桃果實冷害發(fā)生機理及御冷措施研究進(jìn)展

何 輝，喬勇進(jìn)，柳洪入，劉晨霞，王春芳，鐘耀廣

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心，上海 201403；3.上海農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工工程技術(shù)研究中心，上海 201403）

桃（Amygdalus persicaL.）屬于薔薇科（Rosaceae）桃屬（AmygdalusL.）落葉果樹。我國是桃的原產(chǎn)國，也是世界上最大的桃生產(chǎn)國，數(shù)據(jù)顯示，2019年我國桃總產(chǎn)量為1599.3 萬噸，種植面積達(dá)89萬平方千米[1]。桃屬于典型的呼吸躍變型果實，研究表明，水蜜桃采后常溫放置3 d就會出現(xiàn)呼吸高峰與乙烯釋放高峰，果實迅速后熟軟化，不耐貯藏[2]。目前，低溫貯藏是桃果實最常用的貯藏保鮮方法，可以有效延長桃果實的保鮮期，然而，桃屬于冷敏性果實，低溫下易發(fā)生冷害。冷害是指一些對低溫敏感的果蔬在非凍結(jié)溫度下出現(xiàn)的一系列代謝異常，導(dǎo)致組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞甚至細(xì)胞死亡的現(xiàn)象，對于桃，冷害的癥狀表現(xiàn)為細(xì)胞壁革質(zhì)化、果肉組織絮敗、褐變、果實不能正常后熟等問題[3]。此外，由于桃采后冷鏈物流運輸環(huán)節(jié)薄弱，包括預(yù)冷環(huán)節(jié)缺失，預(yù)冷包裝不當(dāng)以及預(yù)冷設(shè)備缺乏等因素，冷鏈運輸中的果實品質(zhì)難以得到保持，因此，桃的采后冷害研究成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。

近年來，有關(guān)桃果實低溫冷害的發(fā)生以及品質(zhì)劣變機制研究主要集中于糖酸代謝、果實能量代謝、細(xì)胞膜脂變化以及揮發(fā)性物質(zhì)的變化。膜系統(tǒng)的損傷是導(dǎo)致桃果實冷害的重要原因之一，膜脂組分的變化以及脂肪酸的不飽和度與桃的冷害密切相關(guān)[4]，低溫脅迫下活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的積累也與冷害有關(guān)，而酶和非酶抗氧化系統(tǒng)在清除ROS和保護(hù)膜完整性方面發(fā)揮著重要作用[5]，較高的蔗糖含量、充足的能量供應(yīng)以及耐冷性氨基酸的積累也可提高桃果實的耐寒性[6-7]。此外，桃冷害的發(fā)生會使香氣相關(guān)的揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，使果實失去固有芳香[8]。針對上述問題，國內(nèi)外學(xué)者對緩解桃果實冷害的技術(shù)進(jìn)行大量研究，一些采后處理如物理方法（低溫預(yù)貯[9]、冰溫貯藏[10]、熱處理[11]、氣調(diào)處理[12]、間歇升溫[13]、紫外輻照[14]）、化學(xué)方法（1-甲基環(huán)丙烯[15]、一氧化氮[16]、褪黑激素[17]、H2S[18]、CaCl2[19]、水楊酸[20]和茉莉酸鹽[21]）以及新型生長調(diào)節(jié)劑等均可緩解桃果實的冷害。

由于桃冷害發(fā)生的影響因素眾多，以上冷害控制技術(shù)很多只聚焦了改善冷害發(fā)生的某些指標(biāo)，缺乏較為全面的總結(jié)與探討。筆者總結(jié)了桃果實冷害發(fā)生過程中細(xì)胞膜、抗氧化系統(tǒng)、細(xì)胞壁代謝以及精氨酸代謝的變化，并針對相關(guān)機制的研究歸納了桃果實采后御冷技術(shù)，以期為減緩桃果實采后冷害發(fā)生的技術(shù)創(chuàng)新提供理論依據(jù)。

1 桃果實采后的冷害現(xiàn)象及評價

低溫可降低果蔬代謝速率，抑制內(nèi)源乙烯的釋放，延緩采后成熟，從而維持采后的品質(zhì)，延長保鮮期。盡管應(yīng)用廣泛，但低溫保鮮技術(shù)有其局限性。通常，一些原產(chǎn)自熱帶和亞熱帶的果蔬對低溫敏感，易發(fā)生冷害[22]。一般來說，貯藏溫度越低，果實冷害越嚴(yán)重，但桃是典型的中間溫度冷敏性果實，在2～8 ℃條件下容易發(fā)生冷害，0～2 ℃條件下冷害癥狀反而減輕，8 ℃以上的溫度雖不易發(fā)生冷害，但果實會迅速軟化，降低商品性能[23]。此外，前人對冷害相關(guān)評價指標(biāo)開展了比較系統(tǒng)研究（表1），冷害會影響果實外觀、質(zhì)地、風(fēng)味，并引起一系列生理生化變化。

表1 桃冷害評價的關(guān)鍵指標(biāo)及變化趨勢Table 1 Key indexes and changing trend of chilling injury evaluation in peach fruit

不同品種的桃對低溫的敏感性不同，如‘保佳俊’白肉桃相比于‘中華壽桃’，‘大久保’，具有更強的抗褐變性[24]。‘錦花’對低溫不敏感，0 ℃貯藏35 d后，在4 d的貨架期內(nèi)仍未發(fā)生褐變，而‘玉露’在4 d貨架期后褐變指數(shù)高達(dá)0.68[25]。祝美云等[26]的研究表明，不同品種的桃對低溫的敏感性有較大差異，在其研究的15個品種中，‘大東’、‘綠化9號’、‘高峰’、‘碧霞’對低溫敏感，果實褐變嚴(yán)重，而‘油桃75號’、‘金童7號’對低溫的敏感性較低，貯藏期間未發(fā)生褐變。不同品種的桃冷害的表現(xiàn)也不同，在4 ℃下貯藏的硬質(zhì)桃果實（‘中油桃18號’、‘中桃9號’和‘白如玉’）冷害主要表現(xiàn)為果肉褐變，而溶質(zhì)型桃（‘中油桃13號’、‘春美’和‘中油桃4號’）的冷害癥狀以果肉木質(zhì)化和絮敗為主[27]。此外，早熟品種不易發(fā)生絮敗，中晚熟品種易發(fā)生絮敗，且成熟度越低，果實對低溫越敏感[28]。

2 桃果實冷害發(fā)生的機理研究

2.1 冷害對桃果實細(xì)胞膜的影響

冷害主要通過改變細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)來影響細(xì)胞膜透性。冷害發(fā)生后，細(xì)胞膜從緊密有序的液晶狀態(tài)到松散無序的凝膠狀態(tài)，這種轉(zhuǎn)化導(dǎo)致細(xì)胞膜中的脂肪酸鏈從有序變?yōu)闊o序，細(xì)胞膜的通透性增加，細(xì)胞內(nèi)容物外滲，與膜結(jié)合的酶系統(tǒng)受到破壞，酶活性下降，蛋白質(zhì)變性或者解離，最終造成代謝紊亂，影響桃果實采后貯藏期[29]。

2.1.1 冷害與桃果實膜脂代謝 脂質(zhì)含量和不飽和度是影響細(xì)胞膜完整性和流動性的主要因素，膜脂的不飽和度越高，細(xì)胞膜的流動性越強，桃果實的耐寒性越強[30]。磷脂酶D（phospholipase D，PLD）和脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）與膜脂代謝密切相關(guān)，桃發(fā)生冷害時，PLD和LOX活性升高，導(dǎo)致不飽和脂肪酸降解，細(xì)胞膜完整性降低[31]。Song等[32]的研究表明，4 ℃貯藏初期的桃冷害的發(fā)生與膜脂代謝相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)有關(guān)，隨著冷害程度的增加，二酰甘油（DAG）、甘油（TAG）、及幾種磷脂酰膽堿（PC）組分含量和脂肪酸去飽和酶（FAD）基因表達(dá)量增加，為桃果實的低溫脅迫提供了保護(hù)機制。Hu等[33]的研究表明，2,4-表油菜素內(nèi)酯通過有效抑制PLD、LOX和脂肪酶活性和基因表達(dá)的增加緩解桃果實冷害，并發(fā)現(xiàn)PpCBF5可能是膜脂代謝的重要調(diào)節(jié)因子。Wang等[34]認(rèn)為，甘氨酸甜菜堿（glycine betaine，GB）處理減緩桃果實的冷害與降低PLD和LOX活性及轉(zhuǎn)錄水平有關(guān)。此外，乙烯緩解桃果實低溫脅迫與細(xì)胞膜成分磷脂和甘油脂質(zhì)變化有關(guān)，并發(fā)現(xiàn)ESE3和ABR1兩種乙烯反應(yīng)因子（ERF）的表達(dá)分別與細(xì)胞壁代謝和脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá)高度相關(guān)[35]。

2.1.2 冷害對桃果實能量代謝的影響 能量狀態(tài)與果實采后的成熟、衰老以及抗逆性有關(guān)。完整的膜使得電子傳動鏈系統(tǒng)，氧化磷酸化以及其他一些代謝活動，如三羧酸循環(huán)和糖酵解正常進(jìn)行，這些過程是植物體維持基本生理代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)與能量基礎(chǔ)。在低溫脅迫下，線粒體細(xì)胞膜會由液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)，致使內(nèi)膜上維持能量代謝平衡的相關(guān)酶活性發(fā)生改變，如細(xì)胞色素c氧化酶（cytochrome c oxidase，CCO）、琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase，SDH）、H+-ATPase和Ca2+-ATPase等[36]。有研究發(fā)現(xiàn)，茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）處理后的桃果實中H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH和CCO果實顯著高于對照，并保持了較高的ATP和ADP含量，從而減少了超氧陰離子（O2-）和過氧化氫（H2O2）的積累，有效維持了膜結(jié)構(gòu)的完整性[37]。陳京京等[9]的研究中，低溫預(yù)貯（low temperature conditioning，LTC）處理可使桃保持較高的ATP、ADP含量，并減少了MDA的產(chǎn)生與積累，顯著減輕了桃果實褐變的發(fā)生。

2.2 冷害對桃果實抗氧化系統(tǒng)的影響

通常，在植物的正常生長和代謝過程中，如酶促反應(yīng)、電子傳遞及小分子自身氧化過程等會產(chǎn)生ROS，主要包括H2O2、O2-和羥自由基（-OH）等[5]。它們性質(zhì)活潑，氧化能力強，對許多生物功能分子有破壞作用。在正常生長發(fā)育過程中，細(xì)胞的抗氧化系統(tǒng)可以消除過量的ROS，維持體內(nèi)平衡。然而，當(dāng)植物遭受長期的低溫脅迫時，ROS產(chǎn)生就會明顯增加，而清除量下降，導(dǎo)致活性氧自由基積累，造成膜脂過氧化，對體內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)和脂肪酸造成損傷[38]。

桃果實的抗氧化系統(tǒng)主要包括酶促抗氧化系統(tǒng)和非酶促抗氧化系統(tǒng)。酶促抗氧化系統(tǒng)主要由超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、過氧化物酶（peroxidase，POD）以及抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）等抗氧化酶類組成。此外，抗壞血酸-谷胱甘肽（ascorbic acid-glutathione，ASA-GSH）循環(huán)在清除H2O2方面發(fā)揮著重要作用，其循環(huán)如圖1所示，而非酶抗氧化系統(tǒng)主要由酚類、黃酮類等抗氧化物質(zhì)組成[5]。研究表明，10 μL/L NO可提高脫氫抗壞血酸還原酶（dehydroascorbate reductase，DHAR）、APX、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶和谷胱甘肽還原酶（glutathione reductase，GR）的活性，通過調(diào)控ASA-GSH循環(huán)系統(tǒng)來緩解冷害[39]。同樣，在最新的報道中，GB通過提高APX、單脫氫抗壞血酸還原酶（mondehydroascorbate reductase，MDHAR）、DHAR、GR活力以及PpAPX、PpGR、PpMDHAR和PpDHAR基因的表達(dá)水平顯著減緩了湖景蜜露水蜜桃冷害的發(fā)生[40]。另外，褪黑素處理通過提高葡萄糖-6磷酸脫氫酶、莽草酸脫氫酶和苯丙氨酸解氨酶活性，誘導(dǎo)總酚積累進(jìn)而減緩冷害的發(fā)生[17]。在Wang等[41]的研究中，熱水處理提高了桃果實中原兒茶酸、兒茶素、綠原酸、新綠原酸、槲皮素、橙皮素和柚皮素含量。腐胺處理減少桃果實冷害的發(fā)生也被證明與減少果實中酚類物質(zhì)的降低有關(guān)[42]。

圖1 采后處理對桃ASA-GSH循環(huán)的影響Fig.1 Effect of postharvest treatment on peach ASA-GSH cycle

2.3 冷害對桃果實細(xì)胞壁代謝的影響

一般認(rèn)為，桃果實質(zhì)地的軟化與細(xì)胞壁組分含量以及果膠酶活性變化有關(guān)。在正常成熟的桃果實中，果膠甲酯酶（pectin methylesterase，PME）和多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）共同作用，保證桃果實的正常軟化，但當(dāng)果實發(fā)生冷害后，PME和PG活性失衡導(dǎo)致果實細(xì)胞壁代謝紊亂，進(jìn)而出現(xiàn)果實硬度上升，出汁率下降等絮敗癥狀[43]。Zhao等[30]的研究表明，NO處理抑制了纖維素酶、PG和β-半乳糖苷酶（β-galactosidase，β-Gal）的活性，通過抑制細(xì)胞壁水解，并抑制木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)糖基酶的基因表達(dá)，進(jìn)而減緩了桃果實粉化癥狀的發(fā)生。類似的，Wang等[44]的研究中，H2S通過抑制細(xì)胞壁降解相關(guān)的酶活性，從而增加了細(xì)胞壁組分中水不溶性果膠（EDTA可溶性果膠和Na2CO3可溶性果膠），纖維素和半纖維素的含量，減輕了桃果實的冷害。納米氧化鋅包裝也可抑制桃果實低溫冷藏下PME活性，增強了PG和β-Gal活性，有效保持了細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性[45]。此外，γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）處理通過誘導(dǎo)PpPG基因表達(dá)并顯著抑制桃果實PpPME基因表達(dá)，保證了原果膠的正常水解和果實正常的軟化[46]。

2.4 冷害對桃果實精氨酸代謝的影響

精氨酸作為細(xì)胞中的重要氨基酸之一，可作為基質(zhì)參與脯氨酸、多胺（polyamine，PAs）、NO以及GABA等重要信號分子的合成，這些信號分子通常在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)植物抗性和ROS清除方面發(fā)揮著重要作用[47]。研究表明，GABA和脯氨酸含量與桃果實抗冷性呈正相關(guān)，外源GB通過提高了谷氨酸脫羧酶、1-吡啶-5-羧酸合成酶和鳥氨酸δ-氨基轉(zhuǎn)移酶的活性，促進(jìn)了桃內(nèi)源GB、GABA和脯氨酸含量的積累，從而減少了MDA的產(chǎn)生，減緩了冷害[48]。與GB類似，熱水處理減緩桃果實的冷害與其促進(jìn)了氨基酸代謝有關(guān)，經(jīng)45 ℃熱水處理后的桃果實中因其較高的精氨酸、脯氨酸、GABA以及PAs含量進(jìn)而減輕了冷藏過程中的膜損傷，同時熱水處理上調(diào)了PpP5CS、PpOAT、PpGAD和PpGABA-T的基因表達(dá)，這與相關(guān)酶活性也一致[41]。此外，2,4-表油菜素內(nèi)酯減少桃果實的冷害與增加了脯氨酸的積累有關(guān)[49]，在冷藏枇杷[50]和西葫蘆[51]中也得到相似結(jié)論。

3 冷害減緩措施

御冷技術(shù)即通過技術(shù)手段提高桃果抵御冷害的能力，延緩冷害的發(fā)生。近年來，研究人員探究了許多減緩桃果實冷害的御冷技術(shù)，取得了重要進(jìn)展（表2）。桃冷害發(fā)生伴隨諸多代謝紊亂癥狀，如何系統(tǒng)評價冷害的發(fā)生對于其控制技術(shù)的研究具有重要意義。

表2 冷害的減緩措施及其御冷機制Table 2 Alleviating measures of chilling injury and its resistant mechanism

3.1 物理方法

3.1.1 低溫預(yù)貯 LTC指的是在冷藏前的一段時間內(nèi)，以略高于采后產(chǎn)品冷害發(fā)生的臨界溫度下進(jìn)行預(yù)貯藏，以增強其抗冷能力的方法[52]。蔡琰等[53]將桃果實置于4、8、12 ℃下分別預(yù)貯藏2、4、6、8和10 d，然后轉(zhuǎn)入0 ℃冷藏28 d，結(jié)果表明，不同溫度和時間組合的LTC處理的桃果實均出現(xiàn)了果實木質(zhì)化和果肉褐變的冷害癥狀，其中采用12 ℃、6 d預(yù)貯的桃果實褐變指數(shù)僅為8.86%。對于‘霞暉5號’水蜜桃，8 ℃預(yù)貯的果實在貯藏期間褐變嚴(yán)重，而‘大久寶桃’在8 ℃下進(jìn)行9 d的冷鍛煉可預(yù)防果實冷害的發(fā)生[54]，說明不同品種的桃對溫度的敏感性不同。此外，較高的預(yù)貯溫度或較長的預(yù)貯時間雖能抑制冷害的發(fā)生，但會導(dǎo)致果實軟化程度增加，從而降低商品性能。例如，8 ℃預(yù)冷15 d的‘大久寶桃’雖然沒有出現(xiàn)冷害癥狀，但果實軟化迅速，商品性能較差[55]。王貴禧等[54]的研究也得到相似的結(jié)論。因此，預(yù)貯溫度和處理時間是影響貯藏效果的關(guān)鍵因素。根據(jù)目前報道，最佳預(yù)貯溫度為9～12 ℃，預(yù)貯時間為6～10 d，而2～8 ℃溫度范圍內(nèi)，較易發(fā)生冷害。

本次調(diào)查主要考查學(xué)習(xí)者對于ESP課程的需求狀況，間或考查不同層次學(xué)生的需求差異。調(diào)查結(jié)果表明，以下幾點得到絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)同：1)ESP課程比EGP更具吸引力，因為ESP對于理工類大學(xué)生很有用處；2)選擇ESP課程的學(xué)生必須具備一定的英語基礎(chǔ)；3)ESP不僅要訓(xùn)練學(xué)生的英語交際能力，還要注重專業(yè)術(shù)語和專業(yè)知識內(nèi)容的教學(xué)；4)ESP教師應(yīng)具有英語教學(xué)能力和相關(guān)專業(yè)知識；5)和EGP課程一樣， ESP課程教學(xué)面臨的問題仍然主要為課時問題和語言環(huán)境問題。

3.1.2 冰溫貯藏 冰溫（near-freezing temperature，NFT）指0 ℃以下、冰點以上的溫度區(qū)域，當(dāng)果蔬貯藏溫度控制在冰溫范圍內(nèi)時，其組織細(xì)胞處于活體非冷凍狀態(tài)，此狀態(tài)下，果蔬的代謝速率較低，維持生命活動所需的能量也較小，可達(dá)到延緩采后衰老、延長貯藏期的目的[56]。Zhao等[10]研究了NFT對油桃冷害的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，油桃果實在0和5 ℃貯藏3周后，出現(xiàn)明顯的冷害現(xiàn)象，而NFT處理的桃果實在整個貯藏期間并未發(fā)生冷害，并發(fā)現(xiàn)NFT是通過誘導(dǎo)可溶性碳水化合物和能量的代謝，有效提高油桃果實的抗寒性。此外，NFT貯藏還可提高油桃采后品質(zhì)、抗氧化能力和自由基清除能力[7]。雖然冰溫貯藏是一項非常有前景的技術(shù)，但溫度的精確控制是該技術(shù)成功應(yīng)用于果蔬采后保鮮的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，因為比冰溫稍低的溫度會對細(xì)胞組織造成凍害，溫度稍高會導(dǎo)致貯藏壽命縮短。此外，不同品種的桃冰點存在明顯差異，對于不同品種的桃冰溫的適用性仍需不斷研究。

3.1.3 熱處理 熱處理主要是指桃采后在冷藏前用熱空氣或熱水處理一段時間。適宜的加熱溫度和處理時間取決于桃的品種、成熟度、大小和生長季節(jié)條件。目前，熱處理的溫度一般為35～60 ℃。Wang等[41]將桃置于45 ℃熱水中浸泡10 min后果實的褐變指數(shù)顯著降低，電導(dǎo)率和MDA含量分別比對照降低了20.93%和29.58%。另外，桃果實經(jīng)37 ℃的熱空氣處理3 d后，冷害癥狀明顯減輕，貯藏35 d后，褐變指數(shù)僅為0.18，而對照果實褐變指數(shù)高達(dá)0.74[21]。在Jin等[11]的研究中，雖然在38 ℃下用熱空氣處理12 h后的桃相比于對照和熱處理聯(lián)合茉莉酸甲酯具有較低的褐變指數(shù)，但卻在一定程度上加劇了果肉的粉化。此外，研究表明，熱處理緩解冷害可能與熱休克蛋白（HSPs）的積累有關(guān)[57]。

3.1.4 間歇升溫 間歇升溫（intermittent warming，IW）指采用一次或多次短期升溫處理冷藏期間的桃果實，以達(dá)到中斷冷害發(fā)生的目的。研究表明，IW可調(diào)節(jié)細(xì)胞壁代謝相關(guān)的酶（PME和PG），防止柏山蜜桃糠化現(xiàn)象的發(fā)生[58]。在Xi等[13]的研究中，間歇升溫（每周在20 ℃放置1 d后轉(zhuǎn)移至5 ℃貯藏）處理提高了醇?；D(zhuǎn)移酶的活性及PpAAT1基因表達(dá)量，減少了黃桃酯類物質(zhì)的損失，同時減輕了褐變的發(fā)生。此外，間歇升溫也常用作聯(lián)合處理，其聯(lián)合1-MCP[15]及NO[59]也可顯著減輕桃果實冷害癥狀的發(fā)生。

3.1.5 氣調(diào)貯藏 氣調(diào)貯藏主要影響采后果實周圍的O2和CO2等氣體微環(huán)境，從而增強果實的耐寒性，其主要貯藏方式有自發(fā)氣調(diào)（MA）和人工調(diào)節(jié)（CA），目前桃果實保鮮研究中，適宜的O2濃度為3%～5%，CO2濃度為5%～10%。Liu等[60]研究中，5% O2+10% CO2處理提高了桃果實低溫貯藏條件下的蔗糖含量和脂肪酸不飽和程度，同時提高了PpLOX1、PpHPL1、PpAAT1的基因表達(dá)水平，減緩冷害的同時有效保持了果實香氣。趙迎麗等[12]的研究結(jié)果表明，采用5% O2+10% CO2的氣調(diào)處理可顯著降低‘大久保桃’冷害癥狀，減少了果肉膜透性和褐變度的上升。何雙等[61]的研究也得出相似的結(jié)論，3% O2+9% CO2的氣調(diào)貯藏能顯著減緩黃桃果實的冷害。O2濃度過低時，桃果實會進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生異味，當(dāng)CO2濃度過高時，會對其產(chǎn)生CO2傷害。對于油桃，在0 ℃下，含有10% CO2和10% O2的氣調(diào)包裝6周，可以防止冷害癥狀的發(fā)生[9]。

3.1.6 紫外輻照 紫外光指的是電磁波譜中x射線（200 nm）和可見光（400 nm）之間的波段。它通常分為長波長UV-A（320～400 nm）、中波長UV-B（280～320 nm）和短波長UV-C（200～280 nm）[62]，目前果蔬采后貯藏中的應(yīng)用主要是UV-B和UV-C。通常認(rèn)為，UV-B和UV-C通過提高抗氧化系統(tǒng)來增強果實的耐寒性。最新研究表明，UV-B和UV-C處理能刺激桃果實中SOD、CAT和APX等抗氧化酶的活性，從而提高桃果實采后品質(zhì)[14]。Yang等[63]的研究也得出相似的結(jié)論，UV-C處理（3.0 kJ/m2）果實的SOD、CAT和APX活性明顯高于對照果實，導(dǎo)致O2-和H2O2水平明顯降低，從而減緩桃果實的冷害。此外，UV-B和UV-C都作為非生物脅迫作用于植物，影響酚類物質(zhì)的變化。UV-B處理桃果實36 h后，花青素、黃酮和二氫黃酮醇含量分別增加了2.06、1.92和1.68倍，但UV-B處理24 h后，大部分酚類物質(zhì)積累量下降[64]。Santin等[65]后續(xù)的研究也再次證實了這一點。這種波動趨勢歸因于植物對UV-B脅迫的防御反應(yīng)，在輻照開始時，果實中存在的酚類物質(zhì)被降解以抵消UV-B輻射的影響。他的另一份研究還表明UV-B雖然不能穿透果皮，但仍然可引起果實萜類化合物、苯丙素、植物抗毒素和脂肪酸等物質(zhì)發(fā)生變化[66]。

3.2 化學(xué)方法

3.2.1 1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP） 1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）是乙烯受體的競爭性抑制劑，可抑制乙烯的生理作用，并影響乙烯生物合成途徑中ACC氧化酶和ACC合成酶活力[67]。研究表明，1-MCP處理可增強桃中APX、SOD、CAT酶活性，通過增強抗氧化系統(tǒng)來緩解桃的冷害[68]。當(dāng)1-MCP的濃度為1 μL/L時，能較好延緩桃果實冷害的發(fā)生。Yu等[69]采用1 μL/L的1-MCP處理兩種桃果實，使其褐變指數(shù)分別降低了51.43%和46.95%，并證明1-MCP處理降低了蔗糖降解相關(guān)酶的活性和表達(dá)。在一份最新的研究中，在儲存0、5、10、15和20 d后五次施用高劑量1-MCP（1 μL/L）處理的油桃在第五周模擬貨架期結(jié)束后，褐變指數(shù)僅為24.43%，MDA和H2O2含量顯著降低，有效減緩了油桃冷害的發(fā)生[70]，這為1-MCP的應(yīng)用提供了新模式。

3.2.2 NO和H2S處理 NO可以作為信號分子激活細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)來緩解冷脅迫，參與植物的成熟、衰老以及生物和非生物脅迫響應(yīng)等生理過程，近年來在保持果實采后貯藏品質(zhì)方面研究廣泛，主要包括延緩衰老、預(yù)防冷害以及控制病蟲害[71]。目前在緩解桃冷害的應(yīng)用上主要有SNP（外源NO供體）浸泡和外源NO熏蒸兩種方法。在Song等[72]的研究中，15 μmol/L的SNP浸泡桃果實后，H2O2含量和O2-產(chǎn)生速率明顯降低，增強了桃果實抗氧化能力和耐冷性。此外，NO可維持線粒體膜電位和膜流動性，有效地保持桃線粒體結(jié)構(gòu)和功能，減輕桃線粒體在冷藏過程中的氧化損傷[73]。NO處理對桃冷害后揮發(fā)性有機物損失也有明顯的減緩作用，Cai等[74]采用10 μL/L NO對桃進(jìn)行4 ℃冷藏前熏蒸，結(jié)果表明，NO處理促進(jìn)了冷藏后C6醛、C6醇、直鏈酯和內(nèi)酯等主要揮發(fā)性有機化合物的釋放，保持了桃的香氣成分。

硫化氫（H2S）作為一種新的氣體信號分子，在果蔬的采后貯藏保鮮中應(yīng)用前景廣闊。研究表明，低濃度的H2S（15 μmol/L）可通過調(diào)節(jié)桃果實的活性氧代謝，保持果實品質(zhì)，而高濃度的H2S（45 μmol/L）則會對果實造成損傷[18]。此外，NO和H2S之間存在相互作用，NO可以調(diào)節(jié)桃果實內(nèi)源性H2S的代謝，H2S和NO的組合處理可調(diào)控ACC合成酶和氧化酶活性，抑制桃果實中乙烯的生物合成并調(diào)控細(xì)胞壁代謝，從而保持果實品質(zhì)[16]。

3.2.3 水楊酸和茉莉酸 水楊酸（Salicylic acid，SA）和茉莉酸植物防御系統(tǒng)和發(fā)育過程中的重要激素，在植物生長發(fā)育、果實成熟和對環(huán)境脅迫的反應(yīng)中起著重要作用。Zhao等[75]的研究表明，用1 μmol/L SA處理的桃果實在冷藏后第28 d才出現(xiàn)褐變，并表明與增加了特定脫水反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（DREB）基因的表達(dá)有關(guān)。在Wang等[20]的研究中，1 mmol/L SA處理可通過影響ASA-GSH減緩桃果實的冷害，并發(fā)現(xiàn)水楊酸處理的果實和對照果實在冷藏前后均有HSP73的表達(dá)，推測水楊酸緩解桃冷藏冷害的作用可能與其誘導(dǎo)抗氧化系統(tǒng)和HSPs的能力有關(guān)。

MeJA通過亞油酸氧化途徑產(chǎn)生，作為植物細(xì)胞反應(yīng)的信號，在調(diào)節(jié)植物生理中起到重要作用[76]。Meng等[77]證明0.1 mmol/L MeJA處理降低了酚類化合物含量，提高了POD活性，導(dǎo)致冷害指數(shù)下降，并能減少細(xì)胞壁的降解和維持細(xì)胞壁鈣含量，通過維持細(xì)胞膜的完整性來降低冷害。Zhao等[78]在桃采后4 ℃貯藏前短暫（30 s）浸泡天然植物激素茉莉酸，結(jié)果表明，茉莉酸處理后的果實褐變指數(shù)明顯降低，這可能和茉莉酸增加乙烯產(chǎn)量和防止可溶性糖含量下降相關(guān)。

3.2.4 氯化鈣處理 Ca2+參與植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，可作為一種信號分子對植物的生物和非生物信號作出反應(yīng)，近年來，在緩解果蔬采后冷害方面逐步得到應(yīng)用。在Xie等[19]的研究中，1% CaCl2可增加桃果實中鈣調(diào)素PpCaM的基因表達(dá)和PpCaM的蛋白質(zhì)含量，此外，PpCaM可誘導(dǎo)PpCa2+-ATPase，PpGAD的表達(dá)，提高相應(yīng)酶活性，促進(jìn)GABA的合成，通過調(diào)控能量代謝和GABA代謝緩解桃果實冷害的發(fā)生。CaCl2也被用于緩解香蕉[79]、李果[80]等果蔬冷害。

3.2.5 褪黑素 褪黑素（melatonin，MT）是自然界中普遍存在的一種吲哚胺激素，參與許多生理過程，如植物的分化、生長、成熟和衰老，以及對各種形式的環(huán)境脅迫有保護(hù)作用。目前研究表明，0.1 mmol/L MT能有效緩解低溫貯藏下桃果實的冷害。Gao等[81]采用0.1 mmol/L MT處理桃果實，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MT處理有效降低了LOX活性、O2-和H2O2水平以及MDA含量，有效減緩了冷害的發(fā)生。之后，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，0.1 mmol/L MT通過調(diào)節(jié)膜脂肪酸含量和酚類物質(zhì)代謝來減輕桃果實的冷害[17]。然而，這些結(jié)果都基于低溫冷藏下的桃果實，作者并未進(jìn)一步揭示MT對桃果實由低溫轉(zhuǎn)到常溫后的冷害緩解效果。大部分研究表明，桃果實的冷害常表現(xiàn)在常溫貨架期內(nèi)，并不是低溫貯藏過程中[23]，因此，后期研究MT對常溫貨架期中的桃果實的冷害抑制效果具有一定意義。

3.2.6 新型生長調(diào)節(jié)劑 其他一些化學(xué)物質(zhì)，如GABA、GB和脫落酸（Abscisic acid，ABA），已顯示出緩解采后水果冷害的潛力。GABA是一種非蛋白氨基酸，被認(rèn)為是一種內(nèi)源性信號分子，在調(diào)節(jié)脅迫反應(yīng)、植物生長和發(fā)育中起著重要作用。Shang等[82]采用1、5、10 mmol/L GABA處理桃果實，結(jié)果表明，5 mmol/L為最有效濃度，在此濃度下，外源GABA處理通過誘導(dǎo)內(nèi)源GABA和脯氨酸積累來提高抗冷性。GB是甘氨酸的N-三甲基衍生物和季銨化合物，是保護(hù)植物組織免受環(huán)境脅迫和增強非生物脅迫耐受性的重要滲透調(diào)節(jié)劑。Wang等[83]的研究表明，GB降低了桃果實冷害，保持了較高的總酚和黃酮含量，并能顯著提高苯丙素代謝相關(guān)酶的活性，保持果實較高的蔗糖含量。另外，ABA也是一種重要的信號分子，在植物對許多脅迫的抗性中起著關(guān)鍵作用，有研究證明，外源脫落酸的施用可以通過提高部分由一氧化氮介導(dǎo)的酶和非酶系統(tǒng)的效率來提高對低溫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激的抗性[84]。

4 結(jié)論與展望

長期以來，桃果實的冷害是采后保鮮貯藏的一個重要難題，國內(nèi)外學(xué)者對果蔬采后冷害的發(fā)生機理和控制技術(shù)進(jìn)行大量研究。筆者探討分析了桃果采后冷害發(fā)生的機制，將桃果實低溫下冷害的發(fā)生歸因于以下幾點：a.細(xì)胞膜組成和結(jié)構(gòu)變化；b.果實能量虧缺；c.自由基活性氧的過量積累；d.細(xì)胞壁代謝異常；e.精氨酸代謝異常。建議后續(xù)不同采后技術(shù)緩解桃采后冷害的機制探究可從維持膜結(jié)構(gòu)和充足的能量供應(yīng)、調(diào)節(jié)糖代謝、增強抗氧化系統(tǒng)以及促進(jìn)精氨酸代謝等進(jìn)行深入研究。完整的膜結(jié)構(gòu)使得生命活動正常進(jìn)行，保證充足的能量供應(yīng)，較高的糖含量（蔗糖）不僅有利于果實風(fēng)味，且有助于穩(wěn)定細(xì)胞膜，對果實具有保護(hù)作用，抗氧化系統(tǒng)能有效維持果實活性氧平衡使細(xì)胞免受自由基傷害，而精氨酸代謝產(chǎn)生的小分子物質(zhì)在植物的抗寒性中發(fā)揮著重要作用。

迄今為止，桃采后冷害控制技術(shù)及其御冷機制已被廣泛研究，但各項技術(shù)都有其優(yōu)勢與不足，具體表現(xiàn)為：a.冰溫貯藏御冷效果好，能顯著減緩褐變，但貯運過程中精確的溫度控制以及對不同品種桃的適用性仍需進(jìn)一步研究解決；b.紫外輻照是一種新型的冷害控制技術(shù)，具有綠色無殘留的特點，但其抵御非生物脅迫的機制較為復(fù)雜，且輻照食品存在大眾接受度低的問題，應(yīng)用困難；c.一些天然植物小分子信號物質(zhì)如茉莉酸、水楊酸、褪黑素、γ-氨基丁酸和甘氨酸甜菜堿等作為參與脅迫反應(yīng)的信號分子，在減緩冷害方面已經(jīng)表現(xiàn)出巨大潛力，是目前研究的熱點，但機制尚不清楚，且大多數(shù)采用浸泡作為處理方式，難以應(yīng)用到實際的生產(chǎn)應(yīng)用中。

為減緩桃果實在低溫貯藏過程中冷害的發(fā)生，建議未來研究可從以下方面開展：a.根據(jù)不同品種，不同成熟度桃對冷害的敏感性，建立適當(dāng)?shù)睦浜υu價體系，以期為不同地區(qū)不同品種桃貯運溫度提供理論依據(jù)；b.加速發(fā)展冷鏈物流運輸技術(shù)，保證采摘、運輸、貯存到銷售間的緊密連接，并完善預(yù)冷環(huán)節(jié)；c.發(fā)展經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、高效、無污染的御冷技術(shù)的同時，加強耐冷品種的選育，并建立溫度波動較小的冷庫以及冰溫庫；d.轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)和蛋白組學(xué)作為新一代的高通量測序技術(shù)，是進(jìn)一步闡明桃果實冷害發(fā)生的潛在分子機制的重要工具，后續(xù)研究可通過轉(zhuǎn)錄組和代謝組結(jié)合，轉(zhuǎn)錄組和蛋白組共同分析等技術(shù)，找到桃果實冷害發(fā)生的關(guān)鍵代謝通路，找出關(guān)鍵調(diào)控基因，解釋果實響應(yīng)寒冷脅迫的分子機制。