近日，中国农业科学院农产品加工研究所果蔬加工制造与营养健康创新团队比较了不同品种苹果加工过程中褐变特性以及响应褐变调控处理的代谢差异。相关研究成果发表在国际知名学术期刊《Food Research International》（JCR一区，IF=8.1）上，加工所2021级博士生王文月为论文第一作者，导师毕金峰研究员与李旋助理研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家苹果产业技术体系（CARS-27）和中国农业科学院农业科技创新工程（CAAS-ASTIP-2023IFST）的支持。
褐变普遍存在于苹果加工过程中，严重影响苹果加工制品感官、营养品质和消费者接受程度。不同品种的苹果在加工过程中的褐变状态差异化明显，涉及多种复杂非生物应激反应，伴随一系列化学组分代谢变化发生。目前通过代谢组学分析苹果加工褐变特性以及褐变抑制处理对苹果中代谢物和相关代谢途径的影响等相关研究鲜有报道。
科研人员研究了4种不同褐变特性苹果品种（雅塔卡、嘎啦、珊夏、富士）鲜样（FC）、褐变苹果浆（BR）和褐变抑制苹果浆（CM）之间的代谢差异，并对褐变过程中的关键代谢物进行深入分析，匹配相关KEGG通路并推测代谢网络。结果表明，FC、BR和CM中分别检测出487、644、494种差异代谢物，包括脂类、苯类、苯丙类、有机杂环化合物、有机酸、核苷类，分别占总代谢物的23%、11%、15%、16%和11%。差异代谢物在FC、BR和CM中分别匹配出39条、49条、36条KEGG通路，其中其他次生代谢物生物合成代谢在FC中最显著，脂质代谢在BR和CM中最显著，能量代谢在CM中具有显著差异。研究发现，珊夏在加工过程中不易发生褐变，可能主要与类黄酮合成有关，其他3个苹果品种褐变敏感推测主要与α-亚麻酸代谢有关。此外，褐变敏感苹果品种中，褐变抑制处理显著激活了类黄酮和苯丙素生物合成途径；部分酚类、脂类、糖类、有机酸、核苷酸和腺苷类代谢物在所有实验苹果品种中均受到不同程度调控，以上代谢物相关的代谢通路可以作为加工褐变的潜在调控路径。
该研究为不同品种苹果加工褐变特性及褐变调控提供理论参考。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114600
日期：2024-07-01
