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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：大連民族大學教育部國家民委重點實驗室		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年08月04日
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第6 卷第 7 期食 品安全質(zhì)量檢測學報Vol. 6 No. 7
2015 年7 月Journal of Food Safety and Quality Jul. , 2015
基金項目: 國家自然科學基金面上項目(31172009)、國家科技支撐計劃項目(2012BAD38B05)、中央高校自主科研基金項目(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, 主要研究方向為食品加工與質(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*
(大連民族大學教育部國家民委重點實驗室, 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。本論文通過對茉莉酸甲酯對采后果蔬品質(zhì)控制中的應(yīng)用進行綜述。茉莉酸甲酯(MeJA)通過誘導果
蔬產(chǎn)生并提高細胞壁水解酶(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, 從而增強果蔬對機械損傷和病原侵染的抗性。同時, 茉莉酸甲酯還能能夠
誘導植物防御基因的表達, 誘導果蔬產(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)量檢測學報第 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(機械損傷)
脅迫后, 細胞膜系統(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)對植物的生長發(fā)育具有調(diào)控功
能, 同時還可修復(fù)外來機械損傷和防止病原菌的侵染; 茉
莉酸類物質(zhì)能夠誘導植物防御基因的表達, 誘導果蔬產(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
機械損傷, 導致細胞破裂, 細胞內(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抗
性和其對鮮切果蔬品質(zhì)控制方面進行了綜述, 為鮮切果蔬
保鮮技術(shù)的研究提供參考。
2 誘導產(chǎn)生防御酶
果蔬在受到機械損傷或病原生物等各種逆境因子作
用后, 會引發(fā)一系列代謝變化, 這些變化是細胞內(nèi)在的修
復(fù)過程, 與蛋白質(zhì)合成有關(guān), 在此過程中會誘導產(chǎn)生一類
可抑制病原微生物生長、修復(fù)機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
的基因表達量很低, 但在果蔬遭受病原生物侵染、機械損
傷或逆境因子誘導后會大量表達[5]。
2.1 細胞壁水解酶
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)。當植物受到機械損
傷或病原菌的侵染時, 果蔬內(nèi)的幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶活性
增強, 其原因是由于病原真菌的細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胞壁組分, 裂解原生質(zhì)膜而
殺死病原菌, 從而保護寄主[6], 提高果蔬的抗病能力[7]。
MeJA 處理枇杷顯著提高果實幾丁質(zhì)酶和β -1,3-葡聚糖酶
活性, 提高果實對炭疽病的抗性[8]。MeJA 處理提高櫻桃[9]、
桃[10]、香蕉[11]、草莓[12]和番茄[13]果實中幾丁質(zhì)酶和β-1,3-
葡聚糖酶從而提高果實抗病性。MeJA 處理黃瓜, 提高了果
實中幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶, 提高了果實對黑斑病與
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), 當果蔬受到病原菌侵染或機械切割損傷時,
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
特點是果蔬角質(zhì)層和細胞壁組成的加強, 降低了真菌穿透
果蔬細胞的幾率, 同時使果蔬體內(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
的擴散作用[15], 增強了果蔬對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
對水稻幼苗葉片中纖維素和木質(zhì)素的積累有促進作用[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
實的苯丙氨酸解氨酶活性, PAL 可能在MeJA 誘導的抗性
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
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, 對豆莢的腐爛程度有一定的減緩, MeJA 處理櫻
桃及桃果實中后PAL 和POD 活性提高[20]; MeJA 處理明顯
誘導大麥整個植物防御酶PAL、POD 活性升高[24]; MeJA
可激活藍莓果實中苯丙氨酸解氨酶、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抗病
酶的活性, 提高果實抗病性, 10 μmol/L MeJA 茉莉酸甲酯
在一定程度上能夠使藍莓果肉多酚氧化酶、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, 對其抗性酶也有誘導作用[26]。茉莉酸甲酯處理鮮
切萵苣和甘藍提高了鮮切萵苣和甘藍的PAL 活性, 促進了
總酚、類黃酮以及木質(zhì)素的積累, 從而增強了組織的抗氧
化活性, 延長了鮮切產(chǎn)品的采后壽命[22]。
3 MeJA 對果蔬的抑菌作用
植物精油對果蔬采后病害控制的報道越來越多, 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。
有研究認為 MeJA 對采后綠熟期番茄病害有抑制效
果。MeJA 可能是誘導了果實中病程相關(guān)蛋白的合成, 增強
果實對不良代謝的調(diào)控能力, 降低病害的發(fā)生[21]。MeJA
對八成熟草莓貯藏程中果實腐爛有顯著地抑制作用, 但對
全熟草莓果實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
茄果實病害, 提高果實對鏈格孢霉、灰葡萄孢霉、擴展青
霉、匍枝根霉病原菌侵染的廣譜抗性, 并通過誘導酚類、
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)歷了生理衰老而導致品質(zhì)
劣變, 從營養(yǎng)成分、風味、質(zhì)地和抗氧化能力等方面綜合
影響果蔬采后品質(zhì)。具體指標如香氣物質(zhì)、硬度、糖、酸、
水分。外源MeJA 處理對櫻桃[9]、草莓[27]和枇杷[8]等多種
漿果類果實采后貯藏期間酚類或花色苷類物質(zhì)的合成具有
誘導作用, 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, 果實紅
色發(fā)育和總酸含量下降, 果實品質(zhì)指標在貯藏后期接近全
熟果實[27]。MeJA 增加了巨峰葡萄果皮花青素的積累, 提
高了果實的糖酸比, 葡萄單粒質(zhì)量相對增加[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 處理采后藍莓, 促進
果實中花色苷、總酚在貯藏期間的積累和合成, 提高果實
DPPH 自由基清除率 [37]; MeJA 對鮮切蘋果[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)量檢測學報第 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, 并針對茉莉酸甲酯作為信號物質(zhì), 對鮮切果蔬
受到機械切割后產(chǎn)生傷信號的作用關(guān)系, 以及茉莉酸甲酯
主要是以信號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
次生代謝物的合成進行調(diào)控, 同時目前對基因、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
因為起點, 又如何通過調(diào)控相關(guān)基因表達影響相應(yīng)蛋白質(zhì)
進行上調(diào)或者下調(diào)表達, 從而對特定酶活性產(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。
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(責任編輯:　白洪健)　
作者簡介
齊海萍, 副教授, 主要研究方向為食
品科學。
E-mail: qhp@dlnu.edu.cn
胡文忠, 教授, 主要研究方向為食
品加工與質(zhì)量安全控制。
E-mail: hwz@dlnu.edu.cn

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