貯藏溫度對哈密瓜蔗糖代謝途徑中14種酶活性的影響

蔡修臻，龐廣昌*

（天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津 300134）

貯藏溫度對哈密瓜蔗糖代謝途徑中14種酶活性的影響

蔡修臻，龐廣昌*

（天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津 300134）

為了系統研究哈密瓜在不同貯藏溫度條件下的蔗糖積累和呼吸代謝情況，在不同貯藏溫度（0、5、10、15、20、25、30、35、40、45 ℃）測定哈密瓜外果皮、內果皮、外果肉、中果肉、內果肉5個部位蔗糖、乳酸、呼吸代謝途徑中14種酶的基因表達活性及其變化情況。結果表明：哈密瓜果實5個部位中蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶活性最高，其活性大小依次為：內果皮＞外果肉＞外果皮＞中果肉＞內果肉；哈密瓜在5 ℃貯藏時，包括蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶的14種酶的活性均處于最低水平，可見5 ℃可有效地控制蔗糖代謝，是哈密瓜的最適貯藏溫度。

貯藏溫度；哈密瓜；蔗糖代謝；酶活性；呼吸作用

溫度影響生物的生理反應、基礎代謝以及基因的表達，對采收后果實生理代謝的影響尤其重要。低溫可以有效地抑制果實的呼吸代謝，延長貯藏期，但溫度過低又會使果實組織損傷，代謝紊亂。現在越來越多的研究證明經熱處理后果實的貯藏效果更佳[1-3]，但其機理研究較少。溫度對果實機體代謝以及基因的表達等產生的影響值得科研人員深入探究。溫度的變動影響了果實呼吸代謝途徑中酶的基因表達量，因此了解果實貯藏過程呼吸代謝途徑中關鍵控制酶，進而深入研究這些關鍵酶的信號途徑及其信號分子對果實貯藏條件優化、確保果實貯藏質量的影響具有重要的意義。既可達到貯藏目的，又可保證貯藏之后果實的品質，為果實的貯藏保鮮開辟一條新途徑。

哈密瓜屬葫蘆科甜瓜屬一年生蔓性草本植物，主要生產區在新疆。哈密瓜以其優良的品質、獨特的風味、豐富的營養聞名國內外，成為當前國際市場上的暢銷果品。然而由于哈密瓜生產地域性和季節性極強，采收后哈密瓜表皮易出現凹陷斑，易發生腐爛變質，影響哈密瓜的食用品質和商品價值。因此對哈密瓜采后貯藏運輸過程中保鮮技術的研究顯得尤為重要。目前對于哈密瓜的貯藏保鮮問題，國內外均有一些相關研究，采用低溫冷藏[4-6]、氣調貯藏[7]、涂膜保鮮[8-9]、化學抑菌劑[10-11]以及采前套袋[12]等方法達到哈密瓜貯藏保鮮的目的。但對于哈密瓜貯藏過程中的呼吸代謝和代謝控制的研究較少。哈密瓜果實形體較大，果肉較厚，是進行不同組織間代謝物信息交流和信號傳遞研究的優質材料。Moing等[13]研究發現甜瓜不同組織間物質代謝對其營養和感官品質有重大影響，但國內外對于哈密瓜代謝途徑中酶活性的研究未見報道，因此本實驗對不同貯藏溫度的哈密瓜蔗糖流通和呼吸代謝途徑中14種酶的基因表達量進行研究，旨在尋找哈密瓜貯藏過程中的關鍵性控制酶，為優化哈密瓜的貯藏保鮮方法和新型保鮮劑的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

哈密瓜8601，從新疆哈密瓜原產地采摘后，選取無機械損傷、無病蟲害、大小均勻、成熟度一致的優質哈密瓜貯藏備用。

三羥甲基氨基甲烷（Tris）、4-羥乙基哌嗪乙磺酸（4-(2-hydroxyerhyl) piperazine-1-erhaesulfonicacid HEPES）、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA） 美國Amresco公司；NAD、NADP、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、NADH、NADPH、磷酸烯醇丙酮酸、3-磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛、6-磷酸果糖、1,6-二磷酸果糖、丙酮酸 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

3K15高速冷凍離心機 美國Sigma公司；J2-21高速冷凍離心機 美國Beckman公司；HVE-50哈雅瑪高壓滅菌器 日本Hirayama Manufacturing公司；752型紫外-可見光分光光度計 上海精密科學儀器有限公司；Fluoroskan Ascent FL熒光-化學發光檢測儀 美國Thermo公司。

1.3 方法

1.3.1 溶液配制

0.1 mol/L PBS：稱取NaCl 9 g、NaH2PO4·2H2O 0.4 g、Na2HPO4·12H2O 6 g溶于1 000 mL蒸餾水中，調pH值至7.0；0.1 mol/L HEPES：稱取HEPES 23.831 g溶于1 000 mL蒸餾水中，分裝4份分別調pH值至6.8、7.2、7.4、7.6，用于不同酶活力的測定；50 mmol/L Tris-HCl：稱取6.057 g Tris溶于1 000 mL蒸餾水中，分裝4份分別調pH值至6.8、7.2、7.4、7.8，用于不同酶活力的測定。

1.3.2 樣本制備

將哈密瓜放于自制的P P材質氣調箱（25 cm×43 cm×19.5 cm）中，氣調比例[7]為5% O2＋2% CO2。采用微型實驗冷庫控制溫度，溫度設置為0、5、10、15、20、25、30、35、40、45 ℃，氣調貯藏24 h，每個溫度設3個平行，取出后按哈密瓜中間部位2 cm厚沿赤道平面切開，從瓜皮向瓜心取樣，將哈密瓜分為外果皮、內果皮、外果肉、中果肉、內果肉5個部分，分別對應于圖1[13]的1、2、3、4、5，用液氮迅速冷凍，并于－80 ℃條件貯藏。

圖1 哈密瓜分割圖[13]Fig.1 Schematic diagram for preparation of melon flesh samples in an equatorial disk[13]

1.3.3 粗酶液的制備

稱取樣品10 g左右，加30 mL提取液（含100 mmol/L Tris-HCl、pH 7.5、8 mmol/L MgCl2、2 mmol/L EDTA、12.5%（V/V）甘油、0.5g/100 mL聚乙烯吡咯烷酮、50 mmol/L β-巰基乙醇），在冰浴條件下研磨，勻漿后將勻漿液全部轉移入離心管，以10 000×g、4 ℃離心10 min，收集上清液，低溫保存備用。

1.3.4 酶的基因表達活性的測定方法

采用酶偶聯[14]法測定蔗糖代謝途徑中相關酶的基因表達活性。該法利用NADH和NADPH 均在波長340 nm處有光吸收，且均能產生熒光，激發波長和發射波長分別為340 nm和460 nm，而NAD+和NADP+則無此特性的原理將待測酶反應和這兩個脫氫反應偶聯在一起，用熒光-化學發光檢測儀監測熒光值的變化速率計算出相應酶的活力。酶基因表達活性的單位為：’mmol NADH或NADPH/（min·mg pro），用U/g表示。

不同溫度對酶活性和酶的表達量都有影響，而機體內的酶活性較難準確測定。在保持測定條件一致，底物濃度足夠高時，酶濃度（酶的基因表達量）與酶催化的反應速率呈正比。因此本實驗將不同溫度條件下制備的樣本都在25 ℃時測定酶的活性，用酶的比活力表示不同溫度條件下酶的基因表達活性。酶的反應體系參照Pierce等[15]的方法，測定時先加入反應體系，后加入適量稀釋的粗酶液啟動反應。不加樣品液的反應體系（只含底物、輔因子和偶聯酶）作為對照，同時做3個平行。用熒光檢測儀進行動力學檢測，動力學間隔為15 s，持續3 min。

測定的14種酶分別為：蔗糖轉化酶（sucrose invertase，INV）、6-磷酸葡萄糖脫氫酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase，G6PDH）、己糖激酶（h e x o k i n a s e，H K）、磷酸果糖激酶（phosphofructokinase，PFK）、醛縮酶（aldolase，ALD）、磷酸丙糖異構酶（triosephosphate isomerase，TPI）、3-磷酸甘油醛脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）、磷酸甘油酸激酶（phosphoglycerate kinase，PGK）、丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK）、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、丙酮酸脫氫酶復合物（pyruvate dehydrogenase complex，PDHC）、異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase，ICDH）、α-酮戊二酸脫氫酶復合物（α-ketoglutarate dehydrogenase complex，α-KGDHC）、蘋果酸脫氫酶（malate dehydrogenase，MDH）。

1.4 數據分析

采用SPSS 18.0進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度哈密瓜不同部位14種酶基因表達活性變化

2.1.1 哈密瓜外果皮14種酶基因表達活性變化

圖2 不同貯藏溫度哈密瓜外果皮中14種酶的基因表達活性Fig.2 The activities of 14 enzymes in epicarp at different temperatures

哈密瓜中可溶性糖含量最高的是蔗糖，占60%以上[16]。蔗糖含量是甜瓜果實糖分高低的主要決定因子[17-18]。在哈密瓜的貯藏過程中控制哈密瓜的蔗糖分解，降低糖類消耗顯得尤為重要。由圖2可以看出，哈密瓜的外果皮部位，隨著溫度的變化，蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶的活力比其他12種酶的活力高，蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶都有極顯著性差異（P＜0.01），大多數酶的基因表達活性在10 U/g左右。蔗糖轉化酶的波動較大，其中活性最低的是5 ℃，最高的是45 ℃，兩者差值為86.61 U/g，差異極顯著（P＜0.01），乳酸脫氫酶的變化趨勢與蔗糖轉化酶基本相似。在0 ℃時，除了蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶以外，磷酸丙糖異構酶的活力也較高為27.36 U/g。總體來看，在5 ℃時14種酶的基因表達活性較低，45 ℃時酶的活性都較高。在10、20、45 ℃時，醛縮酶也表現出較強的活性，45 ℃時最高為46.54 U/g，從圖2b、c和d可以看出其他酶的基因表達活性都在20 U/g左右。

2.1.2 哈密瓜內果皮14種酶基因表達活性變化

圖3 不同貯藏溫度哈密瓜內果皮中14種酶的基因表達活性Fig.3 The activities of 14 enzymes in endocarp at different temperatures

由圖3可知，在哈密瓜的內果皮中，隨著溫度的升高蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶的基因表達活性顯著高于其他12種酶的活性，蔗糖轉化酶的基因表達活性在不同溫度間的波動較大，最高的是0 ℃，最低的是5 ℃，其差值為132.1 U/g，在5～15 ℃之間蔗糖轉化酶的基因表達活性不斷上升，15～30 ℃時略有下降，有研究發現植物受到一些非生物和生物脅迫后蔗糖轉化酶的活性顯著升高[4]。其次活力較高的是乳酸脫氫酶，乳酸脫氫酶在0 ℃時達到最高值103.34 U/g，在5 ℃時顯著降低（P＜0.01），5～15 ℃之間略有升高，此后基本處于穩定狀態，波動的范圍是45.95 ～74.88 U/g。在0 ℃時除蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶外，丙酮酸激酶、磷酸丙糖異構酶、磷酸甘油酸激酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶的活性也達到最高值。在15 ℃時丙酮酸激酶的活力較5 ℃顯著升高（P＜0.05）。當20 ℃時醛縮酶的基因表達量顯著升高，之后隨溫度的升高呈先下降后又上升的趨勢。

2.1.3 哈密瓜外果肉14種酶的基因表達活性變化

圖4 不同貯藏溫度哈密瓜外果肉中14種酶的基因表達活力Fig.4 The activities of 14 enzymes in outer pulp at different temperatures

哈密瓜果肉多數為橘紅色，有少數為白色、黃紅色或青色，因品種各異。本實驗中哈密瓜8601果肉為橘紅色。如圖4所示，在哈密瓜的外果肉中蔗糖轉化酶在各溫度間的差異較大。蔗糖轉化酶活性最高的是15 ℃，最低的是5 ℃，差異極顯著（P＜0.01）。此部位乳酸脫氫酶的變化較小，變幅為19.86 U/g。在0 ℃和15 ℃時丙酮酸激酶的活性顯著升高，分別為43.46 U/g和35.28 U/g。醛縮酶的活性隨溫度變化而發生波動，但波動范圍較小，一直介于10～35 U/g之間。在0 ℃時磷酸丙糖異構酶、磷酸甘油酸激酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶活性為最高值，表明低溫脅迫時酶的基因表達活性顯著升高[19-20]。在45 ℃時3-磷酸甘油醛脫氫酶和己糖激酶的基因表達活性顯著升高（P＜0.05），有研究[21]顯示植物中3-磷酸甘油醛脫氫酶在熱激及能量供應中發揮著重要作用。

2.1.4 哈密瓜中果肉14種酶的基因表達活性變化

圖5 不同貯藏溫度哈密瓜中果肉中14種酶的基因表達活性Fig.5 The activities of 14 enzymes in middle pulp at different temperatures

由圖5可知，哈密瓜的中果肉部位蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶仍然是基因表達活性最高的兩種酶，與其他12種酶相比差異顯著。蔗糖轉化酶在整個溫度變化中處于基本穩定狀態，變幅為19.71 U/g。乳酸脫氫酶在整個過程中變化也不顯著，波動范圍在23.01～36.34 U/g，各溫度之間無顯著性差異。由圖5b、c和d可以看出，在0、10、15、20 ℃時丙酮酸激酶活性較高，溫度高于25 ℃時醛縮酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶、己糖激酶的活性略有升高，其他溫度條件下各種酶的基因表達活性都處于較低水平，都在10 U/g以下。

2.1.5 哈密瓜內果肉14種酶的基因表達活性變化

內果肉是離種子腔最近的部位，也是哈密瓜中質地最細膩的部位。由圖6可以看出，蔗糖轉化酶的活性略有波動，但范圍較小，酶的基因表達活性介于40～60 U/g之間。乳酸脫氫酶的基因表達活力只有在5 ℃時略低，為18.45 U/g，其他溫度基本處于平穩狀態，各溫度之間無顯著性差異。在0 ℃時活性較高的仍然是丙酮酸激酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸丙糖異構酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶。丙酮酸激酶在0 ℃時活性最高，5 ℃時降到最低，此后基本處于穩定狀態。醛縮酶隨溫度的升高而有升高趨勢，從圖6b、c和d可以看出，其他酶的活性基本在10 U/g以下，均無顯著性差異。在內果肉這個部位各種酶的活性都基本處于穩定狀態且相對較低，尤其是蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶，說明在這個部位蔗糖代謝較緩慢。

圖6 不同貯藏溫度哈密瓜內果肉中14種酶的基因表達活性Fig.6 The activities of 14 enzymes in inner pulp at different temperatures

2.2 哈密瓜不同組織間14種酶基因表達活性比較

表1 不同組織間14種酶的基因表達活性比較Table1 Comparisons ofU/g

在貯藏過程中蔗糖代謝越緩慢越有利于哈密瓜的貯藏保鮮，從前面的分析中可以看出，14種酶的基因表達量最低的是5 ℃，為此，本實驗對哈密瓜5 ℃時14種酶的基因表達量進行不同組織間的比較，研究不同組織間的信號傳遞和信息交流。

從表1可以看出，哈密瓜不同組織間酶含量差異顯著，中果肉和內果肉酶基因表達活性有顯著性差異的較少，且酶含量相對較低，內果皮中酶含量一般比其他部位高，尤其是己糖激酶和蔗糖轉化酶，各部位間的蔗糖代謝并非處于同一狀態。在同一組織各種酶基因表達量也有顯著性差異，不同組織中酶含量較高的都是蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶，在外果皮和內果皮中丙酮酸脫氫酶復合物、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶復合物、蘋果酸脫氫酶等含量都較高，可見在果皮中呼吸代謝較為旺盛。丙酮酸激酶在不同組織中活性差別不大，在哈密瓜不同組織中酶含量都較高的是：蔗糖轉化酶、乳酸脫氫酶、6-磷酸葡萄糖脫氫酶和醛縮酶。

3 結 論

本實驗測定了哈密瓜不同貯藏溫度條件下蔗糖、乳酸和呼吸代謝途徑中14種酶的基因表達活性，并對哈密瓜不同組織中蔗糖、乳酸和呼吸代謝的酶含量進行比較。結果表明：5 ℃時14種酶的基因表達量最低，呼吸代謝緩慢，證明5 ℃是最佳保鮮與貯藏溫度，這對于優化哈密瓜的貯藏條件具有一定的指導意義。蔗糖轉化酶催化蔗糖和葡萄糖之間的轉化，在呼吸、分解和合成代謝中具有重要意義[22]；乳酸脫氫酶是控制呼吸、氧化磷酸化等合成與分解代謝的關鍵酶，催化丙酮酸還原為乳酸，所需氫原子由NADH＋H+離子提供，而NADH＋H+在氧化磷酸化、呼吸代謝和基礎代謝與控制相關基因的表達及調控與表觀遺傳修飾中發揮關鍵作用[23-25]，另外6-磷酸葡萄糖脫氫酶在磷酸戊糖合成途徑中發揮重要作用，醛縮酶也是糖酵解途徑中的關鍵酶，這些酶都對蔗糖流通和呼吸代謝起關鍵控制作用。從代謝途徑中可以看出丙酮酸是聯系糖酵解、三羧酸循環和乳酸代謝的關鍵物質[26]，在整個溫度變化過程中丙酮酸脫氫酶一直處于相對穩定狀態，說明該酶構成多條代謝途徑的核心，是哈密瓜維持基礎代謝所必須的，在任何溫度條件下首先要保持足夠大的穩定性，推測它可能是保持哈密瓜基礎代謝不受損傷或喪失基礎代謝能力的基礎。哈密瓜不同組織間呼吸、合成與分解代謝處于動態平衡狀態，降低其關鍵酶（差異最大的酶）是維護其動態平衡，減少基礎代謝和組織之間的流通的重要保證。不同溫度、不同部位基因表達活性越高、差異越顯著的酶，越能說明這些酶就是控制代謝交互關系的關鍵。研究結果表明，各組織中基因表達活性最高的是蔗糖轉化酶和乳酸脫氫酶，其活性大小依次為：內果皮＞外果肉＞外果皮＞中果肉＞內果肉。在清楚地了解了哈密瓜蔗糖、乳酸和呼吸代謝途徑中各種酶基因表達活性的大小之后，可為呼吸代謝控制的深入研究，關鍵酶信號途徑和信號分子的探索以及新型保鮮劑的研究提供重要參數。這些研究結果對于哈密瓜貯藏條件的優化，貯藏過程中的代謝研究與控制具有一定的參考價值，為哈密瓜的貯藏保鮮提供一條新途徑。

[1] 毛曉英, 吳慶智, 李寶坤, 等. 熱處理對新疆哈密瓜采后貯藏特性的研究[J]. 食品科學, 2007, 28(12): 491-493.

[2] 袁莉, 畢陽, 葛永紅, 等. 采后熱處理對厚皮甜瓜貯藏品質的影響[J].食品科學, 2010, 31(20): 421-424.

[3] 李健, 張萌, 李麗萍, 等. 熱處理對草莓品質與活性氧代謝影響的多變量解析[J]. 食品科學, 2013, 34(16): 306-310.

[4] 張保才. “風味4號”甜瓜果實糖積累及采后生理代謝研究[D]. 武漢:華中農業大學, 2010.

[5] 斯越秀, 胡妙君, 汪財生, 等. 貯藏溫度對哈密瓜“黃皮9818”采后營養品質的影響[J]. 江蘇農業科學, 2012, 40(2): 210-212.

[6] CHEN Jiluan, ZHANG Jing, SONG Lijun. Changes in microorganism, enzyme, aroma of Hami melon (Cucumis melo L.) juice treated with dense phase carbon dioxide and stored at 4 ℃[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2010, 11(4): 623-629.

[7] 李萍, 車鳳斌, 胡柏文. 氣調貯藏不同氣體比例對哈密瓜86-1貯期品質及生理活性的影響[J]. 新疆農業科學, 2010, 47(1): 104-109.

[8] 胡少華, 張立宇, 楊超, 等. 哈密瓜涂膜保鮮技術應用初報[J]. 農村科技, 2010(4): 55-56.

[9] CONG Fengsong, ZHANG Yungui, DONG Wenyan. Use of surface coatings with natamycin to improve the storability of Hami melon at ambient temperature[J]. Postharvest Biology and Technology, 2007, 46(1): 71-75.

[10] 吳明輝. 新疆哈密瓜保鮮技術的研究與應用[D]. 烏魯木齊: 新疆大學, 2008.

[11] 謝紹忠, 吳斌, 鐘梅, 等. 1-MCP對切分哈密瓜保鮮效果的研究[J].食品科學, 2009, 30(10): 278-281.

[12] 王靜, 王曉鵬, 妥麗敏. 哈密瓜采前套袋對貯期腐爛的影響[J]. 果樹學報, 2013, 30(3): 465-469.

[13] MOING A, AHARONI A, BIAIS B, et al. Extensive metabolic crosstalk in melon fruit revealed by spatial and developmental combinatorial metabolomics[J]. New Phytologist, 2011, 190(3): 683-696.

[14] PIERCE V A, CRAWFORD D L. Rapid enzyme assays investigating the variation in the glycolytic pathway in field-caught populations of Fundulus heteroclitus[J]. Biochemical Genetic, 1994, 32(9/10): 317-330.

[15] PIERCE V A, CRAWFORD D L. Phylogenetic analysis of thermal acclimation of the glycolytic enzymes in the genus fundulus[J]. Physiological Zoology, 1997, 70(6): 597-609.

[16] LESTER G E, AREAS L S, GOMEZ-LIM M. Muskmelon fruit soluble acid invertase and sucrose phosphate synthase activity and polypeptide profiles during growth and maturation[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 2001, 126(1): 33-36.

[17] 王賢磊, 高興旺, 李冠. 甜瓜遺傳圖譜的構建及果實與種子QTL分析[J]. 遺傳, 2011, 33(12): 1398-1408.

[18] 張明方, 李志凌, 陳坤松. 網紋甜瓜發育果實糖分積累與蔗糖代謝參與酶的關系[J]. 植物生理與分子生物學學報, 2003, 29(5): 455-462.

[19] BI Yang, TIAN Shiping, LIU Hongxia, et al. Effect of temperature on chilling injury, decay and quality of Hami melon during storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2003, 29(2): 341-348.

[20] MATSUURA-ENDO C, KOBAYASHI A, NODA T, et al. Changes in sugar content and activity of vacuolar acid invertase during low temperature storage of potato tubers from six Japanese cultivars[J]. Journal of Plant Research, 2004, 117(2): 131-137.

[21] 王幼寧, 劉孟雨, 李霞. 植物3-磷酸甘油醛脫氫酶的多維本質[J]. 西北植物學報, 2005, 25(3): 607-614.

[22] 王君, 李磊, 謝冰, 等. 采后皇冠梨果實糖代謝及相關酶活性變化規律[J]. 食品科學, 2010, 31(18): 390-393.

[23] COPPARI R. Metabolic actions of hypothalamic SIRT1[J]. Trends in Endocrinology and Metabolism, 2012, 23(4): 179-185.

[24] CHOWDHURY S K, DOBROWSKY R T, FERNYHOUGH P. Nutrient excess and altered mitochondrial proteome and function contribute to neurodegeneration in diabetes[J]. Mitochondrion, 2011, 11(6): 845-854.

[25] IMAI S, GUARENTE L. Ten years of NAD-dependent SIR2 family deacetylases: implications for metabolic diseases[J]. Trends Pharmacol, 2010, 31: 212-220.

[26] 龐廣昌, 陳慶森, 胡志和. 乳酸鹽代謝及其在健康中的關鍵作用[J].食品科學, 2012, 33(1): 1-15.

Effects of Different Storage Temperatures on the Activities of Fourteen Enzymes Involved in Sucrose Metabolism in Hami Melon

CAI Xiu-zhen, PANG Guang-chang*
(Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

This study aimed to shed light on the respiratory metabolism and sucrose accumulation in Hami melon under different storage conditions. The activities (gene expression levels) of fourteen enzymes involved in sucrose metabolism were measured at different storage temperatures (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 ℃). These enzymes in the epicarp, endocarp, outer pulp, middle pulp, inner pulp were investigated as well. The results showed that among these enzymes examined, the activities of invertase and lactate dehydrogenase were the highest. The decreasing order of the two enzyme activities in five tissues was as follows: endocarp ＞ outer pulp ＞ epicarp ＞ middle pulp ＞ inner pulp. When Hami melon was stored at 5 ℃, the activities of all 14 enzymes were at a low level. Thus, 5 ℃ is the optimal storage temperature and sugar metabolism can be controlled effectively at this temperature.

storage temperature; Hami melon; sucrose metabolism; enzyme activity; respiration

TS255.1

A

1002-6630（2014）02-0271-06

10.7506/spkx1002-6630-201402053

2013-06-27

國家自然科學基金面上項目（30871951）；天津市科技支撐計劃項目（10ZCKFNC01800）

蔡修臻（1987—），女，碩士研究生，研究方向為代謝工程。E-mail：caixiuzhen2007@163.com

*通信作者：龐廣昌（1956—），男，教授，博士，研究方向為食品生物技術。E-mail：pgctjcu.edu.cn