广东省农科院果树研究所黄华副研究员等:青橄榄果实角质素高效解聚分析方法及其对失水屏障的影响作用解析
黄华副研究员等人(广东省农业科学院果树研究所)于2025年06月在国际期刊 Postharvest Biology and Technology(中科院大类1区,JCRQ1,IF:6.4)发表题为“Cuticular constituents and their effects on water loss in fruit of Canarium album (Lour.) Raeusch”的研究性论文。获国家自然科学基金青年基金项目、广东省农业科学院启动基金等项目资助。
青橄榄(Canarium album(Lour.) Raeusch.)原产于中国南方的橄榄科(Burseraceae)果树,具有悠久的栽培历史;果实富含碳水化合物、氨基酸、酚酸、黄酮类化合物及膳食纤维等营养及活性物质。橄榄果实不仅因其独特风味和甘甜口感被视为重要食品资源,更因其降血糖、抗炎、抗肿瘤、抗病毒及抗菌等药理活性被列为药食同源佳品。同时,青橄榄果实采后贮藏不当极易发生失水,果实皱缩等劣变,影响其品质及商品价值。尽管研究人员对青橄榄果肉和叶片组织的生物活性成分已有深入研究,但果实表面可能作为三萜类活性成分积累部位及疏水屏障的角质层,其在果实表面积累的显微结构、厚度及其代谢组成仍未见报道?青橄榄果实角质层对其失水屏障特性也有待进一步明晰?
现有研究通过有机溶剂从多种植物器官表面或分离的角质膜中提取可溶性蜡质。针对角质单体的分析,通常采用NaOH-甲醇、强酸或BF3-甲醇直接解聚角质膜后再进行提取分析。尽管这些方法能有效分解部分植物的角质聚酯膜,但大部分的植物角质聚酯仍难以成功分离或角质基质无法完全直接在裂解液中解聚。因此,探索针对难以解聚角质聚酯的高效且广泛适用性的提取分析方法,对解析更多植物组织表面角质层代谢组成及其功能作用具有重要意义。
本研究改进了一种简便高效的用于角质聚酯膜的粉末解聚法。该方法在已有报道的角质聚酯膜直接解聚基础上,通过对脱蜡后的角质膜的研磨粉碎,并完全收集所用样品后进行解聚。研究还将可直接完全解聚的番茄角质膜进行粉碎后解聚、直接裂解两种方式进行对比,结果发现粉碎法可有效分析近似水平的角质素单体组成及含量。该方法可适用于无法完整分离角质膜的,或者角质膜不能完全裂解的样品(图1)。青橄榄角质单体主要由C16-二羟基脂肪酸(51.4?%)和香豆酸等酚类物质(19.5?%)组成。蜡质组分则以三萜类化合物为主(88%),而极长链脂肪族成分含量较低。通过冷冻扫描显电镜观察显示,橄榄果实表面具有微裂孔、稀疏的皮孔,以及覆盖在外表面不连续的外表面蜡质晶体层叠块。尽管青橄榄果实形成厚实的角质层,但表现出较高的水分渗透性(渗透系数P=1.96×10?? m/s),对比已有果实失水具有较高的水分散失率,可能与其表面疏水脂质层中较为松散排列的三萜类物质大量积累有关。
综合起来,本研究系统考察了青橄榄果实角质层的微观形态结构、化学组成及其对水分蒸腾屏障特性的影响。我们开发了一种基于角质基质粉末的简单高效角质聚合物分解方法,该方法特别适用于分析无法分离完整角质膜的不完全解聚角质基质或表皮组织。将为优化青橄榄采后加工脱水工艺和制定针对性保鲜策略提供参考。
原文链接 https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.113704
