基本信息
- 項目名稱：
- DNP對采后龍眼果皮脂氧合酶活性和膜脂脂肪酸組分的影響
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 果皮褐變是龍眼采后品質(zhì)劣變最為突出的問題，嚴重影響果實的外觀品質(zhì)和商品價值，是限制龍眼長期貯藏和遠距離運銷的主要因素。目前對龍眼采后果皮褐變的生理機制所知甚少。因此，很有必要深入研究龍眼采后果皮褐變機理，為控制龍眼果皮褐變，延長其保鮮期提供理論依據(jù)和實踐指導。 本論文研究龍眼果實采后貯藏過程中膜脂組分和功能變化及其與采后果皮褐變發(fā)生的相關(guān)性，同時研究龍眼果實經(jīng)DNP處理后，果皮褐變發(fā)生與細胞膜系統(tǒng)組分和功能變化的關(guān)系。
- 詳細介紹：
- 在正常情況下，植物的褐變底物(酚類物質(zhì))分布于液泡中，而促進褐變的酚酶(如多酚氧化酶，PPO)則位于質(zhì)體、線粒體等細胞器內(nèi)膜和細胞膜及細胞質(zhì)中，呈區(qū)室化分布，防止褐變底物(酚類物質(zhì))和酚酶的接觸，可避免正常組織中酶促褐變的發(fā)生。酚類物質(zhì)、PPO在細胞中的區(qū)室化分布是通過一系列膜系統(tǒng)實現(xiàn)的。采后果實衰老和失水、低溫冷害、熱傷害、機械損傷、高CO2傷害、低O2傷害、能量虧缺等逆境脅迫可誘導膜脂過氧化作用的發(fā)生，改變細胞膜膜脂脂肪酸組分及其飽和程度，加速細胞膜結(jié)構(gòu)完整性的破壞，引起膜系統(tǒng)區(qū)室化功能喪失，導致酚酶和褐變底物接觸，引起果實褐變發(fā)生。 本論文研究結(jié)果表明，經(jīng)DNP處理的龍眼果實的果皮LOX活性升高，膜脂脂肪酸組分中的亞油酸(C18:2)、亞麻酸(C18:3)和花生一烯酸(C20:1)等不飽和脂肪酸的組分下降，而棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)等飽和脂肪酸的組分增加，脂肪酸不飽和指數(shù)(IUFA)和脂肪酸不飽和度下降，果皮細胞膜透性和褐變指數(shù)增加。因此認為，DNP促進龍眼果實果皮褐變可能是由于LOX活性提高，促進了膜脂不飽和脂肪酸的降解而破壞膜系統(tǒng)完整性，最終導致細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞, 使酚酶(PPO)與酚類物質(zhì)接觸，酚類物質(zhì)發(fā)生氧化的結(jié)果。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：旨在了解呼吸解偶聯(lián)劑DNP對龍眼采后果皮脂氧合酶活性、膜脂脂肪酸組分和細胞膜透性的影響及其與果皮褐變的關(guān)系，為龍眼采后果皮褐變發(fā)生的生理機制提供新的科學依據(jù)。 基本思路：確定龍眼果皮細胞膜膜脂主要組分，了解龍眼果實采后貯藏過程中膜脂組分和功能變化及其與采后果皮褐變發(fā)生的相關(guān)性。同時研究龍眼果實經(jīng)DNP處理后，果皮褐變發(fā)生與細胞膜系統(tǒng)組分和功能變化的關(guān)系。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：在正常情況下，植物的酚類物質(zhì)和酚酶呈區(qū)室化分布而不發(fā)生褐變。在果實褐變中膜系統(tǒng)區(qū)室化功能被破壞，導致酚類物質(zhì)和酚酶接觸而發(fā)生酶促褐變。 先進性：國內(nèi)外未見DNP處理對龍眼果皮細胞膜系統(tǒng)組分和功能變化及其與褐變發(fā)生的關(guān)系的報道。 獨特之處：本作品首次闡明DNP處理導致的能量虧缺和細胞區(qū)室化功能喪失在龍眼果實采后果皮褐變發(fā)生中的作用及其因果關(guān)系。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 果皮褐變是龍眼采后品質(zhì)劣變最為突出的問題，嚴重影響果實的外觀品質(zhì)和商品價值，是限制龍眼長期貯藏和遠距離運銷的主要因素。本作品旨在了解DNP在龍眼果皮褐變發(fā)生中的作用，為闡明龍眼采后果皮褐變發(fā)生的生理機制提供科學依據(jù)，同時為控制龍眼果皮褐變，延長其保鮮期提供理論依據(jù)和實踐指導。
學術(shù)論文摘要
- DNP處理導致龍眼果皮細胞膜透性、LOX活性和褐變指數(shù)增加，膜脂脂肪酸組分中的棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)等飽和脂肪酸的組分增加，亞油酸(C18:2)、亞麻酸(C18:3)和花生一烯酸(C20:1)等不飽和脂肪酸的組分下降，脂肪酸不飽和指數(shù)和脂肪酸不飽和度下降。研究結(jié)果認為，DNP促進了龍眼果實果皮褐變可能是由于提高了LOX活性，促進了膜脂不飽和脂肪酸的降解而引起膜系統(tǒng)完整性受損，最終導致細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞, 使酚酶與酚類物質(zhì)接觸而引起酚類物質(zhì)氧化的結(jié)果。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
參考文獻
- [1]林河通,等. 果實貯藏期間的酶促褐變.福州大學學報,2002,30:696-703. [2]林河通，席玙芳，陳紹軍. 龍眼果實采后失水果皮褐變與活性氧及酚類代謝的關(guān)系. 植物生理與分子生物學學報，2005，31（3）：287-297. [3]林河通，陳 蓮，孔祥佳，席玙芳. 包裝對龍眼果實貯藏期間果皮失水褐變和細胞超微結(jié)構(gòu)的影響. 農(nóng)業(yè)工程學報，2007，23(12):237-241. [4]Jiang Y M,Zhang Z Q,Joyce D C,et al. Postharvest biology and handling of longan fruit(Dimocarpus longan Lour) [J].Postharv Biol Techn,2002,26(3):241-252. [5]Su X G, Jiang Y M, Duan X W, et al. Effects of pure oxygen on the rate of skin browning and energy status in longan fruit [J]. Food Techn Biotechn, 2005, 43(4): 359-365.
同類課題研究水平概述
- 果皮褐變是龍眼采后品質(zhì)劣變最為突出的問題，目前對龍眼采后果皮褐變的生理機制所知甚少。林河通等研究表明，采后失水引起龍眼果皮褐變與細胞膜系統(tǒng)膜脂過氧化作用加強、細胞膜結(jié)構(gòu)完整性破壞密切相關(guān)；而采用聚乙烯薄膜袋密封包裝處理可減輕龍眼果皮膜脂過氧化作用、保持細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而抑制龍眼果皮褐變的發(fā)生。胡位榮等報道，由脂氧合酶(LOX)主導的膜脂過氧化作用引起的膜結(jié)構(gòu)破壞可能在荔枝果實褐變中起重要作用。Jackson等報道，經(jīng)呼吸解偶聯(lián)劑2,4-二硝基苯酚(DNP)處理后的大麥根膜酯脂肪酸中的棕櫚酸(C16:0)和油酸(C18:1)含量增加，亞油酸(C18:2)和油酸(C18:1)的比值降低。由于脂類是細胞膜的主要組成部分，細胞膜脂肪酸成分的變化可能會改變膜的生物物理和生物化學特性，改變膜區(qū)室化功能和細胞膜透性。目前，有關(guān)龍眼果皮褐變與細胞膜脂肪酸組分變化關(guān)系的研究未見報道。
