百香果(Passiflora edulis Sims.)属于西番莲科(Passifloraceae)和西番莲属(Passiflora)。全球已知有超过520个品种,广泛种植于热带和亚热带地区(Kugler & King, 2004; Ortiz et al., 2012)。其果实风味独特,富含营养和抗氧化成分,具有极高的食用和药用价值(Abreu et al., 2009; Santos et al., 2012)。作为一种典型的呼吸跃变型果实,百香果通常在温暖季节收获。收获后,它会进行剧烈的呼吸代谢,在室温储存过程中容易发生脱水、褐变和腐烂等品质下降现象(Li et al., 2020; de Araújo et al., 2024)。目前,运输和储存主要采用低温、低压或真空包装方法。然而,这些方法成本相对较高,因此常温储存仍然是最经济且应用最广泛的方式(Viera et al., 2023)。香气成分、糖酸平衡等关键风味质量参数对市场竞争力有重要影响。因此,阐明常温储存期间百香果化学成分变化的模式,并分析不同品种之间的代谢差异,将为开发常温水果保鲜技术提供参考。
在水果的运输和储存过程中,收获时的成熟度以及储存条件等因素会对果实的硬度、香气、营养价值乃至采后病害的发生产生综合影响(Lagat et al., 2018; Li, Pei, et al., 2023)。采后成熟过程涉及复杂的生理和生化变化,包括呼吸代谢、蒸腾作用及相关酶活性的调节。其中,呼吸代谢与淀粉-蔗糖转化、有机酸代谢、苯丙素合成和黄酮类化合物合成等途径密切相关。糖代谢和有机酸转化途径共同影响果实储存期间的糖酸风味变化(Li et al., 2020; Xin et al., 2021; Md Nor et al., 2022)。研究表明,在百香果成熟期间,蔗糖含量下降,而果糖和葡萄糖含量上升;柠檬酸和苹果酸含量先增加后下降(Shiomi et al., 1996)。此外,百香果在采后成熟过程中会产生一系列挥发性物质,这些物质有助于消费者摄入酚类和黄酮类化合物,主要包括酯类、醇类、醛类和萜类,其主要前体物质是脂肪酸(FAs)(Gomes et al., 2021; Xia et al., 2021)。研究发现,在室温下储存15天后,乙酸乙酯的浓度逐渐增加,而己基丁酸酯的浓度在第三天达到峰值后开始下降(Narain & Bora, 1992)。目前市场上主要的品种有紫色百香果(PPF)和黄色百香果(YPF):YPF果肉呈橙黄色,香气较弱,味道偏甜偏酸;而PPF果肉颜色更深,香气更浓郁,甜酸度较低。不过YPF具有“花香”和“酯香”,并伴有独特的“硫磺”气味(Carasek & Pawliszyn, 2006; Werkhoff et al., 1998)。
先前的研究已经确定了百香果在运输和储存过程中的重要生理变化,但对成熟过程中的特征代谢物缺乏精确筛选,室温储存期间的大规模代谢变化仍不清楚。代谢组学技术可以全面检测生物体内的代谢物并识别样本间的差异(Tian et al., 2020)。随机森林(RF)模型能够处理复杂的代谢组学数据特征,并提供特征重要性指标,以帮助理解哪些特征在预测中起更重要的作用(Galal et al., 2022)。本研究选择了市场销量较高的百香果品种——紫色果皮的‘Mantianxing’、黄色果皮的‘Dahuangjin’以及以高糖含量著称的‘Qinmi No. 9’。利用代谢组学技术全面鉴定了这三种百香果品种在25°C储存条件下的果肉代谢物组成及其相对含量(收获后1天、5天和9天)。这不仅揭示了储存期间代谢物变化的特征,还关注了不同品种间化合物动态的相似性和差异性,为未来精确调控采后品质提供了理论参考。