现代版“长安的荔枝”？科学家的保鲜妙招

国庆长假，宅家的你有没有看过热门电影或电视剧《长安的荔枝》？片中，唐朝小吏李善德为了解决“一日色变，二日香变，三日味变”的荔枝保鲜难题，可谓煞费苦心。即便是在现代，保鲜技术已经相当发达，像芒果、香蕉、木瓜这样的热带水果，依然面临同样的保鲜挑战。

从青芒到成熟。图片来源：Sci. Rep. [1]

以芒果为例，它们通常在尚未成熟的青芒阶段采摘，并在约13 °C条件下储藏。为啥不冷藏？这是因为如果直接放进冰箱，或者在低于12.5 °C的环境中，芒果很容易“冻伤”，表现为果皮出现灰斑、变黑等现象。如果黑斑仅限于果皮，削皮后仍可食用，但如果黑点蔓延、果肉开始糜烂，可就只能忍痛扔掉了。那么，有没有办法能让青芒在冷藏过程中既能顺利成熟，又不长黑斑呢？

长黑斑的芒果。图片来源于网络

近日，澳大利亚伊迪斯·科文大学的Mekhala Dinushi Kananke Vithana课题组在Plant Growth Regulation 杂志上发表论文，提出了一种水溶臭氧处理法，有望彻底改变芒果储藏的“命运”。经过水溶臭氧处理后的芒果，可以在5 °C的低温环境中贮藏长达28天，大大减少“冻伤”的发生率。这一方法为芒果的远程运输、国际出口乃至消费者日常保鲜，带来了新的可能。

水溶臭氧水处理芒果。图片来源：伊迪斯·科文大学 [2]

目前，商业上用于缓解芒果冷害的方法包括：贮前乙烯处理、一氧化氮熏蒸、喷洒壳聚糖或阿拉伯胶等可食用涂层。而臭氧作为一种强氧化剂，近年来在果蔬保鲜方面也屡有建树，比如延缓草莓和猕猴桃软化，或减少黄瓜在低温贮藏中的冷害。

延长芒果保质期的新型涂层。图片来源：J. Food Drug Anal. [3]

在这项研究中，研究者选用了澳洲西部广泛种植的“Kensington Pride”青芒作为实验对象。将其分别浸泡在臭氧释放速率为1 mg/s的水中10、20和30分钟后冷藏。随后，芒果被装入开口纸箱中，置于5 ± 1 °C、相对湿度80 ± 5%、避光环境下冷藏21天或28天。冷藏结束后，从直观的颜色上判断，经过30分钟水臭氧处理的芒果，黄色度、饱和度都显著提高，表现为果皮红晕少黑斑，其次是10分钟水溶臭氧处理后的芒果。

水溶臭氧处理并冷藏21天后的芒果照片。图片来源：Plant Growth Regul.

在21天或28天冷藏以及6天货架期放置后，冷害发生率从对照组的75%和87.5%，降至仅10分钟臭氧处理组的28.1%和50%。同时，失重率也大幅下降，失重降低与果实呼吸作用速率下降有关，说明保鲜效果显著。

水溶臭氧处理后芒果的冷害发生率。图片来源：Plant Growth Regul.

为什么臭氧处理有效？进一步研究发现，冷害的本质是细胞膜在低温下受损，脂类物质发生固化，造成膜破裂、内容物流失。芒果在冷藏期间会产生大量“自由基”和过氧化物，如过氧化氢和丙二醛，这些物质会破坏细胞膜。水溶臭氧处理能够显著降低果皮和果肉中过氧化氢、丙二醛以及脂氧合酶的活性，尤其是30分钟处理时，脂氧合酶活性下降高达71.2%，有效缓解冷害，保护了果实的细胞膜结构。

更令人惊喜的是，臭氧还能刺激芒果自身的“抗氧化防御系统”。在适度氧化刺激下，芒果像被“提前预警”一般，启动了包括SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）和POD（过氧化物酶）等抗氧化酶的表达。这些酶能清除体内过量的自由基，提高耐寒能力，相当于“先发制冷”。

水溶臭氧水处理并冷藏后，芒果中各种标志物和活性酶的显著相关性。图片来源：Plant Growth Regul.

研究还揭示了臭氧如何“点燃”芒果体内最关键的抗氧化武器，抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环。该循环系统就像芒果体内的“清洁工”，专门清除细胞内的过氧化氢，保护细胞不受氧化胁迫伤害。水溶臭氧处理提高了这一循环中四种关键酶的活性，协同清除有害物质，增强芒果对冷害的整体抵御力。

“延长芒果的储存寿命对种植者和贸易商至关重要，不仅能减少贮藏期的食物损失，还能拓展销售窗口，澳大利亚约有20%的芒果产量在储运环节中损失，园艺类农产品的浪费更占全国食物浪费总量的近一半。因此，开发绿色、经济高效的保鲜技术意义重大”，Mekhala Vithana 博士指出，“常规冷藏（13 °C）下仅能保存约两周，且难以避免提前成熟。经过臭氧处理后，储存期可延长至28天，冷害发生率也减少了40%”。[2]

Postharvest aqueous ozonation alleviates chilling injury by upregulating ascorbate-glutathione (AsA-GSH) cycle and associated antioxidant enzymes in cold-stored ‘kensington pride’ mango fruit

Mekhala Dinushi Kananke Vithana, Mahmood Ul Hasan, Hafiz Muhammad Shoaib Shah & Zora Singh

Plant Growth Regul. 2025, DOI: 10.1007/s10725-025-01358-8

参考文献：

[1] A. Hussain, et al. Physiological and biochemical variations of naturally ripened mango (Mangifera Indica L.) with synthetic calcium carbide and ethylene. Sci. Rep. 2024, 14, 2121. DOI: 10.1038/s41598-024-52483-9

[2] From orchard to fridge: Helping mangoes stay sweet for longer

https://www.ecu.edu.au/newsroom/articles/research/from-orchard-to-fridge-helping-mangoes-stay-sweet-for-longer

[3] B. M. N. Dac, et al. Enhancing mango shelf life through natural preservation: Investigating the efficacy of polysaccharide edible coating and leaf extracts. J. Food Drug Anal. 2024, 32, 325.

（本文由小希供稿）