《食品科学》：新疆农业大学朱璇教授等：高氧处理调控活性氧代谢和酚类物质代谢减轻采后西梅果实褐变

西梅（Prunus domestica L.）属蔷薇科李属植物，原产于西亚和欧洲，近年来在中国新疆大面积引种栽培。西梅果实因含有大量多酚、类黄酮等营养物质，被称作第三代功能性水果，有“奇迹水果”“功能水果”的美誉。西梅是典型的呼吸跃变型果实，若采收后贮藏条件不当极易出现果肉软化褐变的现象，严重影响西梅果实的营养和商品价值。果实褐变的发生受贮藏条件、病菌侵染及酶作用等多因素影响。大多数果实的褐变都以酶促褐变为主。多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）是介导酶促褐变的两种主要酚代谢酶。果蔬中的酚类物质与PPO、POD分别存在于细胞中不同区域，被质膜所分隔。当酚类物质与PPO、POD之间的区域阻隔被打破时，二者接触后快速发生反应，使果肉发生褐变。果实中的酚类物质一方面可作为酶促褐变的反应底物，另一方面又是重要的营养物质，具有较强的抗氧化性。维持较高的酚类物质含量有助于协同抗氧化酶系统共同清除自由基和活性氧（ROS），从而有效保持果实细胞膜的完整性，进一步抑制西梅果实褐变。因此，抑制PPO和POD的活性进而抑制酚类物质向醌类物质的转变是延缓西梅果实褐变的关键。

高氧处理是近年来备受关注的果蔬采后贮藏技术之一，其在一定程度上能弥补传统气调贮藏中易发生的低氧（O2）和高二氧化碳（CO2）损伤问题，减少对采后果蔬品质的不利影响。有研究表明，80% O2短激处理番茄能够通过诱导果实的抗氧化系统增强ROS清除能力，调节ROS动态平衡，维持细胞膜的完整性。刘岳发现80%高氧预处理鲜切马铃薯可显著抑制PPO的活性，促进细胞内酚类物质的积累，减少其作为褐变底物的消耗，同时增强抗氧化酶系统清除ROS的能力，抑制膜脂过氧化，从而有效抑制褐变的发生。Li Xuejin等的研究表明，用75%的高氧预处理鲜切苹果能够提高抗氧化酶的活性，维持细胞膜的完整性，降低PPO活性与减少底物的区室化破坏，延缓鲜切苹果的褐变。目前，高氧长时处理已被广泛应用于草莓、葡萄、桑葚、西番莲、猕猴桃、橙子等果蔬的采后保鲜中，但有些果蔬对高氧敏感，长时处理会导致果蔬高氧伤害。短时高氧处理可诱导果实抗氧化系统，防止膜脂过氧化，保持细胞膜结构稳定。本课题组前期实验结果表明，O2（50%、70%、90%）处理‘法兰西’西梅果实9 h时，西梅果皮果肉均会出现高氧胁迫导致的明显褐变。由此推断，‘法兰西’西梅可能对高氧敏感。因此，对‘法兰西’西梅进行高氧处理选择合适的处理时间非常关键。

新疆农业大学食品科学与药学学院的张璇、朱璇*和中国人民解放军66008部队的赵文燕等以‘法兰西’西梅为试材，探讨高氧处理对西梅果实褐变的影响，解析其通过调控ROS代谢与酚类物质代谢延缓褐变的作用机制，旨在为‘法兰西’西梅的高氧保鲜工艺提供理论依据。

1 高氧处理对西梅果实褐变指数的影响

如图1所示，西梅果实的褐变指数在整个贮藏期间不断上升，各高氧处理组西梅果实的褐变指数均低于对照组。第60天时，70% O2处理组的褐变指数最低，仅为对照组的48%，与50% O2处理组和90% O2处理组相比分别低26.4%、35.21%。在贮藏末期（第120天）时，70% O2处理组西梅果实的褐变指数分别比50% O2处理组、90% O2处理组、对照组低7.02%、10.17%、22.06%（P＜0.05）。综上所述，不同浓度高氧处理均能抑制西梅果实褐变指数的上升，其中70% O2处理组对西梅果实褐变的抑制最为显著。因此选取70% O2处理进行西梅贮藏保鲜的后续指标分析。

2 高氧处理对采后西梅果实细胞膜渗透率、MDA含量的影响

如图2A所示，各组的细胞膜渗透率均随贮藏时间延长呈上升趋势。在60 d时，70% O2处理组的细胞膜渗透率为28.09%，比对照组低31.2%（P＜0.05）。在贮藏结束时，对照组的细胞膜渗透率达到55.26%，是70% O2处理组的1.13倍（P＜0.05）。结果表明，70% O2处理能够显著抑制西梅果实细胞膜渗透率的上升，能较好地保持西梅果实的膜完整性，减轻西梅果实的褐变。

MDA作为膜脂过氧化产物，可以通过破坏细胞膜的完整性促使酚类物质与PPO接触，进而引发酶促褐变。如图2B所示，随着贮藏时间延长，各组MDA含量逐渐增加，整体呈上升趋势。对照组的MDA含量从初始的2.904 nmol/g持续上升至第120天的5.804 nmol/g，增幅达到了99.9%。在贮藏中期（60 d）时，70% O2处理组的MDA含量为3.792 nmol/g，比对照组低16.27%（P＜0.05）。在第120天时，70% O2处理的MDA含量仅为对照组的83.4%（P＜0.05）。结果表明，70% O2处理能延缓MDA含量上升，防止西梅果实的细胞膜完整性被破坏，有效延缓西梅果实褐变。

3 高氧处理对采后西梅果实类黄酮、总酚含量的影响

如图3A所示，随着贮藏时间延长，西梅果实类黄酮含量呈先上升后下降的趋势，70% O2处理组整体的类黄酮含量均高于对照组。贮藏至第60天时，处理组含量达到峰值（0.441 mg/g），比对照组高6.3%。贮藏80 d时，对照组下降幅度为9.4%，而处理组仅下降3.0%。在贮藏结束时，处理组仍维持初始值的107.3%，对照组则低于初始水平。综上，70% O2处理能够延缓西梅果实中的类黄酮下降，维持较高的类黄酮含量。

如图3B所示，随着贮藏时间延长，西梅果实的总酚含量总体呈现先上升再下降的趋势。第40天时，70% O2处理组总酚含量达到峰值（2.002 mg/g），显著高于对照组（1.811 mg/g）。70% O2处理组在80 d时总酚的含量仅下降3.0%，而对照组下降了9.4%。在贮藏结束时，70% O2处理组的总酚含量仍高于对照组，是对照组的1.45倍（P＜0.05）。综上，70% O2处理能够有效保持西梅果实中的总酚含量，延缓总酚含量的下降。

4 高氧处理对采后西梅果实PPO及POD活性的影响

PPO是引起果蔬褐变的关键酶，其活性强弱与果实褐变程度密切相关。如图4A所示，在整个贮藏期间，对照组与70% O2处理组的PPO活性均呈逐渐上升的趋势，但处理组的PPO活性始终低于对照组。贮藏至60 d时，处理组PPO活性为0.601 U/g，比对照组低15.1%（P＜0.05）。贮藏结束时，对照组PPO活性达到0.947 U/g，为70% O2处理组的1.11倍（P＜0.05）。

POD能够催化H2O2与酚类物质反应生成醌类化合物，进而引起果实褐变。如图4B所示，随着贮藏时间延长，各组POD活性先升高后降低。贮藏至40 d时，对照组的POD活性为1.066 U/g，比70% O2处理组高约16%（P＜0.05）。在贮藏末期120 d时，对照组的POD活性仍比处理组高17%（P＜0.05）。综上可见，70% O2处理能够显著抑制PPO和POD活性的上升，从而减轻西梅果实的褐变。

5 高氧处理对采后西梅果实酚类物质的影响

5.1 高氧处理对采后西梅果实结合酚含量的影响

如图5所示，各组的结合酚含量随着贮藏时间延长呈先上升后下降的趋势。在贮藏中期（60 d）时，70% O2处理组的芦丁、绿原酸、原儿茶酸结合酚含量达到峰值且显著高于对照组，分别是对照组的1.41、1.5、3.27倍（P＜0.05）。在贮藏后期（100 d）时，70% O2处理组的咖啡酸、芦丁、绿原酸、原儿茶酸结合酚含量分别为15.745、17.395、4.677、1.916 μg/g，分别是对照组的2.65、2.76、1.8、2.88倍（P＜0.05）。贮藏结束时，处理组的原儿茶酸、芦丁的结合酚含量分别为1.784、6.029 μg/g，均高于对照组。结果表明，70% O2处理可以延缓西梅果实中结合酚含量的下降，较好地保持西梅果实的抗氧化性。

5.2 高氧处理对西梅果实游离酚含量的影响

如图6所示，随着贮藏时间延长，各组游离酚含量均呈先上升再下降的趋势。贮藏至40 d时，处理组的咖啡酸、芦丁、原儿茶酸游离酚含量达到峰值，分别比对照组高14.85%、21.74%、17.46%（P＜0.05）。在贮藏结束时，处理组的槲皮素、咖啡酸、绿原酸、原儿茶酸游离酚含量分别为1.4、103.11、61.29、561.31 μg/g，均高于对照组。由此可见，70% O2处理能较好地保持西梅果实中主要的游离酚含量。

6 高氧处理对西梅果实超氧阴离子自由基产生速率和H2O2含量的影响

如图7A所示，对照组和70% O 2 处理组的超氧阴离子自由基产生速率整体呈先升后降趋势。在贮藏中期（60 d）时，70% O 2 处理组超氧阴离子自由基产生速率达到峰值，为463.83 nmol/（g·min），比对照组低13.3%（ P ＜0.05）。在120 d时，对照组的超氧阴离子自由基产生速率为371.60 nmol/（g·min），是处理组的1.15倍（ P ＜0.05）。如图7B所示，各组的H 2 O 2 含量呈现先上升再下降的趋势，两组都在60 d达到峰值。第60天时，70% O 2 处理组的过氧化氢含量为11.11 μmol/g，仅为对照组的79.9%（ P ＜0.05）。在贮藏结束时，处理组的过氧化氢含量比对照组低17.7%（ P ＜0.05）。这表明70% O 2 处理抑制了西梅果实超氧阴离子自由基和H 2 O 2 的积累，有效减轻了西梅果实的膜损伤。

7 高氧处理对采后西梅果实抗氧化酶活性的影响

如图8A所示，在整个贮藏期间，70% O2处理组的SOD活性均高于对照组。在贮藏中期（60 d）时，对照组和处理组的SOD活性都达到了峰值，分别为1.373、1.434 U/g，处理组比对照组高4.4%（P＜0.05）。在贮藏后期（80～120 d），70% O2处理组的SOD活性仍高于对照组。如图8B所示，两组的CAT活性均呈现先升高再下降的趋势。在贮藏40 d时，70% O2处理组的CAT活性达到峰值，为43 U/g，且显著高于对照组，对照组的CAT活性比处理组低9.3%（P＜0.05）。在贮藏结束时，处理组的CAT活性为29.54 U/g，比对照组高13.6%（P＜0.05）。结果表明，70% O2处理可以较好地维持SOD和CAT的活性，两者协同清除超氧阴离子自由基和H2O2，从而减轻西梅果实的膜脂过氧化程度。

果蔬的褐变是采后生理劣变中最常见的表现形式，主要是由酶促氧化反应引起，与酚类代谢、氧化酶活性变化以及ROS水平波动等有关。酚类物质作为酶促褐变过程中的主要底物，其含量对果实的褐变具有决定性作用。在PPO和POD的催化作用下，酚类物质被氧化成不稳定的醌类化合物，这些醌类物质聚合并逐渐形成深褐色物质，导致果实组织出现褐变。根据对西梅酚类物质含量的研究可知，西梅主要的多酚物质是咖啡酸、原儿茶酸、槲皮素、类黄酮等。本研究表明，70% O2处理显著抑制了PPO和POD活性，延缓了酚类物质的氧化，较好地维持了西梅果实中咖啡酸、原儿茶酸、槲皮素、类黄酮等主要酚类物质的含量。这些酚类化合物有助于提高果实的抗氧化能力，稳定细胞膜结构，有效减轻果实的褐变。Wang Liang等的研究表明，80% O2处理可以维持白蘑菇总酚和类黄酮的含量，这与本研究结果一致。Li Xuejing等在对马铃薯的研究中发现，高氧处理促进了酚类化合物的合成，抑制了PPO活性和酚类氧化，有效减轻褐变。综上，70% O2处理一方面可能通过维持较高的酚类物质含量，从而增强西梅果实内源抗氧化能力，延缓西梅果实营养物质的流失；另一方面抑制PPO和POD的活性，降低酚类氧化风险，从而形成高酚低酶的有利状态，有效延缓了西梅果实的酶促褐变。

ROS的产生与清除是果实采后氧化胁迫反应的关键环节，其过量积累会破坏细胞膜脂结构，导致膜通透性增加，促使酚类物质释放并与PPO接触，从而加剧褐变发生。SOD、CAT能够清除果蔬组织中的超氧阴离子自由基和H2O2，有效维持细胞氧化还原状态的稳定，从而减轻采后果蔬的氧化损伤。MDA和细胞膜渗透率是表征果实膜脂质过氧化和膜完整性的重要指标，膜完整性的丧失可能导致特定酶的去区室化，酶和底物的接触可能会导致果实褐变。在本研究中，70% O2处理能够保持西梅果实较高的SOD、CAT活性，显著抑制了超氧阴离子自由基、H2O2含量上升，延缓了MDA含量和细胞膜渗透率的上升，有效维持了西梅果实细胞膜的稳定性，从而减少了酚类底物与氧化酶的接触机会，有效抑制了酶促褐变的发生。在对鲜切西兰花和桃子的研究也表明，高氧处理可以增强其抗氧化能力，保持细胞膜完整性，有效减轻褐变。

结 论

70% O2处理6 h可以显著降低西梅果实贮藏期间PPO、POD的活性，保持较高的总酚、类黄酮以及酚类物质含量，还能够较好地保持SOD、CAT活性，抑制超氧阴离子自由基产生和H2O2积累，延缓西梅果实细胞膜渗透率及MDA含量的上升，有效减轻西梅果实的褐变。

本研究采用高氧短时保鲜技术处理‘法兰西’西梅，但该技术的效果受果蔬种类、处理时间及氧气浓度等多种因素影响，其具体应用仍需通过大量实验与数据研究进一步验证。本研究可为高氧短时保鲜技术延缓果实的品质劣变、衰老进程提供理论依据。

第一作者：

张璇硕士研究生

新疆农业大学食品与药学学院

张璇，女，新疆农业大学食品与药学学院硕士研究生，研究方向：果蔬贮藏与物流保鲜。

通信作者：

朱璇 教授

新疆农业大学食品科学与药学学院

朱璇，新疆农业大学食品科学与药学学院教授，博士生导师，自治区杏（新梅、杏李）产业技术体系岗位专家，自治区食品安全委员会专家委员会专家。长期从事农产品贮藏与加工的研究，主持和参加各类科研项目20余项，其中主持国家自然科学基金项目4 项，省部级项目4 项。获省级科技进步一等奖1 项，发表学术论文100余篇。

引文格式：

张璇, 赵文燕, 朱璇, 等. 高氧处理调控活性氧代谢和酚类物质代谢减轻采后西梅果实褐变[J]. 食品科学, 2026, 47(6): 283-291. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250918-144.

ZHANG Xuan, ZHAO Wenyan, ZHU Xuan, et al. High-oxygen treatment alleviates browning in postharvest prune fruits by modulating reactive oxygen species and phenolic metabolism[J]. Food Science, 2026, 47(6): 283-291. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250918-144.

实习编辑：魏雨诺；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

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