综述:近期研究的系统回顾与荟萃分析:24-表鬼臼醇在保持果蔬采后品质方面的有效性

《Trends in Food Science & Technology》:A systematic review and meta-analysis of recent advances: The efficacy of 24-epibrassinolide in preserving postharvest quality of fruit and vegetables

【字体: 时间:2026年01月30日 来源:Trends in Food Science & Technology 15.4

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  通过元分析系统评估了24-表β-紫杉醇(EBR)对水果和蔬菜产后质量指标的影响,发现EBR显著抑制总可溶性固形物、重量损失、chilling injury、电解质泄漏、褐变和病害发生率,最佳处理条件为0-5 μM EBR浸泡10分钟,结合4-5℃及80-95%湿度储存,其机制涉及抗氧化系统、防御反应、碳水化合物代谢和膜脂稳定性调节。

  
付晓东|李富军|李亚楠|李晓安|张新华
山东工业大学农业工程与食品科学学院,淄博,255000,中国山东省

摘要

背景

水果和蔬菜(FVs)的采后劣化会导致巨大的经济损失、资源浪费和食品安全风险。24-表油菜素内酯(EBR)是一种高生物活性的多羟基化甾体天然植物激素,属于油菜素类物质,已被证明是减缓采后品质下降的有效物质。然而,其整体效果和跨物种的调控机制尚未得到充分整合和量化。

范围和方法

为了系统评估EBR在减轻采后劣化方面的效果和生理机制,我们对2020年至2025年间发表的39篇同行评审研究进行了元分析。通过数据分析,评估了EBR处理对关键品质参数的总体影响,并通过频率分析确定了最佳处理条件。

主要发现和结论

元分析显示,EBR处理显著抑制了六个品质指标,总体效应的平均差异和95%置信区间如下:总可溶性固形物:-0.87 [-1.06, -0.68],重量损失:-3.12 [-3.33, -2.92],冷害:-5.27 [-7.59, -2.94],电解质泄漏:-10.44 [-11.10, -9.79],褐变:-7.40 [-11.99, -2.82],以及病害发生率:-15.29 [-16.63, -13.96]。这些益处主要与EBR介导的抗氧化系统、防御反应、碳水化合物代谢和膜脂质稳定性的调节有关。基于频率的优化表明,将果实浸泡在0-5 μM的EBR中10分钟,然后在4-5°C和80-95%相对湿度下储存,是适用于大多数FVs的最有效处理方案。总体而言,这些发现为EBR在采后管理中的标准化应用奠定了科学基础,提供了一种实用策略,以减少损失、延长保质期并提高FVs的品质和安全性。

引言

新鲜水果和蔬菜(FVs)是人类饮食的重要组成部分,随着健康意识的提高和品质期望的增加,消费者需求也在不断增长。然而,采后的FVs在供应链处理过程中极易发生品质劣化,表现为软化、褐变(BR)、冷害和病害扩散,这主要是由生理老化、机械损伤、温度不稳定和病原体侵入引起的(Ziv & Fallik, 2021)。尽管已经研究了多种保存技术(如改良气氛、超声波、植物激素和先进包装),但许多技术存在操作效率低下或潜在毒性的局限性(Palumbo et al., 2022)。因此,开发可持续、安全、可控且有效的策略来减轻采后损失已成为研究的重点。在众多有前景的候选物质中,24-表油菜素内酯(EBR)作为一种结构类似于油菜素类的多羟基化甾体植物激素,最近因其潜在的采后品质管理作用而受到越来越多的关注(N. Yang et al., 2023)。
EBR是一种天然、无毒且高生物活性的油菜素类物质,在极低浓度下对FVs具有多方面的调控作用(Garrido-Aunon et al., 2024; J. Zhang et al., 2023)。其分子式与油菜素类相同,唯一的结构差异在于侧链C-24位置的羟基的空间取向(Baghel et al., 2019; PubChem CID: 443055)。这种特定的空间取向增强了其与膜受体激酶的结合亲和力和内在分子稳定性,因此将EBR归类为高活性类似物(She et al., 2013)。与内源性油菜素类一样,EBR被受体激酶识别,引发磷酸化级联反应,调节转录因子和下游基因表达,从而广泛协调应激反应(Kono & Yin, 2020)。与乙烯等成熟激素不同,EBR通过增强稳态和耐受性来保持品质,而不是直接促进成熟,从而减轻与成熟相关的抗病性下降(Choudhary et al., 2012; Garrido-Aunon et al., 2024)。实证研究证实,外源EBR显著改善了FVs的品质。例如,在樱桃番茄中,它增加了总可溶性固形物(TSS)含量,减少了重量损失(WL),延缓了细胞壁降解,并延长了保质期(S. Ahamad et al., 2025)。在香蕉中,EBR的应用通过调节能量代谢,减轻了冷害、褐变和电解质泄漏(EL),保持了果实品质(D. Li et al., 2022)。此外,EBR在不同水果物种中显著激发了病害防御、成熟调节和风味生物合成(B. Ali, 2017; Ashtalakshmi et al., 2024; J. Wang et al., 2025; Y. Yang et al., 2025)。EBR的效果取决于物种特异性特征、处理参数(浓度、应用方法、持续时间)和储存条件,主要通过调节各种生理和分子途径来实现。尽管优化这些参数对于控制软化、褐变、冷害和病害等品质劣化至关重要(Menaka et al., 2024),但理想的方案(如剂量、应用方法、暴露时间、储存条件)尚未明确。关于油菜素类在FVs中应用技术的研究也非常有限。因此,迫切需要对EBR诱导的FVs品质调节进行全面的评估。
元分析已成为一种强大的统计工具,可以综合多项研究中的零散发现,揭示个别实验可能忽略的模式和结论(D. Min et al., 2023)。在这项研究中,我们利用元分析来评估EBR在减轻FVs采后品质劣化方面的效果,重点关注总可溶性固形物(TSS)、重量损失(WL)、冷害、电解质泄漏(EL)、褐变(BR)和病害发生率(DI)等关键指标,并基于这些效果确定最佳处理参数,包括浓度、应用方法、持续时间和储存条件。同时,我们回顾了EBR调控采后品质的潜在机制,并讨论了当前面临的挑战和未来的研究方向,将这项元分析作为利用EBR潜力减少采后损失的综合性参考。

元分析片段

关于EBR处理在调节FVs品质指标方面的有效性元分析

检索了2020年至2025年7月25日期间发表在两个电子数据库(PubMed和Web of Science)中的文章(图1和表S1)。最初共检索到192篇文章;排除不符合条件的工作后,剩余39篇文章用于元分析(表S2)。排除标准见图1和表S3。所有数据筛选和提取程序均遵循PRISMA指南(http://prisma-statement.org/)。方法学和报告质量

EBR处理在FVs中的品质调控机制

上述元分析结果和现有研究表明,EBR在控制FVs的品质劣化方面具有显著效果,尤其是在低温条件下(T. Dong et al., 2025; Gutiérrez-Villamil, Balaguera-López, & álvarez-Herrera, 2023; Menaka et al., 2024)。本质上,它通过外源应用调节FVs中的一系列复杂生理过程。首先,能量供应不足是加速冷害的核心因素(Sati,

EBR对FVs中总可溶性固形物(TSS)的影响及其亚组分析

TSS是反映FVs成熟度、口感、储存性和经济价值的关键品质指标(Gong et al., 2025)。元分析表明,外源应用EBR显著影响FVs中的TSS含量,总体趋势是抑制TSS的积累(图S1和表型见图S7)。进行了亚组分析,以研究基于EBR浓度、应用方法、处理时间和储存期的异质性。

EBR的应用方法、剂量、处理暴露时间和储存温度对FVs的影响

基于对已发表数据的全面元分析,表S11总结了各种外源EBR处理参数和储存条件对FVs的生理效应。亚组分析和文献表明,EBR浓度、应用方法、处理时间和储存条件对EBR的吸收和调控采后品质劣化的效果至关重要。关于浓度,结果显示10-15 μM的EBR没有显著

结论

本研究对2020年至2025年7月25日期间关于FVs的EBR研究数据进行了元分析,清楚地展示了外源EBR在调节TSS、抑制重量损失(WL)、冷害症状、电解质泄漏(EL)和病害发生率(DI)方面的效果。如图2所示,这些有益效果是通过调节FVs中的生理过程和代谢途径实现的。这些代谢调节的效果严重依赖于四个关键参数的交互优化:

未引用的参考文献

Ahamad et al., 2024; Hu et al., 2022; Hu et al., 2023; Li et al., 2024.

作者贡献声明

付晓东:正式分析、数据管理、撰写初稿、审稿与编辑、可视化。李富军:调查、数据管理。李亚楠:调查。李晓安:调查。张新华:资金获取、监督、撰写初稿、审稿与编辑。

披露声明

作者声明没有竞争性财务或个人利益。

声明

本手稿仅使用AI辅助技术来改进语言和可读性。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金(编号32572647和32172278)和山东省自然科学基金(ZR2024MC063,资助对象为X.H.Z.)的支持。
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