《食品科学》：中华全国供销合作总社杨相政研究员等：1-甲基环丙烯复合乙烯吸收剂处理对黄金百香果软化皱缩的影响

黄金百香果（Passiflora edulis ‘Golden’）作为特色热带水果，因其独特的高甜风味和丰富营养价值迅速成为高附加值水果的代表性产品。然而，百香果成熟于高温高湿季节，且属于典型的呼吸跃变型果实，采后呼吸代谢旺盛，常温下放置1～2 d便会出现失水皱缩、果壳软化等问题，商品货架期短。这一脆弱的采后生理特性，与我国百香果产业“产地集中、消费分散”的供应链格局形成了突出矛盾。全程冷链虽是理想的解决方案，但其受制于高昂成本与基础设施覆盖不均，在广阔的下沉市场及复杂的物流中转环节，常温流通仍是当前鲜果实现大宗、跨区域流通的主要现实路径。因此，系统研发高效、安全的常温保鲜技术，对于降低产业损耗、保障市场供应、提升经济效益具有重要的现实意义。

目前，针对百香果采后保鲜主要采用低温贮藏、气调保鲜、涂膜保鲜、化学保鲜剂及生物保鲜剂处理等技术。其中，化学保鲜剂因成本低、使用方便、效果相对稳定而应用广泛，常用的有1-甲基环丙烯（1-MCP）、氯化钙、水杨酸及褪黑素等，它们通过抑制乙烯作用、维持细胞壁结构或调节内源激素平衡等途径，在一定程度上能够延缓果实后熟与衰老。然而，由于不同保鲜剂的作用机制不同，单独使用时往往存在保鲜效果有限或可能干扰果实正常风味代谢等局限性，难以满足黄金百香果对品质全面保持的需求。因此，开发基于多种作用机理协同的复合保鲜技术，已成为提升果实采后保鲜效能的重要研究方向。

在众多的化学保鲜策略中，乙烯作用抑制剂1-MCP的效果尤为突出，尤其适用于呼吸跃变型果实，能不可逆地阻断乙烯与受体结合，从而有效延缓果蔬的后熟衰老。研究表明，1-MCP处理可通过抑制百香果乙烯生物合成关键基因（如ACS1、ACO1）的表达，并降低细胞壁降解酶活性，从而抑制呼吸速率与乙烯释放，延缓软化并保持品质。与此同时，乙烯吸收剂（通常以高锰酸钾为载体）作为物理清除手段，可通过氧化反应持续移除贮藏环境中的乙烯气体，为果实创造低乙烯氛围。前人研究已在猕猴桃、苹果、水蜜桃、甜柿等果实上证实，1-MCP与乙烯吸收剂复合使用能够产生协同增效作用，较单一处理能更有效抑制果实呼吸、延缓质地软化、维持综合品质。然而，这种复合处理技术对黄金百香果这一特定品种的保鲜效果及其内在的生理生化机制，尤其是对细胞壁代谢关键组分与酶活性的调控规律，尚缺乏系统深入的研究。

基于此，中华全国供销合作总社济南果品研究所的任紫烟、贾连文、杨相政*等人以黄金百香果为试材，通过系统分析1-MCP复合乙烯吸收剂处理对果实贮藏品质、细胞壁代谢和膜脂代谢相关指标的影响，并通过相关性分析揭示各指标间的内在联系，旨在从细胞壁代谢、膜脂代谢层面揭示复合保鲜的作用机理，为开发高效、专用的黄金百香果常温贮运保鲜技术提供坚实的理论依据与可行的实践参考。

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百香果外观和微观结构的变化

百香果采后常温流通条件下呼吸与蒸腾作用旺盛，易发生失水皱缩。如图1所示，贮藏0 d时，百香果形态饱满、表面光滑，内表皮细胞排列紧密，细胞壁结构清晰完整；贮藏6 d时，CK组百香果表皮皱缩明显、光泽暗淡，内表皮细胞壁出现明显软化和塌陷，组织结构受损，而1-MCP和1-MCP+乙烯吸收剂组仍保持完好的外观形态与细胞结构；贮藏8 d时，CK组皱缩加剧，内表皮组织结构严重变形，丧失商品价值。1-MCP和1-MCP+乙烯吸收剂组仍维持较高的商品品质；贮藏至12 d时，1-MCP组明显皱缩，1-MCP+乙烯吸收剂组皱缩程度最低，细胞壁结构仍相对完整。上述结果表明，1-MCP、乙烯吸收剂处理均可显著延缓百香果采后皱缩进程，两者协同使用效果更为显著，能有效维持果实的采后品质。1-MCP作为乙烯受体抑制剂，通过竞争性结合乙烯受体阻断乙烯信号传导；乙烯吸收剂则通过吸附环境中的乙烯从而降低其浓度。二者协同从信号传导层面及源头抑制乙烯介导的成熟衰老进程，从而延缓果实软化和失水皱缩。此过程可能与调控乙烯合成关键酶活性、维持细胞膜完整性密切相关。本结果与安容慧等报道的1-MCP结合乙烯吸收剂处理可延缓丑梨采后感官品质劣变的结论一致。类似地，Langer等在草莓上的细胞壁扫描电镜观察结果也证实，1-MCP处理有助于维持细胞壁组织结构的稳定，延缓果实软化，进一步支持本研究在细胞结构层面的发现。

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百香果呼吸强度和硬度的变化

呼吸强度是评估果实成熟衰老的关键指标，其能够反映果实的代谢活性。如图2a所示，各组果实的呼吸强度呈先上升后下降趋势。CK组在贮藏2 d后呼吸强度快速上升，贮藏4 d时，呼吸强度达到峰值，为136.89 mg CO2/（kg·h），显著高于1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组（P＜0.05）。相比之下，1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度在整个贮藏期上升缓慢，峰值在贮藏第8天出现，分别为114.19、98.37 mg CO2/（kg·h），且1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度显著低于1-MCP（P＜0.05）。1-MCP作为乙烯作用抑制剂，通过竞争性结合乙烯受体，有效阻断了乙烯诱导呼吸跃变的信号通路，从而显著抑制了呼吸强度上升并推迟了其峰值出现；而乙烯吸收剂能够清除释放到环境中的乙烯气体，进一步抑制了环境乙烯浓度对果实的生理刺激，使呼吸强度受到更强抑制。赵猛等指出，1-MCP和乙烯吸收剂复合处理对抑制黄金梨呼吸代谢有效，这与本研究结果相似。

硬度能够直接反映果实的质地和软化程度，是衡量果实采后品质和货架期的重要指标。如图2b所示，各组果实的硬度均呈逐渐下降趋势，但不同处理间硬度下降的速率和幅度存在显著差异。CK组在贮藏2 d后硬度快速下降，这与图2a中CK组贮藏2 d后呼吸强度增强的结果相印证。李欢等的研究也表明，出现呼吸高峰时果实的硬度下降较快，这源于旺盛的呼吸作用激活了细胞壁降解酶活性，加速了细胞壁结构降解，导致硬度迅速下降。相比之下，1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组硬度下降速率显著减缓（P＜0.05），尤其在贮藏后期（8～12 d），1-MCP+乙烯吸收剂组保持了较高的硬度，为7 966.67～7 545.00 g。1-MCP与乙烯吸收剂协同增效降低了果实呼吸强度和软化相关酶活性，更好地保持了果实硬度。在对富士苹果、软枣猕猴桃果实的研究中也发现，1-MCP结合乙烯吸收剂处理，相较于单独使用1-MCP能更持久地维持果实硬度。

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百香果皱缩指数和果皮含水量的变化

果实皱缩是采后果实品质劣变的重要外观表征，主要由组织失水萎蔫引起。如图3a所示，3 个处理组果实皱缩指数均呈逐渐上升趋势，但不同处理间差异显著。CK组的皱缩指数上升最为迅速，至贮藏8 d时，皱缩指数达0.353，表明果实外观品质发生严重劣变。1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组皱缩指数整体上升平缓，其中1-MCP+乙烯吸收剂组皱缩指数在整个贮藏期间始终维持在最低水平，至贮藏4 d仍无皱缩发生，至贮藏12 d时，皱缩指数仅为0.067。1-MCP处理通过抑制乙烯作用，有效降低了果实呼吸代谢强度，减少了营养物质消耗，同时，由于乙烯作用的减弱，果实蒸腾失水速率降低，由此延缓了果实的软化与皱缩。1-MCP+乙烯吸收剂的复合处理创造了更低乙烯含量的环境，实现了更强的代谢抑制和水分保持协同效应，更有效地维持了百香果的饱满外观。

果皮含水量是反映果实水分状况和外观饱满度的直接指标。如图3b所示，3 个处理组果皮含水量随贮藏时间均呈逐渐下降趋势，与皱缩指数呈高度负相关。CK组的果皮含水量下降最快，至贮藏8 d时已降至75.75%，失水严重，与其显著的皱缩外观相印证。1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组均能显著延缓果皮含水量的下降 （P＜0.05），其中1-MCP+乙烯吸收剂组保水效果最为突出，至贮藏12 d时果皮含水量为78.96%，较初始值仅下降3.94%。综上所述，1-MCP与乙烯吸收剂联用能有效减缓百香果水分的流失，延缓果皮含水量的下降和皱缩指数的上升，保持果实的外观状态。

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百香果细胞壁组分的变化

原果胶是构成细胞壁中胶层的关键结构物质，对维持果实硬度和组织完整性具有重要作用，在贮藏过程中的降解及向可溶性果胶的转化，是导致果实软化的重要原因。如图4a、b所示，在贮藏期间，3 个处理组样品原果胶含量整体呈下降趋势，而可溶性果胶含量相应上升，表明细胞壁结构降解，果实逐渐软化。CK组的变化最为显著，贮藏2 d后原果胶迅速降解，可溶性果胶快速积累。这一结果说明CK组果实细胞壁降解剧烈，软化进程加快。这主要归因于CK组内源乙烯未被抑制，激活了细胞壁降解酶活性，促进了原果胶向可溶性果胶的转化。1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组均能显著抑制这一转化过程（P＜0.05）。1-MCP+乙烯吸收剂组在整个贮藏期内保持了最高的原果胶含量与最低的可溶性果胶含量，贮藏12 d时，含量分别为6.10 mg/g和3.12 mg/g。表明其通过协同作用有效调控了果胶物质代谢。该结果与安容慧等在丑梨中的研究结论一致，即1-MCP复合乙烯吸收剂处理可显著抑制原果胶的降解与可溶性果胶的生成。

纤维素是细胞壁的骨架物质，其含量变化反映了细胞壁结构的稳定性。如图4c所示，3 组样品纤维素含量在贮藏过程中均呈逐渐下降趋势。CK组的纤维素降解速率最快，1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂处理有效延缓了这一过程（P＜0.05）。1-MCP+乙烯吸收剂组在维持细胞壁骨架完整性方面效果显著，整个贮藏过程中纤维素含量保持最高，贮藏12 d时，其纤维素含量为20.89 mg/g。纤维素的降解主要依赖于CX的活性，CK组纤维素的快速减少与高乙烯水平下CX活性增强密切相关。类似结果亦见于椪柑果实的研究中，1-MCP处理减缓了椪柑果实纤维素质量分数的下降。综上可知，在贮藏过程中，百香果细胞壁主要成分（原果胶、纤维素）不断降解，而可溶性果胶相应积累。1-MCP与乙烯吸收剂联用，能有效抑制乙烯介导的细胞壁降解酶的活性，延缓细胞壁多糖的溶解与结构降解，维持细胞壁结构完整性。

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百香果细胞壁代谢酶的变化

细胞壁代谢相关酶的活性变化直接调控果实的软化进程。PME通过催化果胶去甲酯化，为PG提供作用底物；PG直接水解果胶链，导致细胞壁结构松散；CX则降解细胞壁骨架成分纤维素。如图5a、b所示，3 组样品PME及PG活性均呈先上升后下降趋势。其中，CK组的PME、PG活性在2 d后快速上升，表明其果胶脱甲酯化过程活跃，为后续PG的水解作用创造条件。贮藏4 d时，PME活性达到峰值，为1 260.22 U/L，PG活性也随之达到峰值，为4.90 mg/（h·g）。这与在苹果中的研究结论一致，即PME活性的上升为PG提供了作用底物，共同推动果胶降解。1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组PME、PG活性显著低于CK组（P＜0.05）。1-MCP通过竞争性、不可逆地结合乙烯受体，阻断乙烯信号转导，从而下调相关水解酶的基因表达，抑制PME、PG活性，延缓果实软化。而1-MCP与乙烯吸收剂复合处理进一步优化了乙烯抑制环境，使PME、PG活性在整个贮藏期内均维持在最低水平。贮藏至12 d时，1-MCP+乙烯吸收剂组的PME、PG活性分别为477.08 U/L、3.15 mg/（h·g）。如图5c所示，3 个处理组样品CX活性呈逐渐上升趋势，CK组活性最高、上升最快。1-MCP处理有效延缓了CX活性的增强，复合处理则进一步抑制了活性增强。贮藏至12 d时，1-MCP+乙烯吸收剂组的CX活性为767.93 µg/（h·g）。

综上所述，在贮藏过程中，CK组由于乙烯作用未被抑制，PME、PG和CX活性均迅速上升，协同加速了细胞壁中果胶和纤维素的降解，从而导致果实快速软化。1-MCP处理通过抑制乙烯信号通路，有效降低了细胞壁降解酶的活性。1-MCP与乙烯吸收剂协同作用实现了对细胞壁代谢酶活性强效抑制，延缓了果实软化进程，维持了细胞壁结构的完整性。

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百香果细胞膜完整性的变化

细胞膜完整性是维持果实采后生理功能与品质的基础，其变化可通过细胞膜透性与MDA（膜脂过氧化产物）含量进行表征。如图6a所示，3 个处理组样品细胞膜透性在整个贮藏期内呈持续上升趋势，表明所有果实均随贮藏时间延长发生了膜系统损伤与电解质外渗。MDA含量的变化趋势与膜透性基本一致，亦随贮藏时间延长逐渐积累。其中，CK组在贮藏2 d后膜透性快速上升，MDA含量也加剧积累，至贮藏8 d时，细胞膜透性为32.97%，MDA含量为27.50 nmol/g，显著高于1-MCP、1-MCP+乙烯吸收剂组（P＜0.05）（图6b），说明细胞膜完整性丧失严重。1-MCP处理有效延缓了膜透性的增加和MDA的积累，1-MCP与乙烯吸收剂复合处理对细胞膜结构的保护作用最为突出，贮藏12 d时，其细胞膜透性和MDA含量最低，分别为28.49%和20.50 nmol/g。

综上所述，在贮藏过程中，CK组膜透性与MDA含量的快速上升，与前期观察到的呼吸强度高密切相关。高代谢水平会促进活性氧积累，进而引发膜脂过氧化、膜结构破坏及电解质渗漏。1-MCP通过抑制乙烯信号，降低了整体代谢与氧化应激水平，从而延缓了膜损伤进程。复合处理组则通过协同降低乙烯浓度，进一步增强了抗氧化与膜保护效果，这为保持果实细胞结构与生理功能、延缓衰老提供了膜稳定性基础。该结果与张鹏等在蓝靛果中报道的1-MCP+乙烯吸收剂处理可通过抑制乙烯并增强抗氧化系统来降低膜透性与MDA含量的结论一致。

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百香果皱缩指数与各生理指标间相关性分析

为阐明1-MCP+乙烯吸收剂处理对百香果采后皱缩生理机制的影响，对贮藏期间的各项指标进行了相关性分析。如图7所示，皱缩指数与呼吸强度、可溶性果胶含量、PME活性呈极显著正相关（P＜0.01），与细胞膜透性和MDA含量呈显著正相关（P＜0.05）；与果皮含水量、原果胶含水量呈极显著负相关（P＜0.01），与硬度和纤维素含量呈显著负相关（P＜0.05）。结果表明，果实外观皱缩与呼吸作用、细胞壁代谢、水分保持及膜脂过氧化等多个生理过程密切相关，百香果采后皱缩是细胞壁结构降解、水分丧失及膜脂过氧化在呼吸代谢驱动下协同作用的结果。1-MCP复合乙烯吸收剂处理通过抑制乙烯浓度，从降低呼吸强度、维持细胞壁完整性及保护膜系统稳定性等多层面发挥作用，从而有效延缓百香果皱缩进程。

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结 论

本研究测定了1-MCP复合乙烯吸收剂处理对百香果果实贮藏品质、细胞壁代谢和膜脂代谢相关指标的动态变化，并通过相关性分析揭示各指标间的内在联系。结果表明，1-MCP+乙烯吸收剂复合处理通过协同调控乙烯信号传导与清除、细胞壁代谢及膜脂代谢等多重生理过程，显著延缓黄金百香果的采后软化皱缩进程，具体包括：1）抑制乙烯介导的呼吸跃变。复合处理通过阻断乙烯信号转导（1-MCP）与清除环境乙烯（乙烯吸收剂），显著推迟呼吸峰值出现，降低呼吸强度，从而延缓果实整体代谢速率。2）维持细胞壁结构完整性。复合处理能够有效抑制PME、PG和CX活性，延缓原果胶与纤维素降解，减少可溶性果胶积累，从而维持细胞壁骨架稳定性与果实硬度。3）减少水分损失与膜脂过氧化。复合处理能够维持较高果皮含水量，显著降低皱缩指数，同时延缓细胞膜透性上升和MDA积累，保护膜系统完整性，减轻氧化损伤。相关性分析进一步证实，果实皱缩与呼吸强度、细胞壁代谢及膜脂过氧化程度等指标密切关联，复合处理通过多靶点协同作用延缓品质劣变。综上，1-MCP复合乙烯吸收剂处理通过“抑制乙烯信号-延缓细胞壁降解-维持水分与膜完整性”的协同调控网络，有效保持采后黄金百香果的贮藏品质与商品价值，可延长货架期4～6 d。本研究可为开发高效、安全的百香果常温流通保鲜技术提供理论依据与实践参考。

引文格式：

任紫烟, 贾连文, 宋迪, 等. 1-甲基环丙烯复合乙烯吸收剂处理对黄金百香果软化皱缩的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(10): 338-345. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251215-120.

REN Ziyan, JIA Lianwen, SONG Di, et al. Effect of 1-methylcyclopropene combined with ethylene absorbent on softening and shrinking of passion fruits[J]. Food Science, 2026, 47(10): 338-345. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251028-213.

实习编辑：辉煌；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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