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茉莉酸甲酯在采后果蔬品質(zhì)控制中的應(yīng)用

文檔作者：齊海萍, 劉程惠, 田密霞, 胡文忠文檔來源：大連民族大學(xué)教育部國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年08月04日
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第6 卷第 7 期食 品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)Vol. 6 No. 7
2015 年7 月Journal of Food Safety and Quality Jul. , 2015
基金項(xiàng)目: 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31172009)、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD38B05)、中央高校自主科研基金項(xiàng)目(DC201502020302,
DC201502020402)
Fund: Supported by National Natural Science Foundation of China (31172009), Projects in the National Science &amp;amp; Technology Support Program
(2012BAD38B05), and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (DC201502020302, DC201502020402)
*通訊作者: 胡文忠, 教授, 主要研究方向?yàn)槭称芳庸づc質(zhì)量安全控制。E-mail: hwz@dlnu.edu.cn
*Corresponding author: HU Wen-Zhong, Professor, College of Life Science, Dalian Nationalities University, No.18, Liaohe West Road,
Jinzhou New District, Dalian 116600, China. E-mail: hwz@dlnu.edu.cn
茉莉酸甲酯在采后果蔬品質(zhì)控制中的應(yīng)用
齊海萍, 劉程惠, 田密霞, 胡文忠*
(大連民族大學(xué)教育部國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連 116600)
摘 要: 茉莉酸甲酯(MeJA)是環(huán)戊酮衍生物之一, 茉莉酸甲酯作為植物體內(nèi)一類信號(hào)物質(zhì), 在植物的生
長發(fā)育、應(yīng)激反應(yīng)和次生代謝過程中發(fā)揮類似激素的作用, 對(duì)植物的生長發(fā)育和防御系統(tǒng)都具有一定影
響。本論文通過對(duì)茉莉酸甲酯對(duì)采后果蔬品質(zhì)控制中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。茉莉酸甲酯(MeJA)通過誘導(dǎo)果
蔬產(chǎn)生并提高細(xì)胞壁水解酶(如幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶)和抗性物質(zhì)合成酶(如苯丙氨酸解氨酶、過氧
化物酶和多酚氧化酶)的活性, 從而增強(qiáng)果蔬對(duì)機(jī)械損傷和病原侵染的抗性。同時(shí), 茉莉酸甲酯還能能夠
誘導(dǎo)植物防御基因的表達(dá), 誘導(dǎo)果蔬產(chǎn)生一系列具有防御功能的次生代謝物質(zhì)(如花青素等)來改善果蔬
保鮮品質(zhì)。
關(guān)鍵詞: 茉莉酸甲酯; 果蔬; 品質(zhì)控制
Application of methyl jasmonate on the quality controlling of
fruits and vegetables
QI Hai-Ping, LIU Cheng-Hui, TIAN Mi-Xia, HU Wen-Zhong*
(Key Lab of Educational Department and National Nationality, Dalian Nationalities University,
Dalian 116600, China)
ABSTRACT: Methyl jasmonate is one of cyclopentanone derivatives. It is a kind of signal substance that
plays important hormonal-like roles in the regulation of plant development and defensive system. Quality
controlling of post-harvest fruits and vegetables induced by methyl jasmonate (MeJA) has been reviewed. The
MeJA improved resistance to disease in fruits and vegetables by improving the content of the activities of cell
wall hydrolase (including chintinase and β-1,3-glucanase) and resistant enzyme (including phenylalanine
ammonia-lyase, peroxidase and polyphenol oxidase). These studies on resistant qualities mechanism of
mechanical wound and disease induced by the MeJA will provide references for the application of biological
technology qualities controlling in fruits and vegetables by inducing the secondary substance (eg.
anthocyanins).
KEY WORDS: methyl jasmonate; fruits and vegetables; quality controlling
2416 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)第 6 卷
1 引 言
茉莉酸甲酯( methyl jasmonate, MeJA)是從素馨花香
精油中分離而得到, 茉莉酸最初是從真菌培養(yǎng)濾液中得到
的, 茉莉酸是羥脂代謝途徑的產(chǎn)物[1]。茉莉酸通過茉莉酸
羧基甲基轉(zhuǎn)移酶催化形成茉莉酸甲酯, 激活植物的防御反
應(yīng)[1]。茉莉酸和茉莉酸甲酯是茉莉酸類主要代表物質(zhì), 植
物受到生物(如病原菌侵染或昆蟲咀嚼)或非生物(機(jī)械損傷)
脅迫后, 細(xì)胞膜系統(tǒng)首先受到傷害, JA 是一種重要的植物
激素, 是植物傷反應(yīng)的特異激素, 在植物傷反應(yīng)中具有核
心作用[2-4], 茉莉酸類物質(zhì)對(duì)植物的生長發(fā)育具有調(diào)控功
能, 同時(shí)還可修復(fù)外來機(jī)械損傷和防止病原菌的侵染; 茉
莉酸類物質(zhì)能夠誘導(dǎo)植物防御基因的表達(dá), 誘導(dǎo)果蔬產(chǎn)生
一系列具有防御功能的次生代謝物質(zhì)來提高果實(shí)抗性[1]。
鮮切果蔬在生產(chǎn)過程中經(jīng)過去皮、切分等加工過程, 造成
機(jī)械損傷, 導(dǎo)致細(xì)胞破裂, 細(xì)胞內(nèi)容物大量流出, 果蔬病
原菌迅速繁殖, 代謝反應(yīng)急劇活化, 使鮮切果蔬產(chǎn)品色澤、
質(zhì)地等品質(zhì)下降, 因此果蔬進(jìn)行最小加工處理后其保鮮技
術(shù)顯得至關(guān)重要。本文就茉莉酸甲酯在果蔬保鮮中誘導(dǎo)抗
性和其對(duì)鮮切果蔬品質(zhì)控制方面進(jìn)行了綜述, 為鮮切果蔬
保鮮技術(shù)的研究提供參考。
2 誘導(dǎo)產(chǎn)生防御酶
果蔬在受到機(jī)械損傷或病原生物等各種逆境因子作
用后, 會(huì)引發(fā)一系列代謝變化, 這些變化是細(xì)胞內(nèi)在的修
復(fù)過程, 與蛋白質(zhì)合成有關(guān), 在此過程中會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生一類
可抑制病原微生物生長、修復(fù)機(jī)械損傷和提高果蔬自然抗
性的蛋白質(zhì), 稱為防御酶。在果蔬正常生長過程中這類酶
的基因表達(dá)量很低, 但在果蔬遭受病原生物侵染、機(jī)械損
傷或逆境因子誘導(dǎo)后會(huì)大量表達(dá)[5]。
2.1 細(xì)胞壁水解酶
幾 丁 質(zhì) 酶(chintinase) 和β-1,3- 葡聚糖酶
(β-1,3-glucanase )廣泛存在于果蔬體內(nèi)。當(dāng)植物受到機(jī)械損
傷或病原菌的侵染時(shí), 果蔬內(nèi)的幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶活性
增強(qiáng), 其原因是由于病原真菌的細(xì)胞壁主要成分為幾丁質(zhì)
和β -1,3-葡聚糖, 而作為這兩種物質(zhì)的胞外水解酶幾丁質(zhì)
酶和葡聚糖酶通過降解真菌細(xì)胞壁組分, 裂解原生質(zhì)膜而
殺死病原菌, 從而保護(hù)寄主[6], 提高果蔬的抗病能力[7]。
MeJA 處理枇杷顯著提高果實(shí)幾丁質(zhì)酶和β -1,3-葡聚糖酶
活性, 提高果實(shí)對(duì)炭疽病的抗性[8]。MeJA 處理提高櫻桃[9]、
桃[10]、香蕉[11]、草莓[12]和番茄[13]果實(shí)中幾丁質(zhì)酶和β-1,3-
葡聚糖酶從而提高果實(shí)抗病性。MeJA 處理黃瓜, 提高了果
實(shí)中幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶, 提高了果實(shí)對(duì)黑斑病與
白腐病的抗性[14]。
2.2 抗性物質(zhì)合成酶
苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化
酶(PPO)是果蔬體內(nèi)三大抗性物質(zhì)合成酶。果蔬中的抗病物
質(zhì)有酚類物質(zhì)和木質(zhì)素, 上述三種酶對(duì)抗病物質(zhì)的合成起
著關(guān)鍵性的作用。
PAL 是苯丙烷代謝途徑的關(guān)鍵酶, 能催化和調(diào)控多
種苯丙烷類衍生物的反應(yīng), 如酚類物質(zhì)、植保素等的合成
和木質(zhì)化反應(yīng), 當(dāng)果蔬受到病原菌侵染或機(jī)械切割損傷時(shí),
其代謝途徑轉(zhuǎn)入以苯丙烷代謝為特征的次生代謝途徑, 其
特點(diǎn)是果蔬角質(zhì)層和細(xì)胞壁組成的加強(qiáng), 降低了真菌穿透
果蔬細(xì)胞的幾率, 同時(shí)使果蔬體內(nèi)大量自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合
水, 降低了病菌攝取營養(yǎng)和生長繁殖的速率, 屏障了病菌
的擴(kuò)散作用[15], 增強(qiáng)了果蔬對(duì)病原侵染的抵抗能力[16,17]。
低分子量木質(zhì)素是酚類物質(zhì)的前體, 其多聚作用時(shí)產(chǎn)生的
游離基可鈍化病菌的膜、酶及毒素等[18]。梨、黃瓜、甜瓜
等多數(shù)果蔬在采后期間苯丙烷的代謝有顯著變化。MeJA
對(duì)水稻幼苗葉片中纖維素和木質(zhì)素的積累有促進(jìn)作用[19]。
經(jīng)MeJA 處理后的菜豆莢其木質(zhì)素的含量顯著提高, 減少
腐爛的發(fā)生[20]。外施MeJA 并損傷接種后, 提高了番茄果
實(shí)的苯丙氨酸解氨酶活性, PAL 可能在MeJA 誘導(dǎo)的抗性
反應(yīng)中起著重要作用[21]。
POD 和PPO 也是果蔬中重要的抗性酶, 它們不僅參
與中酚類物質(zhì)的聚合和氧化反應(yīng), 還促進(jìn)木質(zhì)素和PA 的
合成[23]。其中POD 參與木質(zhì)素與多酚物質(zhì)的聚合[13]、細(xì)
胞壁的生長和交聯(lián); 還與多酚氧化酶共同作用, 將植物體
內(nèi)多酚類物質(zhì)氧化成醌類物質(zhì), 這些醌類物質(zhì)對(duì)病原菌有
很高毒性, 直接抑制病原菌的侵染。菜用大豆經(jīng)外源MeJA
處理后PAL 和POD 活性顯著提高, 也增加了其體內(nèi)木質(zhì)
素的積累, 對(duì)豆莢的腐爛程度有一定的減緩, MeJA 處理櫻
桃及桃果實(shí)中后PAL 和POD 活性提高[20]; MeJA 處理明顯
誘導(dǎo)大麥整個(gè)植物防御酶PAL、POD 活性升高[24]; MeJA
可激活藍(lán)莓果實(shí)中苯丙氨酸解氨酶、過氧化物酶、多酚氧
化酶, 其中20 μmol/L MeJA 濃度處理更有利于誘導(dǎo)抗病
酶的活性, 提高果實(shí)抗病性, 10 μmol/L MeJA 茉莉酸甲酯
在一定程度上能夠使藍(lán)莓果肉多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨
酶、β-1,3-葡聚糖酶的活性升高[25]; 采用茉莉酸甲酯處理賽
買提杏, 對(duì)其抗性酶也有誘導(dǎo)作用[26]。茉莉酸甲酯處理鮮
切萵苣和甘藍(lán)提高了鮮切萵苣和甘藍(lán)的PAL 活性, 促進(jìn)了
總酚、類黃酮以及木質(zhì)素的積累, 從而增強(qiáng)了組織的抗氧
化活性, 延長了鮮切產(chǎn)品的采后壽命[22]。
3 MeJA 對(duì)果蔬的抑菌作用
植物精油對(duì)果蔬采后病害控制的報(bào)道越來越多, 茉
莉酸甲酯是素馨花香精油中分離得到, 研究發(fā)現(xiàn), 外源
MeJA 處理能夠誘導(dǎo)番茄[21]、葡萄柚[27]、櫻桃[9]、桃[10]、
第7 期齊海萍, 等: 茉莉酸甲酯在采后果蔬品質(zhì)控制中的應(yīng)用 2417
枇杷[8]等果蔬的抗病性。
有研究認(rèn)為 MeJA 對(duì)采后綠熟期番茄病害有抑制效
果。MeJA 可能是誘導(dǎo)了果實(shí)中病程相關(guān)蛋白的合成, 增強(qiáng)
果實(shí)對(duì)不良代謝的調(diào)控能力, 降低病害的發(fā)生[21]。MeJA
對(duì)八成熟草莓貯藏程中果實(shí)腐爛有顯著地抑制作用, 但對(duì)
全熟草莓果實(shí)腐爛的抑制作用無顯著影響[28]。MeJA 處理
枇杷采后炭疽病引起的腐爛、控制菜豆和櫻桃等果實(shí)腐爛
[8,9,20], 抑制由灰葡萄孢引起草莓和玫瑰切花的灰霉病[27],
由指狀青霉引起葡萄柚的青霉病[28], 減少由膠孢炭疽菌和
鏈格孢在番木瓜上引起的腐爛[29]。將酵母與茉莉酸甲酯結(jié)
合能夠顯著減輕梨采后病害的發(fā)生, Cao 等[30]將酵母與茉
莉酸甲酯結(jié)合處理枇杷, 提高了酵母對(duì)炭疽病的防治效
果。MeJA 還可減少由桃褐腐病原菌引起的甜櫻桃病斑直
徑[9], 減少草莓腐爛[31], 降低由膠胞炭疽菌和鏈格孢引起
的番木瓜病斑面積[29]。用MeJA 處理采后柚子減少了由指
狀青霉引起的青霉病[27]。外源MeJA 處理能夠有效抑制番
茄果實(shí)病害, 提高果實(shí)對(duì)鏈格孢霉、灰葡萄孢霉、擴(kuò)展青
霉、匍枝根霉病原菌侵染的廣譜抗性, 并通過誘導(dǎo)酚類、
番茄紅素等抗菌物質(zhì)的積累, 起到防病效果[32]。
4 茉莉酸甲酯保持果蔬品質(zhì)的作用
新鮮果蔬在采摘后由于經(jīng)歷了生理衰老而導(dǎo)致品質(zhì)
劣變, 從營養(yǎng)成分、風(fēng)味、質(zhì)地和抗氧化能力等方面綜合
影響果蔬采后品質(zhì)。具體指標(biāo)如香氣物質(zhì)、硬度、糖、酸、
水分。外源MeJA 處理對(duì)櫻桃[9]、草莓[27]和枇杷[8]等多種
漿果類果實(shí)采后貯藏期間酚類或花色苷類物質(zhì)的合成具有
誘導(dǎo)作用, 提高了其抗氧化活性。用MeJA 處理八成熟的
草莓, 可以使其貯藏前期可溶性固形物含量增加, 果實(shí)紅
色發(fā)育和總酸含量下降, 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)在貯藏后期接近全
熟果實(shí)[27]。MeJA 增加了巨峰葡萄果皮花青素的積累, 提
高了果實(shí)的糖酸比, 葡萄單粒質(zhì)量相對(duì)增加[35]。MeJA 采
前處理芒果顯著降低貯藏期的病情指數(shù), 延緩了可溶性糖
含量的升高和可滴定酸含量的降低, 提高果肉維生素C 含
量, 有利于芒果品質(zhì)的保持[36]; MeJA 處理采后藍(lán)莓, 促進(jìn)
果實(shí)中花色苷、總酚在貯藏期間的積累和合成, 提高果實(shí)
DPPH 自由基清除率 [37]; MeJA 對(duì)鮮切蘋果[38]、甘薯[39]等
的貯藏性和品質(zhì)的改善也是行之有效的, 還能改善果實(shí)表
面顏色, 減緩其在貯藏過程中品質(zhì)變化。
表 1 茉莉酸甲酯提高酶活力的種類與相應(yīng)果蔬來源
Table 1 Enzyme activity increased by MeJA and the origin of fruits and vegetables
果蔬中酶的種類果蔬來源
幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶
櫻桃[9]和桃[10]
香蕉[11]、草莓[12]
番茄[13]、黃瓜[14]、藍(lán)莓[25]
苯丙氨酸解氨酶PAL 番茄[21]
苯丙氨酸解氨酶PAL、POD 櫻桃、桃[20]
多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶藍(lán)莓[25]
表 2 茉莉酸甲酯抑制果蔬致病菌
Table 2 Fruit and vegetable pathogens inhibited by MeJA
菌種果蔬來源
Colletotrichum acutatum 枇杷[8]、菜豆[20]和櫻桃[9]
Botrytis cinerea 草莓[27]、玫瑰切花[27]、番茄[32]
Penicillium digitatum 葡萄柚[28]、柑橘[33]
C. gleosporioides 番木瓜[29]
Alternaria alternata 番木瓜[29]
Monilinia fructicola 甜櫻桃[9]、草莓[31]
Rhizopus stolonifera ehrenb. Lind 番茄[32]
Alternaria solani 番茄[32]
Penicillium expansum 番茄[32]、富士蘋果[34]
2418 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)第 6 卷
5 展 望
茉莉酸甲酯在采后果蔬的保鮮方面已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)
用, 近年來一些學(xué)者正嘗試著將其應(yīng)用到果蔬采后深加工
鮮切果蔬的保鮮應(yīng)用, 茉莉酸甲酯對(duì)鮮切果蔬處理后相關(guān)
酶活性和各種其他各種生理生化的變化趨勢隨果蔬種類的
不同而不同, 并針對(duì)茉莉酸甲酯作為信號(hào)物質(zhì), 對(duì)鮮切果蔬
受到機(jī)械切割后產(chǎn)生傷信號(hào)的作用關(guān)系, 以及茉莉酸甲酯
主要是以信號(hào)分子的形式參與到植物次生代謝過程中, 如
何通過調(diào)控相關(guān)基因、蛋白質(zhì)以及影響關(guān)鍵酶活性等途徑對(duì)
次生代謝物的合成進(jìn)行調(diào)控, 同時(shí)目前對(duì)基因、蛋白、關(guān)鍵
酶等物質(zhì)相互間調(diào)控的綜合性研究還不夠深入, 應(yīng)用外源
JA 和MJA 刺激鮮切果蔬, 但外源茉莉酸甲酯如何以調(diào)控基
因?yàn)槠瘘c(diǎn), 又如何通過調(diào)控相關(guān)基因表達(dá)影響相應(yīng)蛋白質(zhì)
進(jìn)行上調(diào)或者下調(diào)表達(dá), 從而對(duì)特定酶活性產(chǎn)生影響, 各蛋
白之間又通過怎樣的途徑在宏觀上改善改善果蔬品質(zhì), 目
前仍是研究熱點(diǎn)。
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(責(zé)任編輯:　白洪健)　
作者簡介
齊海萍, 副教授, 主要研究方向?yàn)槭?
品科學(xué)。
E-mail: qhp@dlnu.edu.cn
胡文忠, 教授, 主要研究方向?yàn)槭?
品加工與質(zhì)量安全控制。
E-mail: hwz@dlnu.edu.cn

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