鮮切果蔬酚類物質(zhì)生物合成機(jī)制及抗氧化活性研究進(jìn)展

管玉格，王 怡，袁 寧，薩仁高娃，馮 可，胡文忠

（1 浙江農(nóng)林大學(xué)食品與健康學(xué)院 杭州311300 2 大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 遼寧大連116600 3 珠?？萍紝W(xué)院藥學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院 廣東珠海519040 4 澳門科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院 澳門 999078）

鮮切果蔬是以新鮮果蔬為原料，經(jīng)清洗、去皮、切割或切分、修整、包裝等加工制成的一種半加工果蔬或預(yù)制果蔬[1]，具有“即食、即用、既烹”的特點(diǎn)。此外，果蔬經(jīng)鮮切加工處理后產(chǎn)生的皮渣、果核等下腳料經(jīng)綜合加工再利用，具有減少城市生活垃圾的環(huán)保優(yōu)點(diǎn)。隨著人們生活水平的提高，保健意識(shí)的增強(qiáng)，鮮切果蔬產(chǎn)品越來(lái)越被廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。然而，鮮切果蔬在加工過(guò)程中，受到機(jī)械損傷會(huì)啟動(dòng)自身的防御體系，合成更多的酚類次生代謝物，以達(dá)到抵御機(jī)械損傷的目的。早在上世紀(jì)90 年代，Babic 等[2]發(fā)現(xiàn)胡蘿卜經(jīng)鮮切處理后出現(xiàn)綠原酸積累的現(xiàn)象。近年的研究也發(fā)現(xiàn)，鮮切胡蘿卜[3]、鮮切馬鈴薯[4]、鮮切火龍果[5]及鮮切洋蔥[6]等由于受到切割加工處理的傷害、刺激，同樣也誘導(dǎo)了酚類物質(zhì)短時(shí)間的快速合成和積累。酚類物質(zhì)是果蔬中重要的抗氧化物質(zhì)之一，它們的積累是提高果蔬抗氧化功效的重要表現(xiàn)。本文綜述鮮切果蔬酚類物質(zhì)的生物合成機(jī)制及抗氧化活性研究進(jìn)展。

1 鮮切果蔬酚類物質(zhì)的生物合成機(jī)制

鮮切果蔬在加工過(guò)程的生理代謝平衡遭到破壞，此時(shí)，組織對(duì)機(jī)械損傷脅迫產(chǎn)生快速響應(yīng)，不但會(huì)誘發(fā)大量的傷信號(hào)【如活性氧（ROS）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）、水楊酸（SA）】，激活植物細(xì)胞中防御體系關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，合成防御酶系統(tǒng)，而且還會(huì)啟動(dòng)次生代謝途徑合成次級(jí)代謝物，增強(qiáng)果蔬機(jī)體抵御機(jī)械損傷的能力。植物次生代謝物主要包括萜類、含氮化合物和酚類3 大類物質(zhì)，其中，酚類物質(zhì)是果蔬中最重要的次級(jí)代謝產(chǎn)物之一，在植物防御機(jī)械損傷、抗氧化及抗病毒、細(xì)菌和真菌等方面發(fā)揮著重要作用[7]。

1.1 苯丙烷代謝途徑

植物中酚類次生代謝物的合成主要通過(guò)苯丙烷代謝途徑完成，迄今為止，酚酸、黃酮、黃烷醇、原花色素、木質(zhì)素、羥基肉桂酸酯等8 000 多種酚類物質(zhì)都可通過(guò)此途徑合成[8]。在苯丙烷中心代謝途徑中，苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸4-羥化酶（C4H）和4-香豆酸輔酶A 連接酶（4CL）[9]被認(rèn)為是3 個(gè)關(guān)鍵酶，在苯丙烷類代謝物向類黃酮和木質(zhì)素等其它不同類型產(chǎn)物轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著決定性作用。類黃酮和木質(zhì)素的合成則位于苯丙烷代謝的下游途徑，其中，查爾酮合成酶（CHS）催化p-香豆素CoA 合成查爾酮，并引導(dǎo)前體物合成類黃酮[10]。羥基肉桂?；D(zhuǎn)移酶可通過(guò)催化咖啡酰轉(zhuǎn)移到輔酶A 上，引導(dǎo)代謝物轉(zhuǎn)向木質(zhì)素的生物合成進(jìn)程。在木質(zhì)素的合成途徑中，咖啡酸轉(zhuǎn)移酶通過(guò)催化咖啡酸和阿魏酸的甲基發(fā)生轉(zhuǎn)移，為木質(zhì)素的合成提供所需的前體物質(zhì)，隨后，這些中間代謝產(chǎn)物在肉桂醇脫氫酶的催化作用下，合成木質(zhì)素。

苯丙烷代謝途徑產(chǎn)生的酚類次生代謝產(chǎn)物不僅在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中供給營(yíng)養(yǎng)成分，而且還可以調(diào)節(jié)和促進(jìn)植物對(duì)機(jī)械損傷、低溫、干旱、紫外輻射等非生物逆境的抗性[11]。干旱脅迫條件下，苦蕎的PAL 活性及次生代謝產(chǎn)物（酚類和類黃酮）含量顯著提高。甘藍(lán)型油菜在逆境環(huán)境下，通過(guò)提升4CL 活性，引導(dǎo)一般苯丙烷代謝途徑向木質(zhì)素合成途徑轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了木質(zhì)素的合成，提高了木質(zhì)素積累量，增強(qiáng)了甘藍(lán)型油菜的抗倒伏能力。Li 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷誘導(dǎo)了火龍果在貯藏2天內(nèi)的PAL 活性，加快了酚類物質(zhì)的生物合成速率，使酚類含量提高了90%。Guan 等[12-13]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷通過(guò)誘導(dǎo)西蘭花中PAL、C4H 和4CL基因的表達(dá)，增強(qiáng)這些酶的活性，促進(jìn)了苯丙烷代謝途徑的快速運(yùn)轉(zhuǎn)，使兒茶素、對(duì)羥基苯甲酸、咖啡酸、兒茶素沒(méi)食子酸、芥子酸、肉桂酸、槲皮素含量分別增加了1.0，1.4，4.6，3.1，43.4，4.8 倍和14.2倍。Zhou 等[14]研究表明，機(jī)械損傷通過(guò)誘導(dǎo)馬鈴薯中PAL、C4H、4CL、CHS 酶活性，提高了咖啡酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸、木質(zhì)素含量，合成的這些酚類物質(zhì)不僅可以作為抗體，還也可形成絕緣性物質(zhì)，阻止細(xì)胞壁滲透氣體和水分，使馬鈴薯產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性物質(zhì)，為愈傷進(jìn)程提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，從而加快馬鈴薯受傷部位的愈合速率，提高馬鈴薯的抗性。

1.2 糖代謝和氨基酸代謝途徑

新鮮果蔬在鮮切加工過(guò)程中，通過(guò)自身的防御體系采取不同的響應(yīng)策略去應(yīng)答機(jī)械損傷，合成次級(jí)代謝物是重要的響應(yīng)之一，而這種次級(jí)代謝的積極調(diào)控離不開(kāi)初級(jí)代謝的能量支持和原料供給[15]。初級(jí)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的糖、氨基酸、核苷酸、脂類等中間代謝物可為次級(jí)代謝途徑的順利進(jìn)行提供所需的能源和前體物質(zhì)，因此在調(diào)控酚類物質(zhì)合成途徑中發(fā)揮著重要的作用。

糖類物質(zhì)可為植物機(jī)體代謝產(chǎn)物的合成提供碳骨架和反應(yīng)所需的能量，因此，糖類物質(zhì)被認(rèn)為是植物抵御機(jī)械損傷合成次級(jí)代謝物所需的能量基礎(chǔ)和原料保障。陳琪[16]研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)春花在機(jī)械損傷脅迫下，蔗糖、麥芽糖、呋喃果糖等多種糖類含量都顯著升高，而果糖和葡萄糖等單糖因在抵御機(jī)械損傷過(guò)程中被大量消耗，其含量顯著降低。Li 等[17]的研究同樣表明，鮮切處理促進(jìn)了火龍果果糖和葡萄糖的分解，并通過(guò)調(diào)控氫-ATP 酶、細(xì)胞色素C 氧化酶和琥珀酸脫氫酶活性，提高了ATP 和ADP 含量，為酚類物質(zhì)的合成提供所需的能量，進(jìn)而加快了酚類物質(zhì)的合成速率。當(dāng)植物處于其它逆境條件下，糖代謝進(jìn)程也會(huì)受到影響[18]，例如，胡蘿卜在金屬鎘和鉛的脅迫環(huán)境下糖類含量有很大的波動(dòng)，銀杏葉在干旱和低溫環(huán)境下可溶性糖的合成速率加快。Zhao 等[15]研究表明，香菇在高溫脅迫環(huán)境下，糖酵解、氨基糖和核苷酸糖、戊糖和葡萄糖醛酸交換等多條與糖代謝相關(guān)的通路均發(fā)生顯著變化。另有研究指出，植物的不同部位受到機(jī)械損傷后，其糖代謝途徑的變化存在差異。當(dāng)長(zhǎng)春花的上位葉受損后，與糖代謝相關(guān)的2個(gè)代謝通路包括果糖和甘露糖代謝、半乳糖代謝被機(jī)械損傷顯著誘導(dǎo)，加速了糖代謝速率；而下位葉通過(guò)誘導(dǎo)半乳糖代謝、氨基糖和核苷酸糖代謝抵御機(jī)械損傷；當(dāng)其根部受到機(jī)械損傷后的糖類代謝物含量顯著高于葉受損處理組[16]。以上研究表明，機(jī)械損傷對(duì)糖代謝的誘導(dǎo)和調(diào)控具有普遍性，又具有特異性，它與果蔬生物學(xué)特性、逆境環(huán)境、損傷部位及貯藏環(huán)境等密切相關(guān)。

糖類物質(zhì)通過(guò)糖酵解和磷酸戊糖代謝，氧化分解成赤蘚糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸，隨后在3-脫氧-2 阿拉伯庚酮糖-7-磷酸（DAHP）合成酶的催化作用下合成DAHP，進(jìn)入氨基酸合成途徑生成苯丙氨酸。苯丙氨酸作為苯丙烷代謝的起始底物，進(jìn)入苯丙烷代謝參與酚類物質(zhì)的合成。Han 等[19]研究表明，機(jī)械損傷誘導(dǎo)了胡蘿卜中苯丙氨酸含量的積累，提高了酚酸、花青素、黃酮和異黃酮等酚類代謝產(chǎn)物，使鮮切胡蘿卜的總酚含量提高至5.2 倍。Devoto 等[20]研究表明，機(jī)械損傷通過(guò)誘導(dǎo)DAHP 基因的上調(diào)，加快了擬南芥中糖類物質(zhì)向氨基酸轉(zhuǎn)化的速率，提高了酚類物質(zhì)的積累量，增強(qiáng)了擬南芥對(duì)致病性丁香假單胞菌菌株的抵抗力。另外Han 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷通過(guò)誘導(dǎo)鮮切胡蘿卜中果糖激酶、己糖激酶、烯醇酶、莽草酸激酶、分支酸合酶和分支酸變位酶基因的上調(diào)表達(dá)，加快了糖類物質(zhì)的分解速率，為酚類物質(zhì)的合成提供有利條件。研究者為了進(jìn)一步揭示糖類物質(zhì)對(duì)鮮切產(chǎn)品酚類物質(zhì)合成的影響，采用外源果糖和葡萄糖處理鮮切胡蘿卜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，外源糖類物質(zhì)處理能有效提高酚類物質(zhì)的合成速率，這些結(jié)果表明，糖代謝對(duì)酚類物質(zhì)的合成具有直接的調(diào)控作用，同時(shí)也說(shuō)明鮮切果蔬中糖類物質(zhì)的消耗與酚類物質(zhì)的合成有密切關(guān)系。Torres-Contreras 等[21]采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法研究西蘭花對(duì)機(jī)械損傷的響應(yīng)機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷處理后西蘭花中參與TCA 循環(huán)、磷酸戊糖途徑及糖酵解等糖代謝相關(guān)途徑的38 個(gè)基因表現(xiàn)為顯著上、下調(diào)。同時(shí)，機(jī)械損傷誘導(dǎo)了西蘭花中分支酸變位酶和預(yù)苯酸脫水酶基因的上調(diào)表達(dá)，加快了糖代謝中產(chǎn)物向氨基酸代謝方向的進(jìn)行。

以上的研究表明機(jī)械損傷可通過(guò)誘導(dǎo)糖代謝、氨基酸代謝等多條初級(jí)代謝途徑的關(guān)鍵基因及蛋白的表達(dá)，進(jìn)一步調(diào)控次級(jí)代謝進(jìn)程，提高合成酚類物質(zhì)的速率，這也說(shuō)明初級(jí)代謝和次級(jí)代謝二者之間存在復(fù)雜的相互調(diào)控作用[22-23]。基于已有的研究，本論文總結(jié)了鮮切果蔬酚類物質(zhì)的生物合成機(jī)制如圖1 所示：新鮮果蔬經(jīng)鮮切處理后，損傷組織與空氣中的O2接觸，會(huì)瞬時(shí)觸發(fā)ROS的產(chǎn)生，并啟動(dòng)JA、ET 和SA 等信號(hào)分子的快速合成，進(jìn)而將傷信號(hào)擴(kuò)大并傳遞至未受傷的部位，誘導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)的合成，從而加快了糖類物質(zhì)的快速分解及莽草酸、苯丙氨酸的生成，為酚類次級(jí)代謝物的合成提供碳骨架和能量；同時(shí)，信號(hào)分子通過(guò)調(diào)控苯丙烷代謝途徑中PAL、4CL和C4H 等基因及蛋白的表達(dá)，最終加快了酚類物質(zhì)的生物合成。

圖1 鮮切果蔬酚類物質(zhì)生物合成機(jī)制Fig. 1 Biosynthetic mechanism of phenolic substances of fresh-cut fruits and vegetables

2 鮮切果蔬酚類物質(zhì)含量的變化

機(jī)械損傷會(huì)對(duì)鮮切果蔬的酚類代謝產(chǎn)生兩方面的影響。一方面，機(jī)械損傷會(huì)造成細(xì)胞生物膜的破裂，使受傷部位組織暴露在空氣中，在O2存在的前提下，多酚氧化酶（PPO）催化果蔬中原有的酚類物質(zhì)發(fā)生氧化，生成具有殺菌功能的醌類物質(zhì)；另一方面，機(jī)械損傷會(huì)激活鮮切果蔬苯丙烷代謝途徑，生成不同種類的酚類物質(zhì)，增強(qiáng)抵御氧化脅迫的能力。在以鮮切胡蘿卜[24]、洋蔥[25]、馬鈴薯、火龍果、生菜等多種果蔬為試驗(yàn)材料的研究中發(fā)現(xiàn)，機(jī)械損傷會(huì)誘導(dǎo)這些果蔬中酚類物質(zhì)的合成（表1）。然而，機(jī)械損傷對(duì)果蔬中酚類物質(zhì)的合成積累還與果蔬種類、切分方式及貯藏環(huán)境等諸多因素的影響。

表1 新鮮果蔬和鮮切果蔬的總酚含量和抗氧化能力Table 1 Total phenols content and antioxidant activity of fresh and fresh-cut fruits and vegetables

2.1 果蔬的種類

Reyes 等[6]研究了10 種常見(jiàn)鮮切蔬菜在15℃條件下貯藏2 d 內(nèi)的酚類物質(zhì)含量的變化，發(fā)現(xiàn)鮮切西葫蘆和鮮切馬鈴薯的總酚含量有所下降，鮮切白球甘藍(lán)的總酚含量未有顯著變化，而鮮切生菜、芹菜、胡蘿卜、白蘿卜和甘薯的總酚含量有所上升。同時(shí)，Chen 等[26]和Oms-oliu 等[27]的研究也發(fā)現(xiàn)鮮切洋蔥和鮮切梨果實(shí)中的酚類物質(zhì)含量呈現(xiàn)出相反的變化趨勢(shì)。Shen 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，鮮切蜜桔在貯藏期間香豆酸和咖啡酸含量有顯著上升趨勢(shì)，而芥子酸和阿魏酸含量沒(méi)有明顯變化。這說(shuō)明同一種果蔬在鮮切處理后的不同單體酚類的含量變化也存在著差異。此外，Yamdeu 等[29]研究了11個(gè)品種的馬鈴薯經(jīng)鮮切處理后在貯藏期間酚類物質(zhì)含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同品種的鮮切馬鈴薯酚類物質(zhì)含量雖存在差異，但幾種酚類物質(zhì)含量的變化具有相似的趨勢(shì)，其中芥子酸、咖啡酸、綠原酸、鞣花酸、原兒茶酸、沒(méi)食子酸、阿魏酸含量均隨著貯藏時(shí)間的增加而增加，而對(duì)香豆酸含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。以鮮切洋蔥為試驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)，在貯藏期間，其香豆酸、香草酸、阿魏酸、咖啡酸含量顯著增加，結(jié)合鮮切馬鈴薯在貯藏期間各種酚類物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化，說(shuō)明不同種類的鮮切果蔬酚類物質(zhì)含量的變化存在顯著差異。

2.2 切分方式

在食品加工工業(yè)生產(chǎn)和家庭烹飪過(guò)程中，通常會(huì)涉及到不同的切分方式，不同切分方式會(huì)伴隨著不同的損傷強(qiáng)度，Bernadeth 課題組定義了損傷強(qiáng)度為新鮮果蔬經(jīng)切割處理后新形成的傷口面積（cm2）與果蔬質(zhì)量（g）的比值（A/W）。該課題組將胡蘿卜切成片（4.2 cm2/g）、?。?.0 cm2/g）、絲（23.5 cm2/g）3 種形式，研究了不同損傷強(qiáng)度對(duì)胡蘿卜酚類物質(zhì)合成的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)切絲的胡蘿卜中綠原酸、二咖啡?？鼘幩岷桶⑽核岬榷喾N酚類物質(zhì)含量最高，丁狀胡蘿卜次之，片狀最小。類似的研究結(jié)果在鮮切火龍果[5]中也有報(bào)道，即不同切分方式處理后的火龍果酚類物質(zhì)含量提升幅度顯著不同，其中，切片提高63%，半片提高78%，4 等分片提高90%。高梵等[30]研究了損傷強(qiáng)度對(duì)紅心蘿卜總酚含量的影響，其酚類物質(zhì)變化規(guī)律與鮮切胡蘿卜和火龍果的結(jié)果類似，即損傷強(qiáng)度越大，紅心蘿卜的總酚含量積累量越高。然而，損傷強(qiáng)度對(duì)不同果蔬酚類物質(zhì)含量的影響并不完全一致，如高損傷強(qiáng)度的鮮切處理利于提升西蘭花中的5-O-咖啡?？崴岷涂Х人岷?，而低損傷強(qiáng)度的處理更利于提升西蘭花中的3-O-咖啡?？崴岷縖31]。Torres-Contreras 等[4]發(fā)現(xiàn)片狀和丁狀馬鈴薯總酚含量比鮮切處理前馬鈴薯分別高出100%和65%；而絲狀馬鈴薯總酚含量卻始終低于未經(jīng)切分處理的馬鈴薯。Artes 等[32]在鮮切檸檬上的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，即總酚積累量最高的現(xiàn)象并不是出現(xiàn)在損傷強(qiáng)度最大的1/4 片狀檸檬中，而是出現(xiàn)在中損傷強(qiáng)度的1/2 片狀檸檬中。

2.3 貯藏溫度

韓聰[33]研究了多種蔬菜在4 ℃和20 ℃條件下貯藏期間總酚含量的變化，結(jié)果表明，鮮切洋蔥于20 ℃條件下的總酚含量比對(duì)照組高出2.2 倍，顯著高于4 ℃貯藏的總酚含量；20 ℃貯藏2 d 時(shí)，鮮切胡蘿卜的總酚含量提高至4.5 倍，而在4 ℃條件下其酚類物質(zhì)最高提高至2.0 倍，說(shuō)明貯藏溫度越高越有利于鮮切胡蘿卜總酚含量的增加；鮮切大蔥的總酚含量在20 ℃貯藏前5 d 一直上升，而在4 ℃貯藏的前3 d 有小幅度上升，隨后呈不斷下降趨勢(shì)，這說(shuō)明提高溫度雖能顯著提高鮮切大蔥的總酚含量，但同時(shí)也加速了大蔥風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)的流失，縮短了鮮切產(chǎn)品的貨架期。類似的結(jié)論在鮮切香菜[34]中也有報(bào)道，低溫貯藏有利于維持鮮切果蔬的食用品質(zhì)，較高溫貯藏在一定程度上有利于酚類物質(zhì)的合成積累和抗氧化活性的提高。以琵琶果實(shí)為對(duì)象的研究發(fā)現(xiàn)[35]，低溫預(yù)貯藏誘導(dǎo)了琵琶中酚類物質(zhì)的積累，增強(qiáng)了琵琶果實(shí)的抗氧化能力，有效保持了果實(shí)的品質(zhì)，有效抵御了冷害現(xiàn)象的發(fā)生。在芒果[36]、桃[37]中的研究也證實(shí)了通過(guò)這種低溫調(diào)控的方法可有效抑制酚類物質(zhì)和抗壞血酸等抗氧化物質(zhì)含量的下降。因此，貯藏溫度對(duì)鮮切果蔬酚類代謝的調(diào)控，還與果蔬自身的生物學(xué)特性有關(guān)，并不能通過(guò)單一控制溫度來(lái)衡量鮮切果蔬的酚類物質(zhì)，而是要通過(guò)研究溫度對(duì)鮮切果蔬品質(zhì)的影響，來(lái)確定在保持鮮切產(chǎn)品酚類物質(zhì)的同時(shí)，保證其食用品質(zhì)的最佳貯藏溫度。

3 鮮切果蔬抗氧化活性的變化

健康和營(yíng)養(yǎng)學(xué)調(diào)查顯示：膳食結(jié)構(gòu)中水果和蔬菜所占比例較大的人群，患心腦血管疾病、精神障礙以及各種癌癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)幾率較低[38]。這主要是因?yàn)樾迈r果蔬是酚類物質(zhì)和維生素等抗氧化物質(zhì)的優(yōu)良來(lái)源，從攝入這些食物資源而獲得的抗氧化物質(zhì)可以清除人體內(nèi)過(guò)量的自由基增加機(jī)體抵御氧化損傷和癌癥、心血管等疾病的發(fā)生[38]，其中，酚類物質(zhì)被認(rèn)為是果蔬抗氧化能力的主要貢獻(xiàn)者[39]。如表1 所示，機(jī)械損傷誘導(dǎo)了鮮切胡蘿卜、馬鈴薯、火龍果、西葫蘆、杏鮑菇、大蔥、生菜、芹菜、甘薯、香菇[40]、芒果[41]、洋蔥[42]、萵苣[43]、菠蘿[44]、紫甘藍(lán)[45]、草莓[46]和西蘭花[47]中酚類物質(zhì)的合成，使酚類物質(zhì)的積累量提高了1.1～5.2 倍，顯著提高了鮮切產(chǎn)品的抗氧化能力。其中，以胡蘿卜為試驗(yàn)材料的研究結(jié)果表明，鮮切處理可通過(guò)誘導(dǎo)苯丙烷代謝進(jìn)程中的PAL 基因和蛋白的上調(diào)，加快了酚類物質(zhì)的合成速率，使酚類物質(zhì)積累量提高至5.2 倍，抗氧化能力增加5.5 倍。類似的研究結(jié)果在鮮切西蘭花中也有報(bào)道，機(jī)械損傷通過(guò)提高鮮切西蘭花酚類物質(zhì)的積累量，提高了機(jī)體清除活性氧的能力，使DPPH·、ABTS·+和O2-·清除能力提高了36.5%～157.0%。

為了解析鮮切果蔬酚類物質(zhì)對(duì)細(xì)胞抗氧化的功效，Guan 等[12]以人乳腺癌MCF-7 細(xì)胞為載體的抗氧化活性研究結(jié)果表明，鮮切處理誘導(dǎo)果蔬合成的酚類物質(zhì)抑制了MCF-7 細(xì)胞中還原型二氯熒光素氧化為氧化型二氯熒光素的速率，降低了細(xì)胞內(nèi)的氧化損傷程度，顯著提高了果蔬清除人病變細(xì)胞活性氧的能力，使細(xì)胞抗氧化能力值增加了52.7%～86.5%，細(xì)胞抗氧化活性的EC50值降低了33.6%～51.2%，反映在試驗(yàn)結(jié)果中即為熒光強(qiáng)度值的減少。由于酚類物質(zhì)種類眾多，研究者進(jìn)一步研究了不同種類的單體酚類物質(zhì)對(duì)細(xì)胞抗氧化活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞抗氧化能力的大小為：槲皮素＞兒茶素沒(méi)食子酸＞綠原酸＞咖啡酸＞芥子酸＞兒茶素＞羥基苯甲酸＞肉桂酸，而蘆丁對(duì)MCF-7 細(xì)胞未顯示出抗氧化活性[48]。因此，鮮切處理主要是通過(guò)誘導(dǎo)合成更多的槲皮素和綠原酸，增強(qiáng)了鮮切西蘭花的細(xì)胞抗氧化活性。

此外，以鮮切胡蘿卜、火龍果、洋蔥、蘋果為實(shí)驗(yàn)材料的研究結(jié)果表明，過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶和果蔬抗氧化能力之間具有正相關(guān)關(guān)系。這表明，果蔬在鮮切加工過(guò)程中，除了合成的酚類次級(jí)代謝產(chǎn)物會(huì)影響鮮切產(chǎn)品的抗氧化活性外，果蔬還會(huì)啟動(dòng)自身清除ROS 的系統(tǒng)，這一響應(yīng)機(jī)制在調(diào)控鮮切產(chǎn)品的抗氧化活性中也發(fā)揮著重要的作用。然而，以青椒和黃瓜為材料的研究發(fā)現(xiàn)，鮮切處理使其總酚含量分別提高了5.5%和89.3%，抗氧化能力卻未呈現(xiàn)出升高的現(xiàn)象[34]。造成這一結(jié)果的原因可能是，鮮切處理提高了果蔬組織中多酚氧化酶活性，加快了酚類物質(zhì)的氧化速率，使果蔬中積累的酚類物質(zhì)主要參與氧化進(jìn)程，而未發(fā)揮增加抗氧化能力的功能[49]。另一方面是由于鮮切處理增加了果蔬細(xì)胞汁液的外滲，使空氣中的氧氣更容易進(jìn)入到果蔬組織中，引起植物機(jī)體自由基的不斷積累，造成細(xì)胞膜的破壞，從而加快了膜脂過(guò)氧化進(jìn)程[50]。然而，由于機(jī)械損傷引起的膜脂過(guò)氧化現(xiàn)象，是導(dǎo)致鮮切產(chǎn)品抗氧化能力降低的重要原因，因此，通過(guò)減緩膜脂過(guò)氧化程度，是提高果蔬機(jī)體抗氧化能力的有效途徑之一[51]。由上可知，鮮切處理對(duì)果蔬抗氧化能力的影響不僅來(lái)自于酚類物質(zhì)的合成和積累，而是由防御系統(tǒng)的多種關(guān)鍵蛋白、基因、代謝物共同調(diào)控的結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

鮮切果蔬酚類物質(zhì)的生物合成不僅取決于苯丙烷代謝途徑，還和糖代謝、氨基酸代謝及信號(hào)分子的調(diào)控有著復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系，未來(lái)的研究可利用磷酸化定量蛋白組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及代謝組學(xué)等現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)探究酚類物質(zhì)合成過(guò)程中的關(guān)鍵基因、蛋白及中間代謝產(chǎn)物，并進(jìn)一步探究各代謝通路之間的相互作用關(guān)系，為深入解析鮮切果蔬酚類物質(zhì)生物合成機(jī)制提供理論基礎(chǔ)，并為提高鮮切產(chǎn)品潛在的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供新的思路。目前，鮮切處理誘導(dǎo)果蔬合成的酚類物質(zhì)可增強(qiáng)機(jī)體自身的化學(xué)抗氧化活性已經(jīng)被證實(shí)，然而，其對(duì)人體細(xì)胞的抗氧化功效會(huì)有哪些影響還鮮有報(bào)道，尤其是其對(duì)細(xì)胞發(fā)揮抗氧化的作用機(jī)制尚不明晰，未來(lái)的研究可通過(guò)細(xì)胞模型，分析細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶活性、抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化應(yīng)激反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的含量，進(jìn)一步揭示鮮切處理誘導(dǎo)合成的酚類物質(zhì)對(duì)細(xì)胞抗氧化活性的調(diào)控機(jī)制。此外，可以動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)載體，探究其對(duì)體內(nèi)抗氧化活性的影響及作用機(jī)制，為闡明鮮切果蔬作為預(yù)加工產(chǎn)品產(chǎn)生具有抗氧化活性和藥物功效的酚類物質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。