【摘要】：蘋果作為中國栽培的主要水果種類之一,在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和果蔬人均消費(fèi)上占有舉足輕重的地位。蘋果在采后貯運(yùn)過程中經(jīng)常會(huì)受到輕微的擠壓、振動(dòng)、碰撞等,從而造成輕微機(jī)械損傷。輕微損傷在早期難以識(shí)別,隨著時(shí)間的推移,微生物、有害病原體等會(huì)入侵蘋果的輕微損傷部位,從而導(dǎo)致蘋果腐爛,甚至?xí)雇鷥?yōu)質(zhì)水果的品質(zhì)下降,帶來巨大的品質(zhì)損耗和經(jīng)濟(jì)損失。因此,研究采后蘋果輕微損傷的早期代謝機(jī)制非常必要。本論文基于植物代謝組學(xué)策略,研究了健康和受到輕微損傷的蘋果在早期儲(chǔ)存過程中初級代謝產(chǎn)物、部分小分子代謝產(chǎn)物以及揮發(fā)性代謝產(chǎn)物,分析了初級代謝和揮發(fā)性代謝機(jī)制,確定了最佳的減損時(shí)間。本研究的主要內(nèi)容和研究結(jié)果如下:(1)利用GC-MS和多元統(tǒng)計(jì)分析對受到輕微損傷的蘋果進(jìn)行了非靶標(biāo)代謝組學(xué)研究,分析了在24 h內(nèi)由紊亂引發(fā)的有關(guān)生理變化及初級代謝機(jī)制。通過PLS-DA進(jìn)行判別和相似度分析,發(fā)現(xiàn)健康與損傷蘋果樣品在12 h發(fā)生最大的分離,說明損傷后蘋果中代謝產(chǎn)物水平在12 h發(fā)生顯著的變化,確定了采后蘋果減損保鮮的最佳時(shí)間。從蘋果組織中鑒定出56種代謝物,損傷前后主要代謝物種類無顯著差異,但含量在不同的儲(chǔ)存時(shí)間差異較為明顯。在24 h內(nèi),糖和糖醇的含量發(fā)生了增長,其中蔗糖、果糖、葡萄糖、甘油和甘露醇在損傷組織中的積累量減少,這與受到輕微損傷后的組織呼吸作用增強(qiáng)有關(guān);氨基酸、脂肪酸、脂肪酸脂等的含量發(fā)生了降低,其中蘋果酸、水楊醛和甘露醇在損傷組織中的積累量減少,這與受到輕微損傷后組織中的活性氧增長有關(guān);甘氨酸在損傷組織中的減少量增加,表明了受到輕微損傷的組織谷胱甘肽的合成加快,以消除活性氧對細(xì)胞的不利影響;奎尼酸損傷組織中的積累量減少提示次生代謝被激活;肌醇在損傷組織中的積累量減小,這與受到輕微損傷后細(xì)胞壁的修復(fù)有關(guān);油酸在損傷組織中的減少量增加提示輕微損傷后細(xì)胞衰老凋亡速度加快。(2)利用拉曼光譜技術(shù)對蘋果早期輕微損傷的小分子代謝物進(jìn)行研究。采用Savizky-Golay平滑法和小波變換算法去除噪聲,結(jié)果表明一階3次15點(diǎn)Savizky-Golay平滑法去噪效果最好。通過分析健康和受到輕微損傷蘋果的拉曼光譜特性,鑒定出了果糖、番茄紅素、葉綠素a、胡蘿卜素、酚類化合物等5種小分子代謝物。與健康蘋果的拉曼光譜進(jìn)行比較,有損蘋果的拉曼光譜在455、645、824、871、1270、1521、1631 cm~(-1)處的特征峰強(qiáng)度下降甚至不出現(xiàn)特征峰,說明果肉中的胡蘿卜素、番茄紅素、果糖、酚類化合物等的含量有降低的趨勢。通過代謝物水平的變化,為實(shí)現(xiàn)蘋果輕微損傷的早期檢測提供了一種有效手段。(3)利用HS-SPME-GC-MS分析了受到輕微損傷的蘋果揮發(fā)性代謝物的含量變化及次生代謝機(jī)制。通過PLS-DA判別分析發(fā)現(xiàn)損傷組織和健康組織的揮發(fā)性物質(zhì)譜存在顯著的差異,并且在12 h處發(fā)生轉(zhuǎn)折性的變化。這與初生代謝研究的結(jié)果相一致,進(jìn)一步表明了12 h是蘋果早期輕微損傷減損的最佳時(shí)間。通過TCI圖對組織中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性和半定量分析,共鑒定出55種物質(zhì),通過其性質(zhì)不同可以分為醛酮、酯類、萜類、醇和其他。在0-24 h內(nèi)醇類、酯類(主要以己酯為主)揮發(fā)性代謝物的含量在損傷組織中先升高后降低,這與不飽和脂肪酸的氧化有關(guān),但受限于不飽和脂肪酸的含量。損傷組織中法尼烯含量的上升主要與受到輕微損傷后次生代謝被激活有關(guān)。醛酮類揮發(fā)性代謝物的含量在損傷組織中增加,尤其是癸醛隨時(shí)間呈現(xiàn)單調(diào)遞增的趨勢,因此可以作為蘋果早期輕微損傷的標(biāo)志性代謝物。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O657.63;TS255.1
【圖文】：

基于代謝組學(xué)的采后蘋果輕微損傷的早期代謝機(jī)理研究1.3.1 植物代謝組學(xué)的分析過程一般來說，植物代謝組學(xué)的分析過程包括樣本收集、提取、代謝物成分分析、數(shù)據(jù)分析以及深層次數(shù)據(jù)挖掘等幾個(gè)部分（圖 1-1）。由于植物中代謝物的種類、結(jié)構(gòu)、含量等不同，樣本提取、成分分析以及數(shù)據(jù)分析的方法多種多樣，針對的科學(xué)問題也不同，因此樣本提取、代謝物的分離鑒定及數(shù)據(jù)分析也各不相同。

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置圖Fig.2-1 Experimental device要儀器見表 2-1。表 2-1 實(shí)驗(yàn)常用儀器le 2-1 Common instruments of experiments型號 生MDF-86V688 安徽中科都菱商THZ-D 太倉實(shí)WGL-65B 天津市泰斯BCD-539WT 青島海爾

基于代謝組學(xué)的采后蘋果輕微損傷的早期代謝機(jī)理研究結(jié)果與分析 GC-MS 條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)對氣相色譜下不同的升溫程序進(jìn)行了條件優(yōu)化，目的在于分離鑒定出謝物。對 TCI 譜的色譜和質(zhì)譜進(jìn)行分析。圖 2-2 為四個(gè)不同升溫程序下分的代謝物種類，實(shí)驗(yàn)四鑒定出的代謝物數(shù)量最多。因此，本實(shí)驗(yàn)采用的升以 5 ℃/min，升溫至 290 ℃，保持 1 min 進(jìn)行檢測。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周水琴;商德勝;應(yīng)義斌;廖宜濤;;基于核磁共振成像的水果輕微損傷識(shí)別[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年08期

2 陳喜泉;王云峰;;人體輕微損傷的檢驗(yàn)在偵查破案中的應(yīng)用[J];齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2014年01期

3 陳思雨;張舒慧;張紓;譚佐軍;;基于共聚焦拉曼光譜技術(shù)的蘋果輕微損傷早期判別分析[J];光譜學(xué)與光譜分析;2018年02期

4 尤笛;蔣金豹;張政;汪國平;;利用高光譜微分方法檢測蘋果輕微損傷[J];福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2016年02期

5 哈平安,劉艷虹,韋小滿,馬仁海;聽力正常及聽力輕微損傷兒童語音感知的實(shí)驗(yàn)研究[J];語言文字應(yīng)用;1999年03期

6 王艷明;Chapinal N;Liang Y;Weary D M;Wang Y;;中國荷斯坦奶牛跛行和飛節(jié)損傷的風(fēng)險(xiǎn)因素分析[J];中國乳業(yè);2015年07期

7 通旭東;李全通;史永芳;高星偉;;表面帶不同輕微損傷鈦合金的超高周疲勞性能[J];機(jī)械工程材料;2013年09期

8 夏擁軍;闕玉明;張賢海;;輕微損傷致跟腱斷裂的治療[J];醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐;2012年21期

9 ;番茄醬簡易加工[J];農(nóng)家之友;2007年03期

10 黃星奕;劉益權(quán);趙杰文;;基于近紅外圖像技術(shù)的水果輕微損傷檢測[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年34期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 樊薇;貝珍珠;蔣虹;鄧力軍;吉文華;高紅燕;孫彥;;三○四醫(yī)院1984～1993年骨折流行病學(xué)調(diào)查分析[A];骨質(zhì)疏松研究與防治文集[C];1994年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;什么原因引起肝部輕微損傷？[N];健康時(shí)報(bào);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 陳思雨;基于代謝組學(xué)的采后蘋果輕微損傷的早期代謝機(jī)理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

2 吳小華;基于光學(xué)參數(shù)的蘋果輕微損傷的早期識(shí)別研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 徐森淼;基于高光譜不同層次信息融合的馬鈴薯輕微損傷檢測方法[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 滿尊;鮮棗品質(zhì)在線光譜無損檢測與分選系統(tǒng)研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 王斌;鮮棗輕微損傷與可溶性固形物的近紅外光譜在線無損檢測研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

本文編號：2782512