褪黑素對青椒低溫貯藏品質及能量代謝影響

黃添輿，羅冬蘭，王小崗，李江闊，王秀芬，曹 森,

（1.貴陽學院食品科學與工程學院，貴州省果品加工工程技術研究中，貴州貴陽 550005；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），農業農村部農產品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

青椒（Capsicum frutescensL.）為茄科辣椒屬，因其味道獨特，且含豐富營養價值而深受消費者喜愛[1]。但由于青椒在貯藏期前易受機械損傷，失水和感染病原菌等，從而導致青椒出現長霉、腐爛等問題，嚴重影響青椒的商品價值。研究表明果蔬衰老期間會出現較低的能量狀態[2]，如中國菜心葉片衰老[3]，牡丹切花褐變[4]，獼猴桃軟化[5]和茭白木質化[6]與能量代謝障礙有關。Dong 等[7]對薔薇果實進行富氫水處理而產生的高ATP 含量，抑制了采后衰老并保持了品質。Chen 等[8]研究表明，低氧處理提高了采后草莓果實能量相關酶活性，保持了果實較高的能荷水平。桃果實經NO 處理延緩了腐爛發生，并減輕了采后桃果實冷害，同樣與維持了高能量電荷水平有關[9]。因此，保持果蔬采后較高的能量水平有助于推遲果蔬貯藏期衰老進程，延長果蔬的貯藏期。

褪黑素（Melatonin，MT）是一種內源激素[10]，可以參與果蔬的生長、成熟、衰老等多種生理活動。研究表明褪黑素可以延緩果蔬采后品質下降及保持高能量水平，如褪黑激素降低果實腐爛率和延緩硬度下降以維持抗氧化活性并保持桃果實的質量[11]，保持采后紅托竹蓀較高的能量水平[12]，抑制藍莓果肉的軟化[13]，有效延緩水蜜桃的成熟、冷害發生[14]和維持荔枝果實的抗病能力[15]。目前，關于MT 處理對采后青椒貯藏的報道較少，尤其MT 對青椒能量代謝的影響還未見報道。因此，本研究旨在研究外源褪黑素對青椒采后貯藏期間品質和能量代謝的影響，以期為MT 改善青椒貯藏品質和采后果實能量調控提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

青椒 貴州省修文縣谷堡鄉實驗基地，選擇色澤均勻，果柄筆直鮮嫩，無機械擦傷，無病蟲害的青椒備用；褪黑素、ATP、ADP、AMP 上海源葉生物科技有限公司；辣椒堿 四川省維克奇生物科技有限公司；乙醇、甲醇 天津市富宇精細化工有限公司；丙酮、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、高氯酸 國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鉀、蔗糖、乙二胺四乙酸成都金山化學試劑有限公司；碳酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、甘露醇、聚乙烯吡咯烷酮 天津市科密歐化學試劑有限公司；琥珀酸鈉、DCPIP、甲硫酚嗪、細胞色素C、對苯二胺 上海麥克林生化科技有限公司；H+-ATP 酶測試盒、Ca2+-ATP 酶測試盒 南京建成生物工程研究所。

TA.XT.Plus 質構儀 英國SMS 公司；i5 紫外可見分光光度計 上海儀電公司；PK-16A 臺式高速冷凍離心機 湖南平科科學儀器有限公司；PAL-1 型迷你數顯折射計 日本ATAGO 公司；1260 Infinity II GPC/SEC 高效液相色譜 美國安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 在辣椒采收前3 d 時，通過便攜式手持噴霧器分別對已標記好的不同褪黑素處理組（100，200，300 μmol/L）和對照組（對照組噴施蒸餾水）果實表面進行噴施，為了保證處理的均勻性，待處理的青椒表面開始滴液即可，處理完3 d 后對其進行采收運回實驗室，選無機械傷、無病蟲害、顏色一致的青椒分別裝于聚乙烯薄膜內。在9±0.5 ℃和90%±5%相對濕度下預冷24 h 后扎袋。在貯藏0、10、20、30、40 d 時，分別測定不同組青椒的腐爛率和硬度，剩余的青椒果肉立即用液氮凍樣并儲存在-80 ℃用于后期品質分析。

1.2.2 青椒腐爛率測定 腐爛率按文獻[16]方法測量，腐爛率計算公式如下：腐爛率（%）=腐爛個數/樣品貯藏個數×100。

1.2.3 青椒硬度測定 硬度參考高成安等[17]方法測量，并稍作修改。采用質構儀測定，探頭型號P2；測前1 mm/s；測中1 mm/s；測后2 mm/s；穿刺深度15 mm，每個樣品重復測定12 次，結果取平均值。其中硬度的表示方法采用kg/cm2。

1.2.4 青椒辣椒堿含量測定

1.2.4.1 標準溶液配制 準確稱取辣椒堿0.0500 g，用甲醇溶解準確定容至50 mL，配制成1 mg/mL 的標準貯備液。用甲醇逐漸稀釋分別得到0、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2 mg/mL 的系列標準溶液。標準液濃度（x）與吸光度（y）之間的直線方程為y=16335.8939x-3.8176964，決定系數R2=0.9998。

1.2.4.2 樣品前處理 參考王穗萍等[18]的方法測定辣椒堿含量。稱取青椒1.00 g 研磨均勻，70%乙醇定容至50 mL，50 ℃恒溫水浴振蕩2 h，取出至室溫過濾，濾液經0.45 μm 濾膜過濾，-20 ℃低溫貯藏備用。

1.2.4.3 色譜條件 色譜柱Inert sil ODS-SPC18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；A（水）:B（甲醇）=30:70；流速為0.8 mL/min，柱溫30 ℃，進樣體積20 μL，檢測波長230 nm。辣椒堿含量表示為每千克青椒中所含青椒辣椒堿含量（g/kg）。

1.2.4.4 定量測定 取系列標準溶液20 μL 以濃度-峰面積繪制標準曲線，樣品液20 μL，以保留時間定性，峰面積定量。

1.2.5 青椒葉綠素含量測定 根據Zhang 等[19]的方法測定葉綠素含量。取1.00 g 果肉放入預冷研缽，加入少許石英砂和碳酸鈣粉充分研磨，繼續加入20 mL 80%丙酮研磨至白色，過濾并定容至50 mL棕色容量瓶，搖勻。在波長663、645 和652 nm 處測定吸光度。葉綠素含量以每克果蔬鮮果重中所含葉綠素的質量表示（mg/g）。

1.2.6 青椒MDA 含量測定 根據Zhang 等[19]的方法測定MDA 含量。稱取1.00 g 果肉加入5.00 mL 100 g/L（三氯乙酸）TCA 溶液研磨，轉至離心管于4 ℃、10000×g 離心20 min，收集2.00 mL 上清液與2.00 mL 0.67%（硫代巴比妥酸）TBA 混合，沸水浴20 min。分別測定混合液在波長450、532 和600 nm處的吸光度。丙二醛含量以每克果蔬鮮果重中所含丙二醛的含量表示（nmol/g.mF-1）。

1.2.7 ATP、ADP、AMP 含量、能荷和AXP 的測定

1.2.7.1 標準溶液配制 分別準確稱取ATP、ADP、AMP 各10 mg，用100 mL 0.1mol/L 磷酸鹽緩沖液（pH7.0）溶解，配制成100 mg/L 的標準貯備液。用0.1 mol/L 磷酸鹽緩沖液（pH7.0）等分稀釋，分別得到0，5，10，20，30，40，50 mg/L 的系列標準溶液，現配現用。ATP、ADP、AMP 標準液濃度（x）與吸光度（y）之間的直線方程分別為y=56621x-45477，決定系數R2=0.9996；y=59819x+25949，決定系數R2=0.9994；y=148078x-469001，決定系數R2=0.9999。

1.2.7.2 樣品前處理 參考Liu 等[20]的方法測定，并稍作修改。取2.00 g 青椒樣品于研缽中加入0.6 mol/L 高氯酸，冰浴下研磨勻漿，在4 ℃、10000×g離心30 min，取上清液，得到待測液，用1 mol/L KOH 溶液調節待測液pH 至6.5～6.8 之間，所得溶液經0.45 μm 濾膜過濾進行HPLC 分析。

1.2.7.3 色譜條件 色譜柱Inert sil ODS-SPC18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相A 為0.1 mol/L 磷酸鹽緩沖液（pH7.0），流動相B 為乙腈，設置流速為1.0 mL/min，柱溫30 ℃，進樣體積20 μL，檢測波長254 nm。ATP、ADP、AMP 和AXP 含量表示為（μg/g），。

1.2.7.4 定量測定 取系列標準溶液20 μL 以濃度-峰面積繪制標準曲線，樣品液20 μL，以保留時間定性，峰面積定量。

1.2.8 SDH、CCO 和ATP 酶活性

1.2.8.1 樣品前處理 根據Jin 等[21]的方法略微修改。稱取5.00 g 果肉，加入50 mmol/L 預冷的Tris-HCl（pH7.5）提取緩沖液（含0.25 mol/L 蔗 糖、1 mmol/L 乙二胺四乙酸、0.3 mol/L 甘露醇和5 g/L聚乙烯吡咯烷酮）充分研磨，5 層紗布過濾，濾液于4 ℃下10000 ×g 離心10 min，收集上清液再次離心20 min。向得到的沉淀中加入10 mmol/L 的Tris-HCl（pH7.2）洗滌液（含0.25 mol/L 蔗糖、1 mmol/L乙二胺四乙酸和0.3 mol/L 甘露醇），重復上述兩次離心操作，最終的沉淀加入1.5 mL 洗滌液即得線粒體粗酶液，將其保存于4 ℃下。

1.2.8.2 SDH 酶活 量取0.2 mol/L 磷酸鉀緩沖液（pH7.4，含0.2 mol/L 琥珀酸鈉）與0.9 mol/L 的DCPIP 混合，30 ℃保溫5 min，冷卻樣品加入0.1 mL線粒體粗酶液，混勻并添加3.3 g/L（甲硫酚嗪）PMS 啟動反應，于30 ℃保溫10 min。在600 nm波長處測定1 min 的吸光度。SDH 活性以U/g 表示。

1.2.8.3 SDH 酶活 向試管加入0.2 mL 線粒體粗酶液、0.4 g/L 細胞色素c 和蒸餾水，于37 ℃保溫2 min后加入4 g/L 對苯二胺溶液，再次于37 ℃下保溫10 min，在510 nm 波長處測定1 min 的吸光度。CCO 活性以U/g 表示。

1.2.8.4 ATP 酶活 使用活性檢測試劑盒，按照生產商說明書檢測H+-ATP 酶和Ca2+-ATP 酶活性。1 個單位的ATP 酶活性定義為在660 nm 和636 nm 處每分鐘催化產生1 μmol 磷的酶量。ATP 酶活性以U/mg 表示。

1.3 數據處理

所有實驗結果均重復3 次，并以平均值±標準差表示。使用SPSS 23.0 統計軟件對數據進行統計分析及其顯著性水平分析（P＜0.05），并用Origin 2021對數據進行作圖。

2 結果與分析

2.1 MT 對青椒腐爛率的影響

腐爛率是判斷果實貯藏品質最直觀的指標之一。褪黑素對低溫貯藏40 d 青椒腐爛率的影響見圖1。如圖1 所示，在貯藏期20 d 時，CK 組青椒的腐爛率為2%，而處理組的青椒還未發現腐爛。在貯藏期40 d 時，CK 組的青椒腐爛率分別是100、200和300 μmol/L 處理組的0.59、0.37 和0.68 倍，其中，300 μmol/L 處理組的腐爛率迅速上升，可能是較高濃度的外源褪黑素促進了青椒內源褪黑素的合成，從而觸發乙烯的產生，進而促進青椒成熟衰老。這與Mansouri 等[22]的結果類似。而200 μmol/L 處理組的青椒腐爛率顯著低于其它組（P＜0.05）。因此，褪黑素處理能有效降低貯藏期青椒的腐爛。

圖1 MT 處理對青椒腐爛率的影響Fig.1 Effect of MT treatment on decay rate in green pepper

2.2 MT 對青椒硬度的影響

果實硬度可直觀地反映果實的軟化程度。如圖2所示，青椒的硬度在貯藏期間呈現逐漸降低的趨勢。青椒貯藏期初始硬度為3.21 kg/cm2，在貯藏40 d 時，200 μmol/L 處理組果實硬度為2.12 kg/cm2，顯著高于對照組（P＜0.05）。在整個貯藏期間，CK 組的果實硬度下降了1.72 kg/cm2，而100、200 和300 μmol/L處理組的果實硬度分別下降了1.30、0.87 和1.67 kg/cm2。結果表明，MT 處理能有效延緩果實硬度下降，其中200 μmol/L 處理的果實品質最好。

圖2 MT 處理對青椒硬度的影響Fig.2 Effect of MT treatment on hardness in green pepper

通過以上實驗結果可以得出，200 μmol/L 褪黑素對貯藏期間青椒的外觀品質和硬度的保持效果最好，并且能夠顯著降低辣椒的腐爛率。因此，在后續研究中選取200 μmol/L 褪黑素處理的青椒，探討外源褪黑素處理對青椒的貯藏品質及能量代謝的影響。

2.3 MT 對青椒辣椒堿含量的影響

辣椒堿是辣椒貯藏期間重要的品質指標。如圖3 所示，CK 組和MT 處理組的辣椒堿含量在貯藏期間呈現先降后升最后迅速下降的趨勢。在貯藏期10 d 時，CK 組和MT 處理組的辣椒堿含量無顯著差異（P＞0.05）。從貯藏期30 d 開始，CK 組辣椒堿含量開始快速下降，而MT 處理組辣椒堿含量下降的緩慢。在貯藏期40 d 時，CK 組和MT 組的辣椒堿含量分別為1.53 g/kg 和0.67 g/kg，并且MT 組辣椒堿含量顯著高于CK 組（P＜0.05）。由此可見，MT 處理能有效抑制青椒辣椒堿的降解，保持青椒的外觀品質。

圖3 MT 處理對青椒辣椒堿含量的影響Fig.3 Effect of MT treatment on capsaicin contant in green pepper

2.4 MT 對青椒葉綠素含量的影響

果蔬色澤是構成其品質的重要因素，不僅反映果蔬的新鮮度，還可促進人們的食欲，也是檢驗果蔬成熟衰老的依據。經過MT 處理后，青椒果實的葉綠素含量在低溫貯藏過程中逐漸降低（圖4），而CK組的葉綠素含量迅速降低。在貯藏期10 d 時，MT處理果實的葉綠素含量為0.06 mg/g，而CK 組迅速降低到0.05 mg/g。在貯藏期20～30 d 時，MT 處理組葉綠素逐漸降解，但與CK 組無顯著差異（P＜0.05），直至貯藏期40 d，MT 處理組葉綠素含量是CK 組的0.71 倍，顯著高于CK 組（P＜0.05）。由此可見，MT 處理組在整個貯藏期葉綠素含量穩定高于CK 組，可有效減少青椒葉綠素含量的損失。這與外源MT 處理可通過保持薺菜[23]葉綠體結構完整性以減緩葉綠素下降的研究結果一致。

圖4 MT 處理對青椒葉綠素含量的影響Fig.4 Effect of MT treatment on chlorophyll contant in green pepper

2.5 MT 對青椒MDA 含量的影響

MDA 是膜脂過氧化產物，是青椒衰老的一種標志。在整個貯藏期，MDA 含量呈現急劇增加趨勢（圖5）。貯藏期初始，MT 處理組和CK 組的MDA 含量分別為0.27 和0.31 nmol/g。從貯藏期10 d 開始，MT 處理的果實MDA 含量顯著低于CK 組（P＜0.05）。在貯藏期20 d 和30 d 時，MT處理的果實MDA 含量分別比對照降低3.53%和5.54%。30～40 d 時，CK 組 的MDA 含量增加了0.36 nmol/g，而MT 處理的果實MDA 含量僅增加0.09 nmol/g。結果表明，MT 處理能有效降低青椒在貯藏過程中MDA 含量的積累水平，進一步延緩果實品質敗壞。

圖5 MT 處理對青椒MDA 含量的影響Fig.5 Effect of MT treatment on MDA contant in green pepper

2.6 MT 對青椒ATP、ADP、AMP、AXP 含量及EC 的影響

ATP 作為能量的直接利用形式，是反映青椒采后衰老和能量耗竭的重要標志。在貯藏期間，青椒中ATP 和AXP 的含量持續下降（圖6A、圖6D）。貯藏期10 d 時，ATP 和AXP 含量緩慢下降，CK 組的ATP、AXP 含量分別為19.37 和46.46 μg/g，而MT 處理組ATP 和AXP 含量維持較高水平，分別為22.31 和47.45 μg/g，顯著高于CK 組（P＜0.05）。從貯藏期30 d 開始，直至40 d，ATP 和AXP 含量迅速下降，CK 組的ATP 和AXP 含量分別下降了5.96 和10.21 μg/g，而MT 處理的青椒果實ATP 和AXP 含量顯著高于CK 組（P＜0.05）。結果表明，MT 處理組相比CK 組可以更好的保持ATP 和AXP含量，進而保護青椒的品質。

圖6 MT 處理對青椒ATP（A）、ADP（B）、AMP（C）含量、AXP（D）和能荷（E）的影響Fig.6 Effects of MT treatment on ATP contant (A),ADP contant (B),AMP contant (C),AXP contant (D) and energy chargy (E) in green pepper

能量水平與其衰老進程和抗逆能力密切相關。如圖6B、圖6C 所示，ADP 和AMP 水平在貯藏期間顯示先緩慢上升后迅速下降的趨勢。在貯藏期20 d 時，ADP 含量達到整個貯藏期的高峰，MT 處理組和CK 組含量分別為7.74 和7.03 μg/g。貯藏期30～40 d，MT 處理組和CK 組的ADP 含量都迅速下降，但MT 處理組顯著高于CK 組（P＜0.05）。與MT處理組相比，在10 d 時，CK 組的青椒在貯藏期間的AMP 含量急劇增加，達到了20.06 μg/g。隨貯藏期延長，在20、30、40 d 時，CK 組中AMP 含量不斷下降，分別為16.65、16.31 和15.99 μg/g，但CK 組AMP顯著高于處理組（P＜0.05）。

能荷是能量代謝的綜合指標，青椒能量供應不足，就會導致其加速衰老或死亡。如圖6E 所示，MT 處理組果實能荷在0～40 d 呈下降趨勢，而CK組果實能荷在0～20 d 逐漸下降，20～30 d 時出現上升現象，能荷為0.49，但始終低于MT 處理組能荷。在貯藏期40 d 時，MT 處理組、CK 組能荷急劇下降，分別為0.47 和0.41，但CK 組能荷顯著低于MT 處理組（P＜0.05）。這些結果表明，青椒在貯藏期間的能量狀態呈下降趨勢。MT 處理有效抑制ATP、ADP、AXP 和能荷的下降，保持較高的能量水平，緩解了采后青椒的能量虧缺。

2.7 MT 對青椒SDH、CCO 和ATP 酶活性影響

SDH、CCO 和ATP 酶是細胞線粒體進行呼吸代謝的關鍵酶，與細胞能量供應不足有著密切聯系，以上能量代謝關鍵酶的失活可能導致果蔬細胞衰老和死亡。在本研究中，有或無MT 處理的青椒，SDH活性在整個貯藏期呈現下降趨勢。貯藏期0～20 d時，SDH 活性緩慢下降，MT 處理組的SDH 活性為12.27 U/g，CK 組的SDH 活性為11.37 U/g。從20 d開始，直至40 d 時，SDH 活性急劇下降（圖7A）。相比之下，MT 處理后貯藏期間SDH 活性較高，顯著高于CK 組（P＜0.05）。在整個貯藏期，CCO 活性緩慢下降（圖7B）。與SDH 活性變化相似，MT 處理抑制了CCO 活性的下降，在40 d 時，其活力值比CK 組高3.63 U/g。

圖7 MT 處理對青椒SDH（A）、CCO（B）、H+-ATPase（C）和Ca2+-ATPase 活性（D）的影響Fig.7 Effect of MT treatment on SDH activiy (A),CCO activiy(B),H+-ATPase activiy (C) and Ca2+-ATPase activiy (D) in green pepper

MT 處理抑制了H+-ATP 酶活性的降低，在經過MT 處理的青椒中維持了較高水平的H+-ATP 酶活性。貯藏期0～10 d 時，MT 處理組和CK 組的H+-ATP 酶活性分別下降到4.00 U/mg 和3.04 U/mg。到貯藏期40 d 時，MT 處理組的H+-ATP 酶活性降至0.79 U/mg，但MT 處理組H+-ATP 酶活性高于CK 組（圖7C）。MT 處理后的青椒Ca2+-ATP 酶活性在0～20 d 急劇下降至2.73 U/mg，隨后逐漸下降至40 d，Ca2+-ATP 酶活性為1.38 U/mg（圖7D）。然而CK 組的Ca2+-ATP 酶活性在第40 d 僅含1.10 U/mg。與CK 組相比，外源MT 處理在整個貯藏期內顯著提高了Ca2+-ATPase 活性。貯藏過程中，MT 處理的青椒SDH、CCO、H+-ATP 酶和Ca2+-ATP 酶活性均高于CK 組，變化趨勢總體相似。總的來說，MT 增強了能量相關酶的活性，使青椒中ATP 含量升高。

2.8 青椒生理品質與能量指標的相關性分析

圖8 為青椒生理品質與能量代謝相關酶進行相關性分析，由圖8 可知，青椒的腐爛率與葉綠素、ATP、ADP、AXP、能荷、SDH、CCO 和ATP 酶呈顯著負相關（P＜0.05），與MDA 含量呈顯著正相關（P＜0.05）。說明貯藏期間腐爛率、葉綠素、ATP、ADP、AXP、能荷、SDH、CCO 和ATP 酶均能影響青椒的保鮮效果。另外，辣椒堿含量與能荷水平及CCO 活性呈顯著性正相關（P＜0.05），相關系數分別為0.66 和0.60，這一結果表明，能荷水平和能量代謝相關酶也影響著青椒的辣椒堿含量。本試驗結果中，發現青椒的葉綠素含量與腐爛率、MDA 含量呈顯著負相關（P＜0.05），相關系數分別為-0.70 和-0.82，葉綠素含量與能量代謝途徑相關酶呈顯著性正相關（P＜0.05）。新鮮青椒的呼吸作用和能量代謝都非常旺盛，而線粒體是生物組織發生呼吸作用和產生能量物質ATP 的重要場所，破壞其結構和功能就會降低能量生成效率，從而導致細胞能量供應不足，加速衰老或死亡。同時，鄭劍英[24]研究發現線粒體呼吸代謝酶H+-ATPase、SDH 和CCO 是細胞線粒體進行呼吸代謝所需的關鍵酶，一旦上述幾種酶活性下降會對能量合成產生影響，導致細胞能量供應不足。ATP、ADP、AXP 和能荷與青椒的腐爛率呈顯著性負相關（P＜0.05），青椒SDH、CCO 活力值與辣椒堿和葉綠素含量呈顯著性正相關（P＜0.05），與MDA 含量呈顯著性負相關（P＜0.05），相關系數分別是-0.83 和-0.86。H+-ATPase 活性與葉綠素含量、ATP、AXP、能荷、SDH 活性和Ca2+-ATPase 活性呈極顯著性正相關（P＜.01），與腐爛率和MDA 含量呈顯著負相關（P＜0.05），與ADP 和CCO 活性之間相關性顯著。綜上，說明它們適合青椒的生理品質測定，并且能量水平的變化一定程度上影響青椒的品質，互相之間存在某種密切聯系。

圖8 青椒生理品質與能量指標的相關分析Fig.8 Correlation analysis of physiological quality and energy index in green pepper

3 討論

貯藏期果蔬的品質變化反映其衰老進程[25-26]。本研究發現200 μmol L-1MT 處理對抑制青椒腐爛率的上升和延緩青椒硬度下降的效果最好（圖1、圖2），這說明適宜濃度MT 處理能夠更好地維持青椒質地，同時抑制了青椒體內葉綠素和辣椒堿的代謝分解（圖3、圖4），降低了青椒MDA 含量的積累（圖5）。有研究報道褪黑激素延緩了荔枝的褐變發生速率和抑制MDA 的積累[27]，保持了甜櫻桃的采后品質[28]。Wang 等[23]報道稱，外源MT 處理可以保持葉綠體結構完整性，有效地減緩薺菜葉綠素下降和保持其品質。ATP 被認為是一切生物體活動的動力。此外，許多研究表明，能量不足會導致蔬菜和水果的采后品質衰敗，如龍眼果皮褐變[29]，西蘭花芽[30]，以及蘆筍的發病率[31]。本研究表明青椒經MT 處理后保持較高的能量狀態，說明MT 處理能維持采后青椒中較高的能荷水平。

能量代謝的強度通過果蔬的能量狀態和能量代謝相關的酶活性來反映[32]。采后能量代謝與線粒體呼吸代謝關鍵酶有著重要聯系，包括SDH、CCO 和ATP 酶[33]。ATP 酶作為參與能量代謝和供應必需酶起作用[34]。H+-ATP 酶是泵送質子、產生質子和產生ATP 的主要轉運蛋白[35]。Ca2+-ATP 酶將Ca2+從細胞質轉運至線粒體和液泡以確保能量產生[36]，電子通過Ca2+依賴性的復合物I 進入電子傳遞鏈（ETC），將NADH 氧化成NAD+[37]。SDH 能夠催化琥珀酸氧化為延胡索酸，并將H+傳遞到FAD 形成FADH2。CCO 為電子傳遞鏈的末端氧化酶，能將接收到的電子傳遞并激發O2，與線粒體基質中的H+結合生成水。就本身而言，能量代謝相關酶其活性的大小影響ATP 生成效率，導致能量合成不足，加速果蔬組織的衰老和褐變。王迪[38]報道稱，外源MT 處理可以有效地減緩梨果實的褐變來延緩鮮切梨的衰老，從而抑制SDH 和CCO 活性下降。這些作用可能是由于MT 抑制能量代謝相關酶活性的下降，從而調節能量代謝。在本研究中，MT 處理提高了采后青椒中SDH、CCO、H+-ATP 酶和Ca2+-ATP 酶（圖7）的活性，這有助于抑制青椒中ATP 和EC 的損失。因此，MT 對青椒能量代謝機制的影響有待于進一步的分子生物學研究。

通過相關性分析，可以得出青椒的ATP、ADP、AXP、能荷和H+-ATPase 與腐爛率、MDA 含量呈顯著負相關（P＜0.05），與辣椒堿和葉綠素含量呈顯著正相關（P＜0.05）；ATP 含量與AXP、能荷、SDH、H+-ATPase 和Ca2+-ATPase 酶活性均呈極顯著正相關（r=0.92**，r=0.94**，r=0.90**，r=0.95**，r=0.95**）；實驗結果表明，MT 處理青椒果實采后生理品質與能量代謝的關系極為密切。

4 結論

采前噴施200 μmol/L MT 能有效降低采后青椒腐爛率的發生，延緩硬度下降，減少辣椒堿和葉綠素含量損失，維持較低的丙二醛（MDA）含量，有利于延緩青椒衰老；同時200 μmol/L MT 顯著增加了ATP、ADP、AXP 和能荷水平，提高了SDH、CCO、H+-ATP 和Ca2+-ATP 酶活性，維持果實組織的正常能量代謝。相關性分析結果表明，青椒的腐爛率與葉綠素、ATP、ADP、AXP、能荷、SDH、CCO 和ATP 酶呈顯著負相關（P＜0.05），青椒的能量水平與MDA 含量呈顯著負相關（P＜0.05），與辣椒堿含量呈顯著正相關（P＜0.05），這些結果表明，能量水平是青椒果實腐爛衰敗的重要原因。綜上所述，褪黑素能夠有效保持青椒的貯藏品質，保持較高的能量水平，抑制果實的衰老進程，但褪黑素對青椒能量代謝的分子機制影響還尚需進一步研究。