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果實被采收后的生理過程是什么樣的?
植物生理學的一個分支。闡明果實脫離母體后的生理、生化變化規(guī)律。是果品貯藏的理論基礎。采收后的果實,被切斷了來自母體的水分與養(yǎng)料的供應,轉(zhuǎn)為利用本身貯存的營養(yǎng)物質(zhì)來維持生命活動,必然會產(chǎn)生一系列的生物化學變化。了解果實這種以合成為主轉(zhuǎn)向水解為主的變化過程,以及與環(huán)境條件之間的關系,對適期采收、貯運、加工和銷售均具有理論指導意義。
呼吸作用
離體的果實仍然是個活體,仍然需要呼吸。研究果實采后呼吸速率的變化,呼吸底物的生化變化,呼吸的類型,以及影響呼吸的內(nèi)外因子等,直接影響著果實可食時間的長短及貯藏壽命(見果實呼吸)。
內(nèi)源激素及其作用
乙烯被廣泛認為是一種成熟激素。有不少種類的果實,其成熟過程與乙烯有密切關系。但誘致不同種類果實成熟的乙烯含量不等。1971年鮑爾(Baur)等在鱷梨的研究中證明生成乙烯的前導物為蛋氨酶;1980年楊祥發(fā)又發(fā)表了乙烯生物合成及其影響因子圖解(見果實成熟過程),對于果實的采后生理的研究有很大的推動。此外,在采收后,果實內(nèi)生長素降解,同時赤霉素和細胞分裂素的減少及降解,脫落酸的合成與增加,也都參與采后果實體的生物化學過程。各種激素之間平衡狀態(tài)對果實呼吸、物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié),起著主要作用。
生化代謝
果實離體后,尤其進入成熟或完熟的果實,隨著呼吸速率的變化或加強,在內(nèi)源激素的變化平衡過程參與下,細胞膜透性隨之改變,從而改變代謝方向,碳水化合物、有機酸及脂肪等底物被緩慢氧化,同時,伴隨著某些合成過程,如各種代謝酶、蛋白質(zhì)及核糖核酸(RNA)等的合成。這種合成過程需要的能量系由呼吸作用所提供。對采后果實生物化學進行深入研究,并逐漸了解到果實成熟過程中,水解與合成并存,相互依存,是一種高度有序性的生化變化過程。
營養(yǎng)成分的變化
果實中常見的有淀粉、糖類、有機酸、有機鹽質(zhì)子或離子(如K+、Cl-、11991、磷酸鹽、Ca2+、Mg2+等),醇類、
酯類、黃酮類化合物、甙類、酚類、氨基酸類、氨化物類、蛋白質(zhì)類、維生素類、生物堿類及萜烯類和類脂類(芳香物質(zhì))等,其中大量的物質(zhì)是水溶性的。隨著果實的采收,多數(shù)果實淀粉減少,糖類增加、酸被氧化而芳香類物質(zhì)增加。這種過程的速率與果實食用期與食用期的長短有關。研究貯藏環(huán)境的條件和呼吸作用對營養(yǎng)物質(zhì)的分解、合成的影響,可以為貯藏保鮮創(chuàng)造必要的良好條件。
水分變動
水是生物進行代謝活動*的基質(zhì),也是維持水果鮮活狀態(tài)至關重要的因素。水果一般含水量高達80%以上,采收離體后再不能得到植株的水分供應。果實表面常有氣孔、皮孔、花萼孔以及采收時留下的傷口(果柄端)等形成的通道,水分通過這些通道和表皮細胞仍在不斷蒸騰、擴散。水分喪失除造成直接的重量損失外,細胞失去膨壓,組織萎蔫,外表皺縮。水分虧缺刺激組織中內(nèi)源乙烯、脫落酸(ABA)等激素的增加,加速衰老。環(huán)境中水分過多有利于微生物增生和侵染,吸水裂果。研究果實水分散失的途徑,表面覆蓋物的性質(zhì),水分虧缺的生理影響以及外界溫度、濕度、氣流速度等影響,對控制水果水分喪失,是保證正常生命活動和貯藏保鮮的一項重要內(nèi)容。
貯藏期病害
采后生理研究還涉及到病理學,包括采后貯藏期間病害:微生物感染和生理失調(diào)以及它們之間的相互關系,并形成采后病理學新領域。采后生理失調(diào)除由于自身衰老、失水外,大多由于不適當?shù)沫h(huán)境因素造成,如冷害(見果品貯藏期冷害)、CO?中毒,缺氧、營養(yǎng)失調(diào),異常代謝生成的有毒物質(zhì)在體內(nèi)積累所致,如蘋果苦痘病、虎皮病、柑橘枯水等。