纳米硅喷涂能够增强辣椒果实的抗氧化防御能力和营养价值：一项基于代谢组学的研究视角

《BMC Plant Biology》：Nano-silicon spraying enhances antioxidant defense and nutritional value in pepper fruits: a metabolomics insight

纳米硅（SiNPs）处理显著提升P70甜椒储存品质，减少水分流失（LT-NP组失重率降低35.9%），维持硬度（较LT组高9.3%），并提升维生素C（+14.2%）、黄酮类（+22.1%）等营养成分。抗氧化酶（SOD+11.1%, POD+54.5%）活性增强，代谢组学显示164种代谢物上调（如黄酮苷元Gallatoin、Apigenin）及79种下调，富集于黄酮合成、糖代谢和氨基酸代谢通路。

　　

摘要

背景

采后的辣椒果实会出现品质下降，包括水分流失、收缩和营养成分减少，这限制了它们的商业价值。值得注意的是，纳米硅（SiNPs）可以改善蔬菜的采后品质，但其对辣椒储存品质的调控机制，尤其是代谢变化的影响仍不清楚。因此，本研究探讨了SiNPs对P70辣椒表型、储存品质和代谢的影响，以优化采后保存效果。

结果

SiNPs处理显著提高了P70辣椒果实的储存品质。在室温和低温储存条件下，SiNPs处理（RT-NP、LT-NP）有效缓解了果实收缩、水分流失和硬度下降。储存6天后，LT-NP组的果实硬度是LT组的1.09倍，而LT组的重量损失是LT-NP组的1.46倍。在营养品质指标方面，SiNPs处理使维生素C、黄酮类化合物、可溶性固体和可溶性糖的含量保持较高水平。在抗氧化能力方面，SiNPs处理增强了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性；其中LT-NP组在储存6天时的SOD活性是LT组的1.11倍，在储存4天时的POD活性是LT组的1.54倍。代谢组学分析检测到了1041种代谢物，主要包括黄酮类化合物（22.1%）和酚酸（13.7%）。与LT组相比，LT-NP组有164种上调和79种下调的差异代谢物，这些代谢物在黄酮类化合物生物合成、淀粉-蔗糖代谢和氨基酸代谢途径中富集。LT-NP组上调了黄酮类化合物（如Galangin、Apigenin）和D-蔗糖的合成，并激活了多胺的生物合成。

结论

SiNPs通过减少水分流失、保持果实硬度和营养成分来改善P70辣椒的采后品质。总体而言，其作用机制涉及增强抗氧化酶活性以及调节黄酮类化合物、糖类和氨基酸代谢途径中的关键代谢物，这支持了SiNPs在辣椒采后保存中的应用。

图形摘要