外源苯乳酸可能通过调控果实中原花青素和花青素的代谢途径，进而影响其外观色泽。已有研究表明，高氧处理不仅有助于保持冬枣果皮鲜艳的红色，还能维持较高的花青素含量。相关性分析显示，大多数花青素与原花青素合成相关的结构基因与其含量之间存在显著的正相关关系（图7）。这表明冬枣果实种花青素和原花青素的积累与这些结构基因的表达水平密切相关。研究表明，高浓度O2可上调冬枣果实中花青素合成相关结构基因的表达，进而促进花青素的积累，有助于改善果实的采后品质。

H2O2的作为诱导果实衰老的重要因子，可通过氧化细胞膜脂质，导致膜通透性升高及膜脂过氧化产物的积累，从而破坏细胞膜的完整性。本研究发现，苯乳酸处理显著抑制了常温贮藏期间冬枣果实中H2O2的积累。已有研究表明，采后采用1-MCP和壳聚糖联合处理可通过促进花青素的积累，增强冬枣果实的抗氧化能力。同时，相关性分析显示，H2O2含量与原花青素含量之间存在显著负相关关系，表明花青素和原花青素含量的提高有助于抑制H2O2的积累。

原花青素和花青素在果实中的生物合成受到多种转录因子的调控，其中R2R3-MYB已被证实为调控该生物合成过程的关键调节因子。本研究发现，采后苯乳酸处理显著上调了冬枣果实中ZjMYB1R1、ZjMYB13、ZjMYB44和ZjMYB101的相对表达水平，而下调了ZjMYB30的相对表达。相关性分析结果显示，花青素含量与ZjMYB44和ZjMYB101的表达呈显著正相关；同时，大多数MYB转录因子的基因表达与原花青素和花青素生物合成相关结构基因的表达呈显著正相关。然而，ZjMYB30的表达与这些结构基因的表达呈显著负相关。上述结果表明，MYB家族成员在功能上存在分化，其中ZjMYB44和ZjMYB101通过正向调控促进色青素积累，而ZjMYB30可能通过竞争性结合MYB-bHLH复合体或直接抑制结构基因启动子活性而发挥负调控作用。已有研究表明，ZjMYB5通过调控ZjUGT79B1和ZjANS的表达，进而诱导枣果皮中红色素的生成。此外，ZjMYB13和ZjMYB44已被证实为参与黄酮类生物合成途径调控的关键转录因子，能够促进枣果实色素的积累。许海峰等的研究表明，ZjMYB1在冬枣果实中正向调控花青素的生物合成过程，从而促进果皮着色。Wang Lei等研究发现，松油烯-4-醇和红光处理通过上调草莓果实中FaMYB10的表达调节花青素的合成。在油桃和苹果果实中的研究显示，臭氧与1-MCP联合处理以及外源阿魏酸处理可通过调控MdMYB1/3/10/110a/6/16和PpMYB10.2的转录介导果实中原花青素和花青素的积累。此外，MdMYB1、MdMYB3、MdMYB10、MdMYB110a和MdMYBA被确认为苹果果实中花青素生物合成的正向调控因子，而MdMYB6和MdMYB16则表现为负调控因子。综上所述，MYB转录因子在果实原花青素和花青素的合成过程中具有双重调控作用。然而，在苯乳酸处理后的枣果实中，这些MYB转录因子如何调控原花青素和花青素的合成途径中的关键结构基因表达仍有待深入研究。

bHLH是植物中第二大类转录因子家族，其通过与MYB转录因子形成蛋白复合体，在原花青素和花青素的生物合成中发挥关键调控作用。已有研究报道，ZjbHLH30、ZjbHLH13、ZjbHLH90和ZjbHLH48参与调控枣果实成熟过程中花青素和原花青素的生物合成。此外，3 种bHLH基因（ZjGL3a、ZjGL3b和ZjTT8）的表达模式与枣果果实中花青素含量的变化趋势相一致。本研究发现，采后苯乳酸处理显著提高了冬枣果实中ZjbHLH13/35/47/62的表达水平，这一结果与苹果中MdbHLH3和MdbHLH33受阿魏酸诱导激活的现象相似。因此，推测冬枣果实中bHLH可能通过与MYB转录因子形成复合体，增强对下游结构基因的激活作用，从而促进花青素和原花青素的积累。Tao Ruiyan等的研究发现，光诱导表达的PpbHLH64作为红梨果实中花青素生物合成的正向调控因子，不仅能够激活花青素合成关键基因（如PpCHI、PpDFR、PpANS和PpUFGT）的表达，还可与转录因子PpMYB10形成复合体，共同调控PpUFGT的表达水平。相关性分析表明，大多数bHLH转录因子的表达与原花青素和花青素合成相关结构基因的表达呈显著正相关；然而，ZjbHLH30的表达则与这些关键合成基因呈显著负相关，表明ZjbHLH30可能通过下调MYB功能的发挥，从而提示bHLH家族成员之间可能存在功能上的拮抗作用。综上所述，苯乳酸处理可能通过调控bHLH转录因子的表达，促进冬枣果实中原花青素和花青素的积累。然而，这些转录因子在调控花青素和原花青素的生物合成过程中的分具体子机制仍有待进一步阐明。

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结论

采后苯乳酸处理有效抑制了冬枣果实贮藏过程中H2O2的积累；该处理通过上调果实中ZjPAL、Zj4CL、ZjC4H、ZjCHI、ZjCHS、ZjF3′H、ZjF3H、ZjANS、ZjDFR、ZjLAR、ZjUFGT3和ZjANR的表达，促进了原花青素和花青素的积累。此外，苯乳酸处理还诱导了ZjMYB1R1、ZjMYB13/44/101和ZjbHLH13/35/47/62的表达，同时下调了ZjMYB30和ZjbHLH30的表达。因此，苯乳酸处理通过激活或抑制bHLH和MYB类转录因子的表达，促进冬枣果实中花青素和原花青素的积累，从而增强果实抗氧化能力。

作者简介

通信作者：

葛永红 教授

渤海大学食品科学与工程学院

硕士生导师，全国高校黄大年式教师团队和辽宁省优秀研究生导师团队核心成员，入选2024年和2025年全球前2%顶尖科学家榜单，辽宁省百千万人才工程人选者、辽宁省食品科技学会理事、辽宁省生鲜食品贮运保鲜安全专业委员会委员、辽宁省优秀硕士学位论文指导教师。长期从事果蔬采后贮藏保鲜方面的基础研究和技术开发。先后主持完成国家自然科学基金项目2 项、省部级项目6 项。以第一作者或通信作者在国内外重要学术刊物上发表论文100余篇，其中SCI/EI收录80余篇，3 篇入选ESI高被引论文。申请国家发明专利10件（授权3 件），申请国际发明专利1 件（授权1 件）。作为主要完成人获省级科技进步一等奖和二等奖各1 项，省级教学成果一等奖2 项、二等奖2 项；主编教材1 部，副主编教材1 部，参编著作5 部。

第一作者：

李灿婴 高级实验师

渤海大学食品科学与工程学院

硕士生导师，入选2025年全球前2%顶尖科学家榜单。主要从事果蔬贮藏与保鲜方面的研究工作。主持完成国家自然科学基金项目1 项，参与完成省部级项目4 项。以第一作者或通信作者在国内外重要学术刊物上发表论文50余篇，其中SCI/EI收录20余篇。申请国家发明专利5 件（授权1 件）。获锦州市自然科学学术成果奖三等奖（学术论文类）1 项。

引文格式：

李灿婴, 岳禹彤, 高田, 等. 苯乳酸对冬枣果实原花青素和花青素合成的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(1): 77-86. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250723-183.

LI Canying, YUE Yutong, GAO Tian, et al. Effect of phenyllactic acid on the biosynthesis of proanthocyanidin and anthocyanin in winter jujube fruits[J]. Food Science, 2026, 47(1): 77-86. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250723-183.

实习编辑：梁雯菁；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到） 在 中国 安徽 合肥 召开。

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