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本文以乙烯合成受阻的转反义ACS番茄和野生型番茄果实为试材,研究乙烯与番茄风味合成的关系。通过SPME/GC分析方法研究了两种番茄果实的风味差异;并深入探讨了乙烯对番茄果实香气成分合成的调控机制。研究结果为如何改善番茄的风味品质奠定了理论基础,为确保在通过抑制乙烯合成延长货架寿命的同时又不影响风味的合成提供理论指导。
比较分析转反义ACS番茄和野生型番茄果实在成熟过程中糖酸的含量变化,得出:抑制乙烯生物合成并未影响呈甜味的糖组分含量;乙烯调控番茄果实成熟过程中呈酸味物质的苹果酸和柠檬酸的含量。
通过条件优化试验,建立了SPME/GC分析番茄香气成分的最佳方法:采用CW/DVB型号的SPME萃取头,萃取香气成分的时间为25min,萃取温度为40℃,样品量为6克。
采用顶空SPME/GC方法分析转反义ACS番茄和野生型番茄果实在果实成熟过程中主要香气成分的含量变化,以及乙烯处理后香气成分含量水平的变化,发现乙烯对不同来源的香气成分合成具有不同的影响。(1)脂肪酸来源的香气成分:随着番茄果实的成熟,香气成分不断生成,抑制乙烯合成可以不同程度的减少脂肪酸来源的己醛、己醇和3顺-己烯醇的合成,但是乙烯不影响以亚麻酸为合成前体的3顺-己烯醛和2反-己烯醛的生物合成量;(2)色素来源的香气成分:抑制乙烯合成可以不同程度的减少6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇、牦牛儿基乙酮的合成,却可以增加β-紫罗酮的合成;(3)其它来源的香气成分:抑制乙烯合成可以不同程度的减少氨基酸来源的苯乙醛和2-苯基乙醇合成,但是分析认为除了乙烯外,还有其它的调控机制存在。对沉香醇、丁子香酚和甲基水杨酸分析表明,它们在果实成熟过程中的合成受到乙烯以外的其它调控机制影响。
进一步研究乙烯对脂肪酸来源的香气成分合成调控机制,发现乙烯对它们的调控机制较为复杂,即有对合成前体物质脂肪酸的合成调节,又在不同程度上调控香气合成途径上的酶活性,同时还认为除了乙烯外,还有其它因素影响着香气物质的合成。
研究乙烯与色素来源香气成分之间的关系发现,乙烯调控番茄红素的生物合成,而番茄红素就是6-甲基-5-庚烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-醇的直接合成前体物质,不是牦牛儿基乙酮的直接前体物质。
分析两种番茄果实中的氨基酸含量,确定除了羟脯氨酸、苏氨酸、丙氨酸和酪氨酸外,其它的氨基酸合成都受乙烯的调控,而果实中氨基酸的合成量是影响氨基酸来源的香气成分生物合成的重要影响因素之一。