梨果實(shí)褐變的研究進(jìn)展

蘇艷麗，田永真，楊 健，王 龍，王蘇珂，薛華柏，李秀根

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 鄭州果樹研究所，河南 鄭州 450009)

梨是我國第三大水果，分布范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)，種質(zhì)資源極為豐富?？甚r食、榨汁、制干、釀酒、入藥等，被稱為“百果之宗”。梨果實(shí)肉質(zhì)脆嫩、汁多味甜，含有多種營養(yǎng)成分，具有一定的醫(yī)用價值和保健作用，已有研究認(rèn)為，梨的保健作用與其所含酚類物質(zhì)密切相關(guān)[1-3]。酚類物質(zhì)對果實(shí)品質(zhì)具有雙重影響，一方面，它使果汁具有獨(dú)特的收斂口味，如果實(shí)中多酚含量過低，就會影響其口感；另一方面，過多的酚類物質(zhì)是果實(shí)產(chǎn)生苦澀及褐變的主要因素[4]。

果實(shí)褐變現(xiàn)象在園藝產(chǎn)品中普遍存在，褐變不僅影響果品的外觀、風(fēng)味、營養(yǎng)、商品價值，而且還阻礙產(chǎn)品流通，縮短貨架期，已成為貯運(yùn)加工的主要障礙，全世界每年因褐變造成的果蔬損失超過總損失量的50%[5-6]。由于梨的褐變活化能較其他水果偏低，導(dǎo)致梨鮮切果、果汁及果實(shí)在貯藏時更易發(fā)生褐變，破壞了果實(shí)、果汁的色澤及營養(yǎng)成分，甚至使果實(shí)、果汁變質(zhì)，從而嚴(yán)重影響了梨果實(shí)的產(chǎn)后附加值及經(jīng)濟(jì)效益。

酚類物質(zhì)作為褐變反應(yīng)的底物，是引起果實(shí)褐變的重要因素。果實(shí)褐變按其發(fā)生機(jī)理可分為酶促褐變和非酶促褐變。酶促褐變是指多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)催化酚類物質(zhì)反應(yīng)形成醌類物質(zhì)及其聚合物的過程，它的發(fā)生需要同時滿足3個條件：酚類物質(zhì)、PPO以及氧。非酶促褐變又可分為美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、抗壞血酸氧化分解、多元酚氧化縮合，反應(yīng)底物主要是維生素C(Vc)和酚類物質(zhì)。這2種褐變在梨褐變中均存在，本研究通過綜述國內(nèi)梨果實(shí)及果汁的褐變研究進(jìn)展，為褐變機(jī)理的深入研究及加工型、功能型梨果實(shí)的培育提供參考。

1 梨果實(shí)的褐變

1.1 梨果肉的褐變

鮮切梨果實(shí)的褐變以酶促褐變?yōu)橹鳎且苑宇愇镔|(zhì)為底物，在PPO催化下進(jìn)行的生化反應(yīng)。研究表明，PPO是鴨梨[7]、碭山酥梨[8]、庫爾勒香梨[9]、燕安3[10]、黃冠梨[11]、南果梨[12]、翠冠[13]等酶促褐變過程中主要的酶。

梨果肉酶促褐變與酚類物質(zhì)的含量和PPO活性呈正相關(guān)，褐變往往是多種酶共同作用的結(jié)果[14]。PPO是酶促褐變的主要酶，但它并不是啟動果實(shí)褐變的關(guān)鍵酶，過氧化物酶(peroxidase,POD)作為參與酶促褐變的主要酶類，不是梨果肉酶促褐變的關(guān)鍵因素[15-16]，且酶促褐變與過氧化氫酶(catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)關(guān)系也不顯著[15]。F.C.Richardforget[17]等研究發(fā)現(xiàn)，梨的POD本身并不能直接氧化酚類底物，但在PPO存在的情況下，POD會加劇酚類物質(zhì)的降解，促進(jìn)梨果實(shí)及其制品的褐變。鄒麗紅[18]等和張亞偉[19]等發(fā)現(xiàn)砂梨果實(shí)褐變與PPO活性相關(guān)性高于POD、CAT和SOD；鴨梨汁酶促褐變主要受抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、CAT和POD的影響；影響黃金梨發(fā)生酶促褐變的酶主要為PPO和APX；新高梨酶促褐變受PPO、POD和SOD的影響，且影響程度依次是PPO>POD>SOD[20]。

袁江[21]等研究表明，酶促褐變與總多酚和綠原酸含量的相關(guān)度高于與酶類的相關(guān)度，果實(shí)抗氧化活性對褐變的影響最小。酚類物質(zhì)和酶對褐變的影響因素依次為：總黃酮>表兒茶素>總多酚>POD>對香豆酸>兒茶素>綠原酸>可溶性蛋白>熊果苷>咖啡酸>谷胱甘肽(GSH)>CAT>苯丙氨酸解氨酶(PAL)>芥子酸，總黃酮、表兒茶素、總多酚含量是影響梨果肉酶促褐變的關(guān)鍵因子[18]。

1.2 梨果汁的褐變

在梨汁飲料的加工中，酶促褐變和非酶促褐變均存在。在加工的不同階段，2種褐變的影響程度也各不相同。梨汁在加工破碎中發(fā)生的褐變多為酶促褐變，在貯藏銷售過程中的褐變則以非酶促褐變?yōu)橹鱗22]。

梨汁的酶促褐變與酶類的相關(guān)度高于與總多酚含量的相關(guān)度，且與梨果實(shí)的pH也顯著相關(guān)[19,23]。梨汁的非酶促褐變與總多酚密切相關(guān)，另外，糖、氨基酸、維生素也是引起非酶促褐變的主要成分。梨汁褐變過程中，酶促褐變主要與相關(guān)酶和總多酚含量有關(guān)，主要相關(guān)酶因品種而異，相關(guān)酶類的活性、酚類物質(zhì)含量和組成以及對梨汁酶促褐變的影響程度也因品種的不同而存在差別。

梨汁褐變是制約梨汁加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個嚴(yán)重障礙，通過對梨不同品種制汁性能的研究，已初步篩選出適合制汁的一些品種，如錦香、黃金、安梨[23]；秋黃、細(xì)把清、馨香、早生喜水、秋榮、金水、豐水、黃花、今村秋、木瓜、若光、興城謝花甜、色爾克匍、南果梨、三季梨、秋香[24-25]；黃冠梨[19]；貯藏中長把梨和鴨梨濃縮汁保持較好[26]。本研究在前期工作中，篩選出翠冠、新杭等近10個果肉和果汁均不易褐變的梨種質(zhì)資源，為梨制汁原料的篩選提供參考，也為開展褐變相關(guān)研究奠定理論基礎(chǔ)。

總之，酶和酚類物質(zhì)都是梨果實(shí)褐變發(fā)生的重要影響因素和必備條件，明確不同品種褐變中酶的影響程度、作用方式以及作用底物酚類物質(zhì)的種類是了解其褐變機(jī)制的關(guān)鍵。

2 梨果實(shí)褐變的影響因素

2.1 梨果實(shí)酶促褐變的影響因素

2.1.1 褐變底物酚類物質(zhì)的多樣性 酚類物質(zhì)是梨果實(shí)組織褐變的物質(zhì)基礎(chǔ)及反應(yīng)底物，在果實(shí)生長發(fā)育中合成，不同發(fā)育時期呈動態(tài)變化。酚類物質(zhì)的具體種類因品種、栽培條件、部位等不同而不同，并且在褐變過程中起主要作用的酚類物質(zhì)也各不相同。一般而言，同一梨果實(shí)中，果心和果皮中的總多酚含量>果肉[27-28]。秋子梨系統(tǒng)果實(shí)的總多酚和總黃酮含量顯著高于其他梨系統(tǒng)，西洋梨、新疆梨、白梨居中，砂梨最低[29-30]。梨果實(shí)中主要酚類物質(zhì)有綠原酸、熊果苷、兒茶素、槲皮素、表兒茶素、蘆丁、沒食子酸等，綠原酸的平均含量為57.60 mg·kg-1，熊果苷的平均含量為47.09 mg·kg-1，兒茶素的平均含量為6.88 mg·kg-1，槲皮素的平均含量為3.88 mg·kg-1， 表兒茶素的平均含量為1.76 mg·kg-1，蘆丁的平均含量為1.00 mg·kg-1，沒食子酸的平均含量為0.55 mg·kg-1[18]，其中，綠原酸和熊果苷的含量占總酚含量的85%以上，是梨果實(shí)中主要的酚類物質(zhì)。

2.1.2 酶促褐變中多酚氧化酶(PPO)的活性 梨果實(shí)細(xì)胞內(nèi)能夠氧化酚類底物的酶主要是PPO，它是植物體內(nèi)普遍存在的一種含銅離子的膜結(jié)合蛋白酶，在有氧條件下催化酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)變成紅褐色，再與氨基酸氧化縮合生成黑褐色聚合物，是梨果實(shí)酶促褐變過程中主要的酶。影響PPO活性的因素有：濃度、溫度、pH值、果實(shí)成熟度等。

植物中PPO的最適pH一般在5.0～7.0，隨著pH的下降，PPO的活性直線下降，特別是pH在3.0以下時，高酸性環(huán)境會使酶蛋白上的銅離子解離下來，導(dǎo)致PPO逐漸失活，酶活性趨于最低[31]。不同梨品種中的PPO活性不同(表1)。

表1 不同品種梨果中PPO的最適pH和溫度Table 1 Optimal pH and temperature of PPO in different pear varieties

不同梨品種，酶促褐變中PPO的最適酚類底物不同[19,38]，已有的研究認(rèn)為，梨果實(shí)中主要的褐變底物為綠原酸，其次為表兒茶素和兒茶素[12,21,39]。蘋果梨中PPO對4種酚類底物的催化能力依次為：沒食子酸>兒茶酚>綠原酸>咖啡酸[30]。

PPO活性的最適pH值取決于酚類底物。對于鄰苯二酚和4-甲基兒茶酚，在pH值為5.0時，PPO活性最高；綠原酸的PPO最佳pH為6.0；當(dāng)?shù)孜锸嵌喟桶贰⒖Х人岷蛢翰杷貢r，PPO的最適pH為7.0；而鄰苯三酚的最適pH則為8.0[40]。因此，針對不同梨品種，需要有針對性地找出影響PPO活性的主要酚類底物以及不同酚類底物的最適pH。

2.2 梨果實(shí)非酶促褐變的影響因素

2.2.1 溫度 非酶褐變受溫度的影響較大，溫度相差10℃，褐變速度可相差3～5倍，如美拉德反應(yīng)一般在30℃以上發(fā)生較快，而在10℃以下存放則能抑制褐變的發(fā)生[41]。通常情況下，果汁貯存溫度越高，貯存時間越長，則非酶褐變反應(yīng)越嚴(yán)重，且褐變速度也加快。另外，溫度的穩(wěn)定性對褐變也有一定影響，在恒溫條件下貯藏褐變速度及酚類物質(zhì)的損失也遠(yuǎn)遠(yuǎn)<變溫儲存[42]。

2.2.2 pH 一般而言，酸堿值越高，非酶促褐變反應(yīng)越嚴(yán)重[38]。果汁的pH值在3.0左右時非酶褐變較輕，pH值太高或太低都會導(dǎo)致非酶促褐變的發(fā)生[43]。

2.2.3 金屬離子 金屬離子對非酶褐變起催化作用，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Li2+等離子對果汁褐變有促進(jìn)作用，而Sn2+、Ca2+、K+等離子有抑制褐變反應(yīng)的效果[44-46]。

2.2.4 氨基酸含量 氨基酸是參加美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)的主要反應(yīng)物之一，因此氨基酸含量是影響果汁非酶褐變的重要因素。貯藏中，氨基態(tài)氮和多酚的交互作用是決定梨濃縮汁褐變的主要因素[26]。楊毅[47]等認(rèn)為濃縮梨汁的14種氨基酸在37℃和50℃貯存中，濃度下降最多的是天冬氨酸，而蛋氨酸、亮氨酸和蘇氨酸的濃度沒有明顯變化，最具反應(yīng)性的氨基酸是賴氨酸。

2.2.5 5-羥甲基糖醛(5-HMF)含量 一般認(rèn)為5-HMF是葡萄糖或果糖在酸性條件下脫水分解產(chǎn)物，是美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)及抗壞血酸氧化分解反應(yīng)共同的中間產(chǎn)物。

2.2.6 糖 在果汁加工及貯運(yùn)過程中，糖除部分與氨基化合物進(jìn)行美拉德反應(yīng)外，還會發(fā)生焦糖化反應(yīng)，從而影響果汁的品質(zhì)，王成榮[48]等對梨汁的非酶褐變研究中發(fā)現(xiàn)，糖是影響非酶促褐變的重要因素，糖度增加，非酶促褐變速度加快。

2.2.7 成熟期 適時采收可減輕果實(shí)貯藏期褐變的發(fā)生，采收早晚與果心褐變和果實(shí)腐爛密切相關(guān)。有研究表明，采收越晚，果心褐變指數(shù)越高[49-52]。

糖、氨基酸、維生素和酚類物質(zhì)是果汁非酶促褐變反應(yīng)的主要成分。C.J.Cornwell[53]等認(rèn)為美拉德反應(yīng)和抗壞血酸氧化是非酶促褐變的主要原因，而楊毅[47]等認(rèn)為濃縮碭山酥梨汁的非酶褐變主要由美拉德反應(yīng)引起，其他反應(yīng)沒有顯著貢獻(xiàn)。

3 梨果實(shí)褐變的抑制方法

3.1 酶促褐變中PPO活性的抑制方法

多酚氧化酶(PPO)是酶促褐變的關(guān)鍵酶，對褐變的抑制主要是抑制PPO的活性。PPO特性及其抑制效應(yīng)研究一直是果蔬酶促褐變生理生化研究的重要內(nèi)容。抑制PPO酶活性的方法有很多種，常見的有物理方法、化學(xué)方法和生物方法。

3.1.1 物理方法 常用的有：熱處理、低溫漂燙、低溫貯藏、減少或去除多酚[如沒食子酸丙酯(PG)[54]和聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)][55]、高壓處理、去氧或隔離氧、輔照處理[56-57]、降低pH值[21]。楊光宇[35]認(rèn)為在加工過程中控制pH值和溫度可以有效地防止褐變的發(fā)生，高溫可抑制PPO活性。

3.1.2 化學(xué)方法 目前采用的化學(xué)方法主要是添加褐變抑制劑，褐變抑制劑分為還原劑、酶抑制劑、酸化劑(常用的有檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸及其它有機(jī)酸混合溶液)、鏊合劑、絡(luò)合劑等。已有的研究報道檸檬酸、半胱氨酸、抗壞血酸、氯化鈣、β-環(huán)糊精(β-CD)、乙二胺四乙酸(EDTA)、偏亞硫酸氫鈉、茉莉酸甲酯、4-己基間苯二酚(4-HR)等均對PPO活性有較強(qiáng)的抑制作用[58-62]，且L-半胱氨酸抑制效應(yīng)較好[34]。常大偉[63]等和李磊[64]等研究認(rèn)為，抑制劑對酶促褐變的抑制強(qiáng)弱順序?yàn)椋嚎箟难?氯化鈣>檸檬酸>β-CD>EDTA，并且抗壞血酸、β-CD、EDTA 3種抑制劑之間為協(xié)同作用，最佳組合為抗壞血酸濃度0.10%、β-CD濃度0.4%、EDTA濃度0.08%。

不同抑制劑對不同氧化酶的抑制效應(yīng)不同，Vc對POD具有最強(qiáng)的抑制作用，檸檬酸對APX的抑制作用最強(qiáng)，L-半胱氨酸對PPO的抑制效應(yīng)最強(qiáng)[19]。另外，劉超[65]等通過利用輻射和pH處理梨汁，發(fā)現(xiàn)3kGy輻照與pH 3.1復(fù)合處理能抑制多酚氧化酶約92%的活性。

3.1.3 生物方法 目前研究出對梨PPO活性有抑制作用的生物制劑有：天然提取物乙醛、食用大黃汁、蜂膠、可食性被膜[66-70]、洋蔥提取液[71]、桑樹枝條提取物[72]和扁實(shí)檸檬汁[73]等。另外，楊光宇[35]研究表明杜仲葉、銀杏葉、葡萄葉3種天然植物提取物均對果蔬PPO有一定的抑制作用，抑制率均隨著濃度的增加而增大，并得到3種天然提取物與Vc結(jié)合形成的復(fù)合抑制劑，最優(yōu)配方為Vc 0.006%、銀杏葉提取物1.5 mL、杜仲葉提取物0.5 mL、葡萄葉提取物1.5 mL，對PPO活性抑制率可達(dá)95%。喬勇進(jìn)[74]等研究認(rèn)為蘿卜提取液對梨PPO活性有抑制作用，且以加熱蘿卜提取液抑制效果最佳，隨著加熱溫度和加熱時間的延長，蘿卜提取液對PPO活性的抑制作用更明顯。

3.2 非酶促褐變的抑制方法

3.2.1 控制加工及貯藏條件 在果汁濃縮過程中，真空濃縮及50℃減壓濃縮，對果汁進(jìn)行高溫處理和脫氣處理，控制發(fā)酵溫度，適當(dāng)降低梨濃縮汁的pH，5℃以下低溫恒溫貯藏均有利于抑制非酶促褐變[26,41]。果汁的pH值在3.0左右時非酶促褐變較輕，pH值太高或太低都會促使非酶促褐變的發(fā)生[43]。

3.2.2 控制反應(yīng)底物 盡量避免與金屬器具接觸、去除氨基酸等。

3.2.3 添加褐變抑制劑 添加亞硫酸鹽、含硫氨基酸、有機(jī)酸、EDTA、氯化鈣等抑制劑。趙光遠(yuǎn)[22]等研究認(rèn)為曲酸、半胱氨酸、抗壞血酸、氯化鈣和氯化鈉均是混濁梨汁較好的防褐變劑，混合使用比單一使用效果要好。徐芹[34]等研究表明，1 mmol·L-1的L-半胱氨酸可抑制梨汁褐變，而高濃度5 mmol·L-1的半胱氨酸促進(jìn)梨汁褐變。檸檬酸作為褐變抑制劑通常與抗壞血酸或亞硫酸混合使用，達(dá)到更好的效果[43]。

前人針對梨果實(shí)褐變的抑制進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，主要是PPO酶活性和非酶促褐變的抑制，從物理、化學(xué)、生物等方面找到一些抑制褐變的有效措施，抑制方法在不斷改進(jìn)，多種抑制劑及抑制措施綜合利用效果更好。

4 梨果實(shí)褐變的分子機(jī)理

目前，有關(guān)果實(shí)的褐變大多集中于生理機(jī)理的研究，有關(guān)分子機(jī)理的研究較少。與褐變相關(guān)的分子機(jī)理的研究，已開展的有PPO、PAL等酶基因的克隆及表達(dá)分析，從分子水平進(jìn)一步驗(yàn)證這些相關(guān)酶類及酚類物質(zhì)與褐變的關(guān)系，如姜翠翠[75]克隆得到木奈果肉的PPO基因全長序列；C.Coetzer[76]等將PPO基因片段反向插入馬鈴薯，結(jié)果莖塊中酚類物質(zhì)氧化受阻，表皮褐變受到控制；李正國[77]等研究認(rèn)為，PAL活性變化以及PAL2基因的表達(dá)與果皮褐變具有非常密切的關(guān)系；M.D.Guardo[78]等將蘋果果肉褐變定位在基因組上，在這些基因中PPO和PAL與褐變關(guān)系最密切，且數(shù)量性狀定位(quantitative trait locus,QTL)內(nèi)這個PPO的2個單倍型特征與蘋果褐變相關(guān)聯(lián)；S.A.Khan[79]等和D.Chagne[80]等都發(fā)現(xiàn)，羥基肉桂酸/奎尼酸轉(zhuǎn)移酶(HCT/HQT)和第17連鎖群底部的一個綠原酸QTLs共分離，猜測綠原酸QTL的候選基因是Md-HCT；趙繼榮[81]對蘋果的研究也認(rèn)為Md-HCT是果實(shí)綠原酸合成的關(guān)鍵候選基因。樊晶[82]等通過RACE技術(shù)成功克隆了與臍橙果皮褐變相關(guān)基因CsNAC；潘德灼[83]等從蛋白質(zhì)組學(xué)方面探討龍眼果實(shí)采后果皮褐變過程的差異表達(dá)蛋白變化情況，推測是酚類物質(zhì)反應(yīng)生成褐色物質(zhì)，從而導(dǎo)致果皮發(fā)生褐變。

與褐變關(guān)系密切的多酚物質(zhì)，其代謝過程中，原花青素(proanthocyanidins)的合成有無花色素還原酶(LAR)和花色素還原酶(ANR)2個重要的限速酶，R.Espley[84]等推測蘋果LAR1基因的轉(zhuǎn)錄因子是MYB10；J.Bogs[85]等認(rèn)為葡萄MYB轉(zhuǎn)錄因子VvMYBPAL調(diào)控VvLAR1的表達(dá)，另外發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子VvMYBPA2和YvMYB5b也能促進(jìn)原花青素的合成。

目前，國內(nèi)有關(guān)梨果實(shí)褐變分子機(jī)理的研究更少，和其他水果一樣，研究集中于褐變相關(guān)的氧化酶(如脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX) 等)和多酚代謝相關(guān)的酶等酶基因的克隆及表達(dá)分析，從分子水平進(jìn)一步驗(yàn)證了這些相關(guān)酶基因與褐變的關(guān)系。如閆洪波[86]等克隆獲得了鴨梨PbPAL1和PbPAL2基因，認(rèn)為它們參與了損傷引起的組織褐變過程；J.G.He[87]等研究表明，在雪花梨果實(shí)的不同發(fā)育時期，綠原酸合成的相關(guān)基因PbPAL1、PbPAL2、PbC3H、PbC4H、Pb4CL1、Pb4CL2、Pb4CL6、PbHCT1和PbHCT3的表達(dá)水平隨綠原酸含量的逐漸減少有所減弱，認(rèn)為這些基因是控制綠原酸合成的關(guān)鍵基因；程秀云[88]克隆得到木質(zhì)素生物合成關(guān)鍵酶基因PbCOMT1、PbCOMT2以及轉(zhuǎn)錄因子PbMYBR、PbMYB31的全長序列，其中PbCOMT1比對后與GenBank中已知的碭山酥梨COMT(登錄號：KC905086.1)相同，認(rèn)為基因PbCOMT1和PbCOMT2以及轉(zhuǎn)錄因子PbMYBR、PbMYB31與褐皮的形成有關(guān)，可能是褐皮形成的重要因子；李曉丹[89]等研究認(rèn)為，LOX基因與鴨梨果肉的褐變有密切的聯(lián)系?？傊?，現(xiàn)代分子技術(shù)水平的迅速發(fā)展為果蔬褐變機(jī)制的探索、品種改良以及抗褐變種質(zhì)的選育提供了新的思路。

5 結(jié)論

梨果實(shí)[90]的褐變以酶促褐變?yōu)橹鳎婀暮肿兪窃诎l(fā)生酶促褐變的同時伴隨非酶促褐變，梨汁加工過程中以酶促褐變?yōu)橹鳎A藏銷售過程中以非酶促褐變?yōu)橹?。引起褐變[91]的因素非常復(fù)雜，采后衰老以及不良的環(huán)境條件等都會導(dǎo)致果蔬組織褐變的發(fā)生。目前針對梨褐變的研究主要集中在褐變的生理機(jī)理和褐變的抑制方法兩大方面，初步開展了分子機(jī)理的研究，未來可以從以下幾個方面進(jìn)行研究：

引起梨果實(shí)褐變的原因是復(fù)雜的、多方面的，酶促褐變主要是多酚、酶在一定pH條件下互相作用的結(jié)果。多酚物質(zhì)、酶的活性隨果實(shí)發(fā)育過程呈動態(tài)變化，但缺乏動態(tài)的相關(guān)研究，今后可依據(jù)梨果實(shí)的發(fā)育過程， 縱向研究果實(shí)不同發(fā)育時期多酚物質(zhì)、相關(guān)酶及環(huán)境酸度與梨果實(shí)褐變的作用原理，更直觀地找出影響梨果實(shí)褐變關(guān)系密切的物質(zhì)，進(jìn)一步明確梨果實(shí)褐變的生理機(jī)理。

不易褐變梨種質(zhì)資源的篩選。我國有豐富的梨種質(zhì)資源，但缺乏系統(tǒng)的果實(shí)、果汁褐變情況的數(shù)據(jù)采集，因此，對我國現(xiàn)有資源進(jìn)行評價，篩選不易褐變的資源，為后期的品種選育和分子機(jī)理的研究奠定基礎(chǔ)。

相關(guān)標(biāo)記的開發(fā)應(yīng)用。構(gòu)建梨果實(shí)褐變研究群體，進(jìn)行褐變關(guān)系密切物質(zhì)的QTL定位，用于不易褐變雜交后代單株的早期選擇，選育不易褐變的品種，從根本上解決梨果生產(chǎn)、加工中易褐變的問題。

加強(qiáng)梨果實(shí)褐變分子機(jī)理的研究，找出影響果實(shí)褐變的關(guān)鍵基因及調(diào)控因子，嘗試從基因調(diào)控方面來克服梨果實(shí)的褐變問題。

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