1-MCP在果蔬體內(nèi)的藥代規(guī)律研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)展

趙愉涵，李有媛，趙韓棟，陳慶敏，孫 斐，焦文曉，傅茂潤(rùn),*

（1.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250353；2.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100）

1-甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP），分子式為C4H6，是一種在常溫下以氣體形式存在的高效、低毒、安全的環(huán)丙烯類化合物。Sisler等[1]發(fā)現(xiàn)，1-MCP可通過(guò)干擾乙烯與其受體蛋白金屬離子中的電子結(jié)合，不可逆地?fù)屨家蚁┦荏w，阻斷乙烯信號(hào)的傳導(dǎo)，使受體保持鈍化狀態(tài)，從而在激素水平上影響果實(shí)對(duì)乙烯的響應(yīng)。作為一種活性強(qiáng)、抑制效應(yīng)強(qiáng)、時(shí)效性好的乙烯抑制劑[2]，1-MCP可有效干擾內(nèi)源乙烯促進(jìn)衰老的作用及間接的分子生物學(xué)、生物化學(xué)代謝過(guò)程，對(duì)果實(shí)的初級(jí)代謝和次級(jí)代謝，如呼吸作用、揮發(fā)性物質(zhì)生成、葉綠素降解、顏色變化、蛋白質(zhì)和膜的變化、酸度和糖類代謝等產(chǎn)生多重影響，從而延長(zhǎng)貯藏期和貨架期，在果蔬貯藏保鮮領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[3-6]。

1 1-MCP在果蔬體內(nèi)的藥代規(guī)律

1-MCP進(jìn)入果實(shí)內(nèi)部后，部分與乙烯受體、非受體物質(zhì)結(jié)合，還有部分發(fā)生了代謝和擴(kuò)散[7]。1-MCP在果實(shí)體內(nèi)的代謝過(guò)程主要通過(guò)吸附吸收和累積代謝兩個(gè)階段進(jìn)行。

1.1 1-MCP在果蔬體內(nèi)的吸收

在大多數(shù)水果中，由于氣體交換是通過(guò)充滿氣體的孔隙或皮孔進(jìn)行，所以吸收速率會(huì)受到組織形態(tài)和角質(zhì)層阻力等影響。Huber等[8]在對(duì)比完整蘋果和鮮切蘋果的1-MCP吸收率時(shí)發(fā)現(xiàn)，蘋果切片表面積與1-MCP吸收率呈正比。完整組織、切半組織和鮮切楔形塊組織的1-MCP吸收率分別為（3.0±0.2）ng·kg-1·s-1、（13.8±2.4）ng·kg-1·s-1和（28.2±1.5）ng·kg-1·s-1。這表明吸收作用在表皮組織中受到限制，而在傷口組織中提高。Lee等[9]也提出，表面積、傷口和表皮去除是導(dǎo)致靜態(tài)系統(tǒng)中氣態(tài)1-MCP耗竭的重要因素，短時(shí)間（6 h）老化的蘋果組織中1-MCP的吸收量顯著下降，去除老化組織后新的表面組織可使吸附特性恢復(fù)90%。

研究發(fā)現(xiàn)，植物的不同部位，包括果實(shí)、葉片、根系以及地上和地下莖部都能夠吸收和代謝1-MCP[10]。Choi等[11]發(fā)現(xiàn)不同植物組織對(duì)1-MCP的吸收特性存在顯著差異，且所有果實(shí)中外果皮的吸收率和吸收能力顯著高于內(nèi)部組織。作者通過(guò)比較1-MCP在6種新鮮果實(shí)的吸收率和吸收能力發(fā)現(xiàn)，以鮮重衡量，最高吸收率依次為鱷梨外果皮和種皮、車前草果皮、鱷梨中果皮和蘆筍組織；哈密瓜、番茄和橙子的外部組織和內(nèi)部組織的吸收率、吸收能力均較低。而以干重衡量，吸收率排名卻有所不同。蘆筍組織和車前草外果皮表現(xiàn)出最高的吸收率，而橙肉和車前草漿則表現(xiàn)出最低的吸附率。此外，干燥果實(shí)復(fù)水后1-MCP的吸收特性也有所不同。果實(shí)組織干燥后，其1-MCP吸收能力明顯降低，下降幅度分別為車前草組織48%、鱷梨組織60%、蘆筍組織78%～89%。與新鮮果實(shí)組織相比，復(fù)水后鱷梨組織的吸收率和吸收能力與新鮮組織相當(dāng)，而復(fù)水后蘆筍和車前草組織的吸收率和吸收能力仍低于新鮮組織。

上述研究表明：果實(shí)不同組織對(duì)1-MCP的吸收能力不同，新鮮和干重基礎(chǔ)上的吸附模式不同；另外，組織表面失水和復(fù)水后吸附能力的恢復(fù)情況不同；果實(shí)組織對(duì)1-MCP的吸收位點(diǎn)具有多樣性的特點(diǎn)。

1.2 1-MCP與大分子的互作

乙烯的結(jié)合位點(diǎn)包含在乙烯受體ETR1蛋白的前128個(gè)氨基酸中。1-MCP對(duì)乙烯的抑制作用顯示1-MCP會(huì)緊密的、不可逆的與乙烯受體蛋白結(jié)合。Binder等[12]提出了乙烯作用的反向激動(dòng)劑與協(xié)同受體模型，可以解釋受體突變的功能獲得機(jī)制（圖1）?；诖四Ｐ?，乙烯抑制劑可以通過(guò)將受體鎖定在抑制狀態(tài)下而發(fā)揮作用（圖2）。與主要的乙烯不敏感受體突變體類似，乙烯抑制劑只需將一小部分的受體鎖定在激活狀態(tài)就可能會(huì)抑制乙烯的反應(yīng)途徑。但研究證明植物組織中的乙烯受體僅吸附少量的1-MCP，實(shí)際上果蔬結(jié)合1-MCP的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)乙烯受體數(shù)量[11]。

圖1 乙烯作用的反向激動(dòng)劑與協(xié)同受體模型Fig.1 Inverse agonists and cooperative receptor models of ethylene effects

圖2 1-MCP作用機(jī)理模型Fig.2 Mechanism models of 1-MCP effects

1-MCP處理果蔬后，隨著時(shí)間的推移，1-MCP的作用逐漸減弱，這可能是由于1-MCP被果蔬中的某些酶及其他組分降解或被非生理組分吸收所致。1-MCP與乙烯特異性受體的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合并不阻礙1-MCP參與和非特異性靶點(diǎn)的結(jié)合。通過(guò)分析果蔬中1-MCP的吸收情況，發(fā)現(xiàn)1-MCP不與糖、酸或其他水溶性強(qiáng)的代謝物發(fā)生相互作用，可溶性干物質(zhì)和1-MCP吸收之間也缺乏相關(guān)論證。脂質(zhì)、纖維素和蛋白質(zhì)是吸收1-MCP的主要組分；在富含淀粉的植物材料中，大部分不溶性干物質(zhì)以淀粉的形式存在，由于淀粉是葡萄糖聚合物并且具有內(nèi)部空隙，所以推測(cè)它也可能有一定的能力與1-MCP結(jié)合。

1-MCP屬低極性烯烴，因此非極性的脂質(zhì)分子對(duì)其具有較強(qiáng)的溶解吸收能力。Dauny等[13]首次證實(shí)了脂質(zhì)對(duì)1-MCP有吸收作用。試驗(yàn)首先將含油量高的鱷梨（23.0 g/100 g）和含油量低的蘋果（0.1 g/100 g）[14]進(jìn)行1-MCP熏蒸處理，并采用氣相色譜法對(duì)密閉環(huán)境中1-MCP的濃度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)鱷梨在密閉環(huán)境中的1-MCP濃度下降速度更快，下降幅度也更大。因此證實(shí)鱷梨對(duì)1-MCP的吸收作用遠(yuǎn)超蘋果。Dauny隨后將提取的鱷梨油脂進(jìn)行1-MCP熏蒸，與蒸餾水相較，1-MCP濃度在含鱷梨油脂的密封環(huán)境中下降更快，此結(jié)果與整果試驗(yàn)結(jié)論一致。Choi等[11]通過(guò)比較油脂缺失的鱷梨外果皮和中果皮的1-MCP吸附能力，發(fā)現(xiàn)外果皮和中果皮對(duì)1-MCP的吸收率分別降低了26%和57%。綜上結(jié)果表明，鱷梨果實(shí)主要通過(guò)油脂組分吸附1-MCP。

當(dāng)前，1-MCP被一種或多種不溶性干物質(zhì)組分吸收的論點(diǎn)得到很多研究的支持。Nanthachai等[10]通過(guò)比較不同新鮮農(nóng)產(chǎn)品對(duì)1-MCP的吸收能力，發(fā)現(xiàn)1-MCP對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的初始吸附速率與不溶性干物質(zhì)的含量呈正相關(guān)。Vallejo等[15]在研究水果貯藏容器中的1-MCP消耗時(shí)，發(fā)現(xiàn)木板和紙板包裝能夠降低1-MCP濃度，因而推測(cè)纖維素對(duì)1-MCP的吸收起到關(guān)鍵作用。木質(zhì)素是一種無(wú)定形的疏水性酚醛聚合物，對(duì)染料、膽固醇、表面活性劑、殺蟲(chóng)劑和疏水性酚類化合物具有很高的吸附性能[16]。Choi等[11]也提出，蘆筍莖和車前草外果皮對(duì)1-MCP的高吸收率和吸收能力是組織中木質(zhì)素含量高的結(jié)果。由于木質(zhì)素對(duì)1-MCP吸收速度快，吸收能力強(qiáng)，因而富含木質(zhì)素的新鮮水果和蔬菜組織能夠吸收更多的1-MCP。

果膠作為一種分布更均勻的細(xì)胞壁聚合物，也是吸收1-MCP的重要組分。脫酯反應(yīng)導(dǎo)致高甲氧基果膠對(duì)1-MCP的吸附量降低，表明疏水性甲基基團(tuán)是吸收1-MCP的位點(diǎn)，賦予了高甲氧基果膠的吸收性能。因此，果膠聚合物對(duì)1-MCP的吸收還與果膠酯化水平有關(guān)[17]，并且隨著成熟過(guò)程中酯化水平的下降而下降[18]。Wakabayashi等[18]發(fā)現(xiàn)，成熟過(guò)程中鱷梨果實(shí)果膠酯化率從80%下降到14%，其1-MCP吸收率下降了45%，而油脂含量變化很小[19]。在脫酯作用下，1-MCP吸收能力的大小也反映了果實(shí)中油脂、木質(zhì)素、殘余酯化果膠以及其他未知吸附位點(diǎn)的累積效應(yīng)。

Ambaw等[7]研究表明，完整蘋果果實(shí)中的1-MCP結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量是與乙烯結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量的2 300倍，因此非受體物質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)在與1-MCP的結(jié)合中起著更加重要的作用。油脂、木質(zhì)素和高甲氧基果膠的疏水性是1-MCP吸收的共同影響因素，商業(yè)化的1-MCP產(chǎn)品也是利用了1-MCP和環(huán)糊精的疏水作用力來(lái)保持穩(wěn)定性的。

1.3 1-MCP的殘留

施用農(nóng)藥后，植物各器官中農(nóng)藥濃度一般呈現(xiàn)先積累后降解的規(guī)律。根據(jù)植物種類、器官的不同，施藥環(huán)境的溫度、濕度和光照的不同，以及藥品劑型和持久性的差異，藥品在果蔬中的降解速度以及最終的殘留量也存在差別，且高劑量施藥也使得果實(shí)中農(nóng)藥及代謝物的殘留量高于低劑量處理[20]。研究人員根據(jù)1-MCP在果蔬中各個(gè)部位的含量分布與遷移規(guī)律的差異性，對(duì)果蔬中1-MCP的吸收、分布、代謝、排泄進(jìn)行了研究，這對(duì)在施用過(guò)程中選擇合適的1-MCP劑量，建立最大殘留限量等具有較高的理論參考價(jià)值[21]。

美國(guó)環(huán)保署審查認(rèn)為：1-MCP在施用過(guò)程中是綠色安全的，且劑量限制要求比較寬松。該機(jī)構(gòu)根據(jù)乙烯結(jié)合位點(diǎn)最高結(jié)合水平推測(cè)，1-MCP在植物葉片中的最大殘留量為0.37 ng/g，在植物可食部位的最大殘留量為0.004 ng/g[22]。在貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中，果實(shí)的后熟逐步恢復(fù)對(duì)乙烯的敏感，1-MCP也會(huì)從乙烯結(jié)合位點(diǎn)脫落并進(jìn)行擴(kuò)散，因此實(shí)際的1-MCP殘留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述理論值。在歐盟食品安全局（EFSA）擬定的1-MCP最大殘留限量（MRL）中，規(guī)定1-MCP在梨、李子、獼猴桃等果實(shí)中的最大殘留限量為0.01 mg/kg[23]。加拿大衛(wèi)生部蟲(chóng)害管理機(jī)構(gòu)于2008年記錄的1-MCP最大殘留限量為0.01 mg/kg。該機(jī)構(gòu)通過(guò)大鼠試驗(yàn)，測(cè)得大鼠1-MCP的每日容許攝入量（ADI）為0.000 9 mg/kg，遠(yuǎn)低于常見(jiàn)的兩種農(nóng)藥草甘膦（0.30 mg/kg）和氯丙胺靈（0.05 mg/kg）。1-MCP非常低的ADI值也是印證其毒性低、綠色安全的重要指標(biāo)[24]。

在1-MCP的殘留檢測(cè)方面，董曉慶[25]參照Lee等[9]的試驗(yàn)方法，抽取1-MCP處理后的果實(shí)內(nèi)部氣體，采用氣相色譜儀測(cè)定其含量，研究1-MCP在蘋果果實(shí)內(nèi)的吸附擴(kuò)散。高強(qiáng)等[22]以異丁烯為標(biāo)樣，通過(guò)GC-FID的方法，用半定量法對(duì)竹筍中1-MCP殘留量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示竹筍經(jīng)1.0μL/L 1-MCP熏蒸36 h后，其1-MCP殘留低于0.1μL/L。

目前，1-MCP在殘留檢測(cè)方面的研究成果還比較少，在進(jìn)行1-MCP殘留檢測(cè)時(shí)還要繼續(xù)從生理、生化和分子水平上研究其具體代謝通路，并借鑒已有農(nóng)藥殘留檢測(cè)上的研究成果，繼續(xù)在1-MCP殘留檢測(cè)方面深入研究。

2 1-MCP劑型研發(fā)

1-MCP作為一種易于合成、使用方便、高效安全的乙烯抑制劑，在果蔬保鮮中廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也被研制成很多高穩(wěn)定性的1-MCP保鮮劑產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上存在的1-MCP劑型主要有粉劑、片劑、微囊粒劑、泡騰片劑、可溶液劑[26]以及1-MCP保鮮紙。產(chǎn)品種類得到豐富的同時(shí)也帶來(lái)了很多問(wèn)題，保鮮劑劑型與用量不同，使用方法及應(yīng)用效果也不盡相同，選擇合適的產(chǎn)品劑型以及劑量濃度，使其能夠發(fā)揮最大的保鮮效果也是應(yīng)用中的重要問(wèn)題。

2.1 1-MCP劑型及其優(yōu)缺點(diǎn)

2.1.1 固體產(chǎn)品

1-MCP熏蒸處理在采后果蔬貯藏保鮮的研究和技術(shù)應(yīng)用中已經(jīng)相當(dāng)成熟。采用物理或化學(xué)方法將1-MCP固定到載體上，或在一定條件下制成1-MCP粉劑、片劑等各種固體1-MCP制劑[27]，通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算在密閉容器中的有效濃度，稱取1-MCP藥劑置于密閉的環(huán)境中，遇水浸濕后，1-MCP緩慢釋放對(duì)果蔬等進(jìn)行熏蒸。此類產(chǎn)品具有有效釋放周期長(zhǎng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性高，運(yùn)輸、貯存、使用方便，環(huán)保無(wú)毒，費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)[28]。但熏蒸處理對(duì)密閉環(huán)境要求極高也是其缺點(diǎn)所在，并且還存在人工成本高，搬運(yùn)易造成果蔬機(jī)械損傷等問(wèn)題。

2.1.2 液態(tài)產(chǎn)品

與熏蒸處理相比，葉面噴施1-MCP的方法操作更加簡(jiǎn)便，更符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省時(shí)省力的需求。鄧嬌燕[29]通過(guò)模擬高溫環(huán)境研究葉面噴施1-MCP緩解辣椒幼苗高溫?fù)p傷的生理及分子機(jī)制發(fā)現(xiàn)，80 g·hm-21-MCP可以有效促進(jìn)高溫條件下辣椒的光合作用，緩解高溫脅迫造成的葉片早衰，提高辣椒產(chǎn)量。李紅震等[30]通過(guò)1-MCP采前噴灑泰山早霞蘋果，發(fā)現(xiàn)在采前8 d噴施1-MCP，可以有效延長(zhǎng)貨架期，但處理效果不如采后熏蒸。目前研究人員通過(guò)在1-MCP穩(wěn)定溶液基礎(chǔ)上，添加有機(jī)溶劑、乳化劑和助劑制成了很多高穩(wěn)定性1-MCP溶液制品，作用方式一般為噴施和浸蘸。這種方法操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣，不受空間和氣體環(huán)境限制，但同時(shí)也存在1-MCP作用時(shí)間短，揮發(fā)速度快且濃度不均的缺點(diǎn)。若濃度過(guò)高，1-MCP易在果蔬表面殘留，濃度過(guò)低，又難以發(fā)揮作用[31]，所以使得1-MCP溶液的應(yīng)用受到限制。

2.1.3 紙狀產(chǎn)品

為解決固體、液體1-MCP保鮮劑存在使用不方便、穩(wěn)定性差的問(wèn)題，1-MCP緩釋保鮮紙應(yīng)運(yùn)而生。緩釋保鮮紙采用具有透氣性、透濕性的薄膜塑紙，將定量1-MCP包結(jié)物、吸水劑、分散劑均勻蠟封其內(nèi)[32]，在果蔬貯藏過(guò)程中，吸水劑吸收果蔬呼吸產(chǎn)生的水汽，誘發(fā)該保鮮紙向袋內(nèi)緩緩釋放1-MCP，從而使得1-MCP氣體持續(xù)、穩(wěn)定、均勻地熏蒸果實(shí)，緩慢高效地發(fā)揮作用，達(dá)到保鮮的目的[33]。張倩等[34]和李建揮等[35]分別采用1-MCP保鮮紙保鮮油桃和藍(lán)莓，均發(fā)現(xiàn)1-MCP保鮮紙對(duì)降低果實(shí)失重率、腐爛率、呼吸強(qiáng)度等作用效果顯著，從而有效提高果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

2.2 1-MCP劑型發(fā)展新趨勢(shì)

1-MCP氣體性質(zhì)活潑，遇水易揮發(fā)，不易儲(chǔ)存，且可以作為乙烯的競(jìng)爭(zhēng)抑制劑，其競(jìng)爭(zhēng)抑制作用可以通過(guò)增加乙烯濃度得到緩解，因此在使用中存在3個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)：①植物材料必須在密閉環(huán)境中處理以防氣體的泄漏，這也限制了其應(yīng)用[36]；②1-MCP在某些植物中的作用可能是暫時(shí)的，這取決于植物的品種、1-MCP濃度和光照等因素[37]，因此，對(duì)某些植物需要連續(xù)或重復(fù)使用才能達(dá)到理想的保鮮效果；③1-MCP的保鮮效果與處理溫度和外源乙烯存在有關(guān)[38]。因此在保鮮工業(yè)中，選取合適的處理劑型、濃度，挑選合理的施放時(shí)間、頻次以使1-MCP高效穩(wěn)定的發(fā)揮作用，是當(dāng)前研究人員在進(jìn)行保鮮過(guò)程中需考慮的重點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)也是未來(lái)劑型研發(fā)的新趨勢(shì)。

為滿足當(dāng)代保鮮行業(yè)對(duì)材料處理省時(shí)省力、藥品處理精準(zhǔn)施放、保鮮效果品質(zhì)優(yōu)良的要求，研究人員對(duì)產(chǎn)品劑型、施放環(huán)境做了更多的改良，以期使1-MCP在使用過(guò)程中能高效安全的發(fā)揮作用。蔣剛彪等[39]研制出一種1-MCP緩釋膠黏劑，其采用具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物包裹1-MCP，并結(jié)合粘合劑和順滑劑等輔料，起到雙重緩釋的作用，緩釋時(shí)間長(zhǎng)，保鮮效果可長(zhǎng)達(dá)15～20 d，且制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。此外，在進(jìn)行果蔬保鮮時(shí)，只需將其涂抹在包裝箱內(nèi)面即可，做到省時(shí)省力，節(jié)省空間。張平安等[40]通過(guò)在低溫?cái)嚢钘l件下，用明膠來(lái)包覆1-MCP的微乳液，再加入固膜劑對(duì)包覆膜進(jìn)行固化，制備1-MCP微膠囊，此類產(chǎn)品緩釋時(shí)間較長(zhǎng)，有效物質(zhì)含量較高，制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。吳學(xué)民等[41]研制出的1-MCP泡騰顆粒劑（片劑），因其無(wú)粉塵、顆粒崩解速度快、有效成分釋放充分，貯藏穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，得到研究人員的廣泛關(guān)注。

2.3 1-MCP與其他技術(shù)的復(fù)合

隨著1-MCP應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，采后果蔬保鮮已由單一處理發(fā)展到與其他保鮮技術(shù)聯(lián)用以發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。復(fù)合保鮮技術(shù)是采用兩種或兩種以上方法來(lái)防止果蔬腐爛變質(zhì)，能夠結(jié)合各種單一保鮮劑的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)改變果蔬的體液成分或濃度，抑制果蔬內(nèi)酶的活力和其他生命活動(dòng)，并殺死或抑制微生物，從而更好的達(dá)到保鮮的目的。

2.3.1 1-MCP與預(yù)冷技術(shù)的結(jié)合

當(dāng)前，果蔬的預(yù)冷和保鮮劑處理是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。一種方法是先進(jìn)行果蔬預(yù)冷，再對(duì)預(yù)冷后的果蔬施加保鮮劑處理，但此時(shí)由于果蔬處于較低的貯藏溫度，而保鮮劑處理又需要在較高的溫度才能發(fā)揮作用，且果蔬經(jīng)過(guò)預(yù)冷階段后錯(cuò)失了保鮮劑處理的最佳時(shí)機(jī)，導(dǎo)致保鮮劑的處理效果不佳；另一種方式是先對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮劑處理，然后再進(jìn)行預(yù)冷，但該方式中保鮮劑的處理是在常溫下進(jìn)行，導(dǎo)致果蔬的呼吸及其他生理代謝活動(dòng)旺盛，其衰老速度在處理期間沒(méi)有得到有效的抑制，從而影響了保鮮劑和后續(xù)預(yù)冷的處理效果。

針對(duì)當(dāng)前不同果蔬品種的預(yù)冷與保鮮劑同時(shí)處理的需求，現(xiàn)代保鮮技術(shù)發(fā)明出速率可調(diào)式移動(dòng)預(yù)冷與1-MCP一體化處理裝備，通過(guò)調(diào)節(jié)降溫速率，使溫度快速將至預(yù)冷與1-MCP一體化處理的適宜溫度，提高預(yù)冷與1-MCP處理的有效性。該裝置簡(jiǎn)化了預(yù)冷與保鮮劑分別處理的工序，同時(shí)又顯著提高了果蔬預(yù)冷和保鮮劑處理的效果，具有廣泛的適應(yīng)性，為未來(lái)1-MCP的廣泛應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段[42]。

2.3.2 1-MCP與殺菌劑的結(jié)合

不同種類的果蔬，由于1-MCP作用時(shí)間、濃度和溫度的不同，1-MCP對(duì)真菌侵染病害有抑制作用或促進(jìn)作用。Estiarte[43]等研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP會(huì)加重番茄黑霉病的發(fā)病率。Díaz等[44]發(fā)現(xiàn)乙烯處理番茄會(huì)增加灰葡萄孢菌感染的抗性，而1-MCP的使用會(huì)增加番茄對(duì)病原體的易感性。為了進(jìn)一步改善和提高1-MCP對(duì)果蔬的保鮮效果，研究人員對(duì)1-MCP聯(lián)合殺菌劑的復(fù)合保鮮技術(shù)進(jìn)行了研究。

二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的化學(xué)消毒劑[45]。2004年，美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）將其批準(zhǔn)為果蔬殺菌劑，我國(guó)也將穩(wěn)定性ClO2列為食品添加劑，準(zhǔn)許應(yīng)用在果蔬、水產(chǎn)品的保鮮中。在果蔬保鮮中，ClO2通過(guò)殺滅果蔬表面的病原菌，起到延長(zhǎng)果蔬貯藏期的作用[46]。臭氧（O3）作為一種高活性、無(wú)殘留，高滲透性的強(qiáng)氧化劑，在水處理、空氣凈化以及食品加工貯藏等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在果蔬保鮮的應(yīng)用中，它具有消毒殺菌、降解有害氣體、誘導(dǎo)果蔬產(chǎn)生抗病性的作用[47]。但ClO2和臭氧在果蔬保鮮中也存在保鮮效果差，果蔬的營(yíng)養(yǎng)成分流失，藥傷等問(wèn)題[48-49]。

目前，1-MCP與ClO2、臭氧等殺菌劑在果蔬保鮮中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。為解決1-MCP抗菌效果差、殺菌劑保鮮效果有限的問(wèn)題，研究人員將1-MCP與ClO2或臭氧復(fù)配使用，這既可以克服單一處理的缺點(diǎn)，也能更好地發(fā)揮單一保鮮劑的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上起到了協(xié)同增效的作用。金童[50]以櫻桃、冬棗、青椒為原料，探究1-MCP與ClO2聯(lián)合處理對(duì)果蔬貯藏品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合處理能夠克服單一處理的缺點(diǎn)，在生理、病理兩方面結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，有效抑制了葉綠素、VC等的降解，降低其腐爛率及菌落總數(shù)，緩解了果實(shí)采后衰老和品質(zhì)劣變，效果優(yōu)于單獨(dú)處理，保鮮效果最好。吉寧等[51]將1-MCP與O3結(jié)合處理藍(lán)莓，發(fā)現(xiàn)復(fù)合處理較單獨(dú)使用1-MCP可更有效地降低貯藏期間藍(lán)莓的腐爛率，延緩果實(shí)軟化，改善果實(shí)內(nèi)在和外在的品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期，但以臭氧濃度為100μL/L的處理效果最佳。

2.3.3 1-MCP與果蔬風(fēng)味形成調(diào)控技術(shù)的結(jié)合

香氣物質(zhì)的形成在很大程度上取決于乙烯的含量和作用[52-53]。Zhu等[54]指出，乙烯與呼吸躍變型果實(shí)（如番茄)中的揮發(fā)性物質(zhì)的合成有關(guān)。在果實(shí)發(fā)育的后期，果實(shí)的新陳代謝以分解為主，脂肪酸、氨基酸和單糖是香氣的前體物質(zhì)，揮發(fā)性化合物的形成主要是通過(guò)果實(shí)中酶的催化作用，在揮發(fā)性物質(zhì)的共同參與下形成了水果的香氣成分[55]。研究人員曾指出，經(jīng)1-MCP處理后，果實(shí)中揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生會(huì)減少或改變[56-57]。Lurie等[58]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP可降低與成熟度相關(guān)的乙酸和丁酸酯的增加，減少醇和醛的生成。Fan等[57]指出，1-MCP處理可提高杏果實(shí)中可滴定酸含量，導(dǎo)致果實(shí)酸味增強(qiáng)。

為保持果實(shí)良好的感官品質(zhì)，秦蘇怡[59]將1-MCP與氣調(diào)包裝聯(lián)用，研究其對(duì)雙孢蘑菇貨架期品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在阻隔性氣調(diào)包裝中，雙孢蘑菇的苦味、酸味和甜味的變化隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)略有下降，而鮮味與咸味隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)輕微上升。王友升等[60]用1-MCP和水楊酸處理桃子，對(duì)果實(shí)衰老中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理抑制了桃子后熟過(guò)程中醇類、脂肪族酯類、內(nèi)酯和萜烯的產(chǎn)生，而水楊酸處理則促進(jìn)了醇類、脂肪族酯類、羰基化合物、內(nèi)酯和萜烯的釋放。紀(jì)淑娟等[61]發(fā)現(xiàn)采用冷藏結(jié)合1-MCP處理的方式，可延長(zhǎng)南果梨的貯藏期，但冷藏后南果梨的香氣變淡，而冷藏90 d后用水楊酸浸泡果實(shí)2 min，可提高果實(shí)揮發(fā)性酯類物質(zhì)合成代謝關(guān)鍵酶的活性與表達(dá)，促進(jìn)了果實(shí)酯類物質(zhì)的生成，從而一定程度恢復(fù)了1-MCP處理南果梨冷藏后果實(shí)的香氣。

目前，1-MCP與其他保鮮劑的復(fù)合處理仍處于研究階段。在基礎(chǔ)研究中，還需要更深入地研究保鮮劑各自的作用機(jī)理和相互協(xié)同機(jī)理。在應(yīng)用研究上，還應(yīng)不斷擴(kuò)大應(yīng)用的范圍。對(duì)于不同種類的果蔬及其最佳應(yīng)用條件還需做進(jìn)一步的研究和優(yōu)化，以發(fā)展更加高效、安全、簡(jiǎn)便的1-MCP聯(lián)合處理保鮮新技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

本文通過(guò)對(duì)1-MCP在果蔬體內(nèi)的藥代規(guī)律研究及劑型研發(fā)進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)1-MCP在果蔬中的定量定時(shí)精準(zhǔn)施放進(jìn)行闡述，為未來(lái)對(duì)1-MCP的應(yīng)用研究提供新的思路。當(dāng)前1-MCP在果蔬保鮮的研究中已經(jīng)取得了非常顯著的進(jìn)展，但大多集中于1-MCP在采后果蔬的應(yīng)用中，而對(duì)1-MCP影響果實(shí)乙烯代謝的機(jī)理、1-MCP在果蔬體內(nèi)的代謝規(guī)律、1-MCP劑型的研發(fā)、1-MCP施用的普適性以及1-MCP聯(lián)用保鮮技術(shù)等方面仍然存在很多問(wèn)題需要深入研究。此外，1-MCP在施用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的如轉(zhuǎn)色不均、揮發(fā)性物質(zhì)降低、感官品質(zhì)下降、抗病性下降等一些負(fù)面問(wèn)題還亟待解決。最后，1-MCP因處理的濃度、溫度、時(shí)間以及果蔬的種類、采收期的不同而發(fā)揮不等的保鮮效果，1-MCP發(fā)揮最佳效能的技術(shù)參數(shù)還需要不斷優(yōu)化。因此，如何高效安全地使用1-MCP，探索其最佳聯(lián)用組合和技術(shù)參數(shù)，使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)最大化，建立起符合生產(chǎn)實(shí)際與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的1-MCP應(yīng)用技術(shù)體系，如何將理論研究和應(yīng)用研究相結(jié)合，從生理、生化和分子水平上揭示1-MCP的作用機(jī)制以及代謝規(guī)律，也是未來(lái)1-MCP在采后果蔬貯藏保鮮上技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用推廣的關(guān)鍵所在。相信在不久的將來(lái)，對(duì)1-MCP在果蔬應(yīng)用上的研究將會(huì)更加成熟。