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项目文章LWT(IF:6.1)|转录组学揭示低压静电场处理对枸杞保鲜的潜在机制

发布时间:2025-06-11

枸杞作为一种具有重要药用和食用价值的植物,富含多种活性成分如多糖、类黄酮、类胡萝卜素等。然而,枸杞果实由于高含水量、薄皮和多汁特性,在采后极易发生腐烂变质。静电场是一种非热、低成本的物理保鲜技术,尤其是LVEF(low-voltage electrostatic field),相比高压静电场,LVEF(电压低于或等于2.5kV)更安全、节能,在延长新鲜度方面具有广泛的市场潜力。但是,LVEF是否有效地维持枸杞的储存新鲜度,尚未明确。

2025年4月,宁夏大学魏晓博及其团队在LWT - Food Science and Technology上发表了“Transcriptomic and physiological analysis reveal the effects and potential mechanisms of low-voltage electrostatic field treatment on the quality retention of goji berries during storage”的研究论文。通过转录组测序和生理指标分析表明LVEF通过调节ROS代谢和线粒体氧化还原途径来改善枸杞浆果收获后的存储质量。拜谱生物为该研究提供了转录组检测分析服务,解析了LVEF改善枸杞保存的分子机制。

英文标题:Transcriptomic and physiological analysis reveal the effects and potential mechanisms of low-voltage electrostatic field treatment on the quality retention of goji berries during storage(LWT - Food Science and Technology IF:6.1)

中文标题:转录组学和生理学分析揭示了低压静电场处理对枸杞在贮藏期间保持品质的影响和潜在机制

客户单位:宁夏大学

研究材料:枸杞

拜谱提供技术转录组

研究路线

研究结果

1. LVEF处理后改善枸杞果实贮藏品质

LVEF处理的枸杞果实储存15天后未出现腐烂或霉变(图1A)。对照组和LVEF处理组的枸杞果实在整个储存期间没有显著变化,LVEF处理后显著延缓了果实变软,且在储存后期提高可溶性固形物(TSS)和滴定酸度(TA)含量等。

图1: 对照组和LVEF处理组枸杞果实的贮藏品质比较

2. 转录组分析LVEF对氧化应激的调控

LVEF处理显著改变了枸杞果实储存期间的基因转录水平,与对照组相比,在储存12天时,LVEF处理组有2939个DEGs,其中1444个下调,1495个上调(图2A-C)。这些基因主要富集在半胱氨酸和蛋氨酸代谢、丙酮酸代谢等途径(图2D)。

图2:对照组和LVEF处理组枸杞果实的转录组分析

LVEF处理显著提高了与活性氧代谢、线粒体氧化还原稳态、苯丙烷代谢和成熟相关的基因表达水平,同时抑制了与细胞壁代谢和乙烯生物合成及信号转导途径相关的基因转录(图3),这从转录水平解释了枸杞贮藏过程中品质的变化。

图3: 对照组和LVEF处理组枸杞果实转录组基因的聚类热图

3. LVEF 对线粒体氧化还原代谢的影响

LVEF处理提高了线粒体NAD(P)+水平,降低了NAD(P)H水平,增加了NAD(P)+/NAD(P)H比值,表明其能调节线粒体代谢,影响能量应答系统(图4 A-F)。

图4: 对照组和LVEF处理组枸杞果实线粒体氧化还原状态分析

文章小结

综上,LVEF处理显著提高枸杞果实的贮存品质,包括改善色泽、降低失重率、延缓果实软化、维持酸度等。转录组分析表明,LVEF处理上调了枸杞果实中与活性氧代谢和线粒体氧化还原代谢相关基因的表达,同时抑制了与细胞壁代谢、乙烯生物合成及信号转导途径相关基因的转录。本研究揭示了低电压静电场处理对枸杞贮藏品质保持的影响及机制。

拜谱小结

本研究探讨了低压静电场(LVEF)处理对枸杞果实贮藏品质的影响,并揭示了其基于能量代谢途径的分子调控机制,为果实保鲜提供了有效的解决方案。拜谱生物为该研究提供了转录组检测分析服务,作为一家国内领先的多组学服务公司,拜谱生物可提供蛋白组学、修饰蛋白组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表。欢迎咨询!

参考文献:Yang C , Zhou Z , Niu P ,et al.Transcriptomic and physiological analysis reveal the effects and potential mechanisms of low-voltage electrostatic field treatment on the quality retention of goji berries during storage[J].LWT, 2025, 223.DOI:10.1016/j.lwt.2025.117762.