甜橙果實膳食纖維代謝機理研究.pdf

1、柑橘果實中的膳食纖維（DF）、特別是對人體更加有益的可溶性膳食纖維（SDF）的含量十分豐富，因此開發(fā)和利用柑橘中的DF已成為當前研究的熱點問題之一。本試驗以紅肉臍橙（Citrus sinenis Osbeck cv．Cara cara）、紐荷爾臍橙（Citrus sinensis Osbeck cv．Newhall）和塔羅科血橙（Citrus sinensis Osbeck cv．Tarocco Sangnine）為試材，研究了果實發(fā)育

2、過程中DF各成分的變化規(guī)律及其主要調控因子的作用模式，探討了不同貯藏條件和Ca、B等礦質元素處理對甜橙果實DF的影響，以期了解甜橙果實DF的代謝規(guī)律，為調控柑橘果實DF成分和功能產品的開發(fā)提供理論依據。主要研究結果如下：
　　 （1）甜橙果實發(fā)育過程中DF及相關水解酶活性的變化規(guī)律。紅肉臍橙、紐荷爾臍橙和塔羅科血橙果實發(fā)育過程中總膳食纖維（TDF）、SDF、不溶性膳食纖維（IDF）、總果膠（TP）、原果膠（Protopectin

3、）、水溶性果膠（WSP）、纖維素（CEL）、半纖維素（HC）和木質素（lignin）等的含量以及多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纖維素酶（Cx）、果膠酯酶（PE）和β半乳糖苷酶（β-Gal）等的活性的測定。結果表明：3品種果實發(fā)育過程中TDF含量變化趨勢基本一致，隨著果實的成熟其含量逐漸減少；果肉中，塔羅科血橙TDF含量最少，紐荷爾次之，紅肉臍橙最多；IDF含量變化趨勢與TDF基本一致，而SDF與TDF相反；果實發(fā)育過程中果膠含量呈下降趨勢，

4、果肉中表現較果皮明顯；WSP含量隨著果實成熟不斷增加；隨著果實的發(fā)育，木質素和HC含量急劇下降，且果肉中木質素和HC含量與Cx活性呈顯著負相關：PG活性在果實發(fā)育前期較低，隨著果實的成熟迅速增加，在果實轉色期其酶活性達到最大值后急劇下降；PE酶活性在果實發(fā)育前期的果肉中呈下降趨勢，果實成熟前酶活性顯著升高，果皮中呈下降趨勢；β-Gal在果肉中隨著果實發(fā)育酶活性逐漸降低，果皮中成熟前后差異不顯著。
　　 （2）不同貯藏條件下紅肉臍

5、橙果實DF及相關水解酶活性的變化規(guī)律。室內貯藏、留樹貯藏條件下不同貯藏期的紅肉臍橙果肉硬度、DF各成分的含量以及相關水解酶PG、Cx、PE和β-Gal等的活性的分析。結果表明：留樹貯藏能夠顯著降低紅肉臍橙果實TDF、IDF以及HC和木質素等的含量，提高SDF含量，留樹貯藏后作為細胞壁主要成分的HC、木質素等不斷降解，原果膠繼續(xù)轉化為WSP；果實貯藏期間Cx酶活性與HC含量呈顯著負相關，留樹貯藏Cx酶活性與木質素含量呈顯著負相關；果肉中P

6、E、β-Gal酶活性在貯藏期間基本維持恒定，留樹貯藏與室內貯藏沒有顯著差異，而PG酶活性在留樹貯藏果實中有個明顯的升高過程。
　　 （3）Ca、B處理對甜橙果實DF及相關水解酶活性的影響。不同Ca、B處理對紅肉臍橙果實成熟后果肉DF各成分含量以及PG、Cx、PE和β-Gal等酶活性的影響測定。結果表明：葉面噴施Ca、B可以不同程度的改變果肉中Ca、B含量；降低PG、PE和β-Gal酶的活性，減少果膠和CEL等的降解，顯著提高果肉

7、中的TDF、IDF、CEL和原果膠等成分的含量，降低SDF和WSP的含量。葉面噴施Ca、B可作為調控柑橘果實DF含量以及相關水解酶活性的有效方法。
　　 （4）水解酶基因的克隆、表達與亞細胞定位。以紅肉臍橙、紐荷爾臍橙和塔羅科血橙為試材，克隆果實擴展蛋白（Exp）、PG、Cx、PE和β-Gal基因全長，進行基因的亞細胞定位與實時定量表達。結果表明：轉化了pC1302-Exp-GFP、pC1302-PG-GFP和pC1302-Cx

8、-GFP的質粒定位于細胞核中，而轉化了pC1302-PE-GFP和pC1302-Gal-GFP的質粒綠色熒光則主要集中在細胞壁上；Exp隨著果實的發(fā)育基因表達上調，PG基因的表達與果膠物質的降解顯著相關，PE、β-Gal基因在果實發(fā)育前期存在轉錄水平較高的階段，果實成熟前都有下降的過程，成熟后又顯著升高；Cx基因在果實發(fā)育初期，果皮中的轉錄水平較高，果肉中則在果實成熟前有一個基因上調表達過程；留樹貯藏期間，PG基因的上調表達最為明顯；果

9、實葉面噴施Ca、B可顯著抑制PG、PE和β-Gal基因的表達。
　　 （5）甜橙果實細胞超微結構變化。隨著紅肉臍橙果實的發(fā)育成熟，囊衣細胞超微結構發(fā)生了顯著變化。果實膨大初期，細胞呈橢圓形，胞內細胞器結構完整，有明顯的細胞核，細胞原生質膜與細胞壁結合緊密，初生細胞壁明顯且非常厚，中膠層薄且未出現明顯熔融狀態(tài)。果實發(fā)育到膨大后期，細胞開始出現質壁分離，細胞內容物出現降解痕跡，初生壁和中膠層與果實膨大初期相比沒有明顯變化。轉色期，囊

10、衣細胞超微結構發(fā)生了顯著的變化，細胞質壁分離明顯，內容物消失，初生細胞壁開始降解、變薄，中膠層出現熔融狀態(tài)。果實成熟前，細胞超微結構變化更為顯著，初生細胞壁不斷降解變得更薄，中膠層熔融狀態(tài)明顯，細胞壁在外界擠壓作用下不能維持細胞原來的形狀而變形，細胞內容擠壓在一起。果實完全成熟后，中膠層完全呈熔融狀態(tài)，初生壁更薄，細胞器空泡化，細胞完全變形，相互擠壓在一起。果實葉面噴施Ca、B對紅肉臍橙囊衣細胞結構的影響基本一致，與對照果實相比，初生細