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摘要
平菇采后呼吸作用旺盛，易发生开伞、褐变、腐烂及风味劣变，货架期短。褪黑素（MT）作为一种安全的天然信号分子，在调控植物采后衰老中展现出潜力。本研究旨在探究外源褪黑素处理对平菇采后生理品质及挥发性风味物质的调控作用。以新鲜采后的平菇为试材，采用不同浓度（0、50、100、200 μmol/L）的褪黑素溶液进行真空浸渍处理（5分钟），以蒸馏水处理为对照，于4±℃、90-95%相对湿度下贮藏12天。定期测定菌体形态（开伞度、菌褶褐变度）、硬度、失重率、呼吸强度、电解质渗透率、丙二醛（MDA）含量、多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性、总酚含量，并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析挥发性风味物质组成及相对含量。结果表明，与对照相比，100 μmol/L褪黑素处理效果最佳，能显著抑制平菇的开伞和菌褶褐变，延缓硬度的下降和失重率的上升，降低呼吸强度峰值，维持较低的电解质渗透率和MDA含量，抑制PPO和POD活性，保持较高的总酚含量。风味分析显示，褪黑素处理有效延缓了具有清新风味的C8化合物（如1-辛烯-3-醇、3-辛酮）的衰减，抑制了异味物质（如1-辛烯-3-酮）的产生，更好地保留了平菇的特征风味轮廓。主成分分析进一步证实100 μmol/L褪黑素处理能最好地维持平菇的综合品质。本研究证实外源褪黑素处理可通过调节采后生理代谢和抗氧化系统，有效延缓平菇衰老劣变，保持其风味品质，为平菇的采后保鲜提供了新的绿色技术方向。
关键词：平菇；褪黑素；采后生理；品质保持；挥发性风味物质；保鲜
一、引言
平菇（Pleurotus ostreatus）是我国栽培和消费最广泛的食用菌之一，富含蛋白质、多糖、膳食纤维及多种维生素和矿物质，具有很高的营养和保健价值。然而，平菇采后仍是一个活跃的生命体，呼吸速率高，组织脆嫩，含水量高，且缺乏表面保护结构，极易出现菌盖开伞、菌褶褐变、质地软化、水分流失、微生物侵染以及风味物质变化等一系列品质劣变问题，导致其商品价值和食用价值在短时间内急剧下降，造成巨大的采后损失。因此，开发安全、有效的采后保鲜技术对于平菇产业至关重要。
低温贮藏结合薄膜包装是当前常用的保鲜方法，但效果有限。一些化学保鲜剂存在安全风险和残留问题。寻找天然、安全的保鲜替代物成为研究热点。褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺）是一种在动物、植物和微生物中广泛存在的吲哚类化合物。近年来研究发现，褪黑素在植物中不仅调节光周期和昼夜节律，更在非生物胁迫应答和延缓采后衰老过程中发挥重要作用。其作用机制涉及清除活性氧、调节抗氧化酶系统、维持膜系统稳定性、调控内源激素平衡等。研究表明，外源褪黑素处理可有效延缓草莓、桃、番茄、西兰花等果蔬的采后衰老。
食用菌的采后衰老过程伴随着复杂的生理生化变化，其中风味物质的动态变化直接影响消费者的可接受性。平菇的特征风味主要由C8挥发性化合物（如醇类、酮类、醛类）构成。采后贮藏过程中，这些风味物质的组成和含量会发生显著变化，导致风味劣变。目前，关于外源褪黑素对食用菌，特别是平菇采后生理及风味品质影响的研究尚不多见。
本研究以平菇为对象，系统研究不同浓度外源褪黑素处理对其在低温贮藏期间外观形态、质地、生理代谢、氧化衰老及相关酶活性的影响，并重点分析其对关键挥发性风味物质代谢的调控作用，旨在阐明褪黑素在平菇采后保鲜中的作用效果及可能机理，为褪黑素作为一种新型天然保鲜剂在食用菌采后领域的应用提供理论依据和数据支持。
二、材料与方法
1. 实验材料与处理
* 实验材料：平菇（品种“黑平菇”）采自当地标准化菇房，选择菌盖完整、大小均一、无病虫害、无机械损伤、成熟度一致（菌盖边缘内卷）的菇体。
* 褪黑素溶液配制：称取适量褪黑素（色谱纯）%乙醇的蒸馏水中，配制浓度为50、100、200 μmol/L的褪黑素溶液，%乙醇的蒸馏水作为对照（CK）。
* 处理方法：将平菇随机分为4组，分别置于上述不同浓度褪黑素溶液和CK溶液中， MPa真空度下浸渍处理5分钟，使溶液充分渗透。取出后用无菌滤纸吸干表面水分。每个处理设3次重复，每次重复约300克菇体。
2. 贮藏条件
处理后的平菇分装于穿孔聚乙烯袋（允许气体交换）中，置于智能人工气候箱中，在温度（4±）℃、相对湿度90%-95%的条件下贮藏12天。每隔3天取样一次进行指标测定。
3. 测定指标与方法
* 感官品质指标：
* 开伞度：测量菌盖直径与菌柄长度的比值。
* 菌褶褐变度：采用色差计测定菌褶的L（亮度）、a（红绿值）、b（黄蓝值）值，褐变指数（BI）按公式 BI = [100(a+)/(+a-)] 计算。
硬度：采用质构分析仪测定菌盖中心部位的硬度。
* 失重率：失重率（%）=（贮藏前重量-测定日重量）/贮藏前重量 × 100%。
* 生理代谢指标：
* 呼吸强度：采用静置法测定，单位mg CO₂·kg⁻¹·h⁻¹。
* 电解质渗透率：反映细胞膜透性，采用电导率法测定。
* 丙二醛（MDA）含量：采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定，反映膜脂过氧化程度。
* 酶活性及相关物质含量：
* 多酚氧化酶（PPO）活性：采用邻苯二酚法测定。
* 过氧化物酶（POD）活性：采用愈创木酚法测定。
* 总酚含量：采用福林酚法测定。
* 挥发性风味物质分析：
* 提取方法：采用顶空固相微萃取法（HS-SPME），萃取头为50/30 μm DVB/CAR/PDMS。
* 分析条件：采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行分析。色谱柱为DB-WAX（60 m × mm × μm）。升温程序：初始40℃保持3 min，以5℃/min升至180℃，再以10℃/min升至230℃，保持5 min。质谱条件：电离方式EI，离子源温度230℃，扫描范围m/z 35-450。
* 定性与定量：通过NIST标准谱库检索和保留指数比对进行定性，采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。
4. 数据处理与分析
采用SPSS软件进行方差分析（ANOVA）和Duncan多重比较（P<）。采用SIMCA软件进行主成分分析（PCA）以综合评价保鲜效果。
三、结果与分析
1. 外源褪黑素对平菇感官品质的影响
随着贮藏时间延长，各处理组平菇的开伞度、褐变指数和失重率均逐渐上升，硬度逐渐下降（图1）。与CK组相比，褪黑素处理显著延缓了这些变化（P<）。100 μmol/L MT处理（MT100）效果最显著，在贮藏第12天，其开伞度、褐变指数和失重率均显著低于CK组，硬度保持最好。这表明适宜浓度的褪黑素能有效抑制平菇的形态劣变和水分损失，保持其良好的感官品质。
2. 外源褪黑素对平菇生理代谢的影响
CK组平菇在贮藏前期出现明显的呼吸高峰（图2A）。褪黑素处理显著推迟了呼吸高峰的出现并降低了其峰值，MT100处理组的呼吸强度在整个贮藏期间保持较低水平。CK组的电解质渗透率和MDA含量随贮藏时间快速上升（图2B，C），而褪黑素处理，特别是MT100处理，显著抑制了二者的上升趋势，表明褪黑素有效减轻了细胞膜损伤和膜脂过氧化。
3. 外源褪黑素对平菇酶活性及总酚含量的影响
PPO和POD是参与酶促褐变的关键酶。如图3A，B所示，CK组PPO和POD活性在贮藏中期显著升高，随后下降。褪黑素处理显著抑制了PPO和POD活性的升高，MT100处理组的酶活性在整个贮藏期内均维持在较低水平。总酚含量在贮藏前期因应激反应有所上升，后期因氧化消耗而下降（图3C）。MT100处理组的总酚含量在贮藏后期显著高于CK组（P<），表明褪黑素有助于减少酚类物质的氧化损失。
4. 外源褪黑素对平菇挥发性风味物质的影响
通过GC-MS从平菇样品中共鉴定出包括醇类、酮类、醛类、烷烃类等在内的40余种挥发性物质（表1）。其中，C8化合物（如1-辛烯-3-醇、3-辛酮、1-辛烯-3-酮）是平菇最主要的特征风味物质。
* 醇类：1-辛烯-3-醇（蘑菇香）是含量最高的风味物质。随贮藏时间延长，其相对含量在CK组中下降最快，而MT100处理组能较好地维持其含量（图4A）。
* 酮类：3-辛酮（花香、蘑菇香）在CK组中衰减明显，MT100处理有效延缓了其下降（图4B）。而具有金属味和土腥味的1-辛烯-3-酮，其在CK组中的含量随贮藏时间增加，MT100处理显著抑制了其积累（图4C）。
* 主成分分析：对贮藏末期所有风味物质进行PCA分析（图5），%。CK组与新鲜样品（第0天）在风味图谱上距离较远，而MT100处理组的风味轮廓更接近新鲜样品，表明褪黑素处理更好地保留了平菇的新鲜风味特征。
5. 平菇贮藏品质的主成分分析综合评价
对所有测定指标（包括感官、生理、生化及主要风味物质）进行主成分分析，计算各处理的综合得分。结果显示，MT100处理在贮藏末期的综合品质得分最高，显著优于CK组和其他浓度处理组（P<），进一步证实100 μmol/L是延缓平菇采后品质劣变的最适褪黑素浓度。
四、讨论
1. 褪黑素延缓平菇衰老的生理机制
本研究表明，外源褪黑素处理能有效延缓平菇的采后衰老。其作用机制可能包括：（1）抑制呼吸代谢：褪黑素通过降低呼吸强度，减少了底物消耗和能量浪费，延缓了代谢衰老进程。（2）维持膜系统完整性：褪黑素通过降低MDA含量和电解质渗透率，表明其减轻了膜脂过氧化损伤。这可能源于褪黑素直接清除活性氧的能力及其对SOD、CAT等内源抗氧化酶系统的激活作用（本研究未测定，但为已知途径）。（3）
抑制酶促褐变：褪黑素通过抑制PPO和POD活性，并减少总酚的氧化损失，有效延缓了菌褶褐变，保持了产品外观。
2. 褪黑素对风味物质的调控作用
平菇的特征风味与C8挥发性化合物的代谢密切相关，这些化合物主要由脂肪酸过氧化和裂解产生。采后贮藏过程中，脂质氧化加剧，一方面导致特征风味物质（如1-辛烯-3-醇）降解，另一方面可能产生不良风味物质（如1-辛烯-3-酮）。本研究发现褪黑素处理能延缓有益风味物质的衰减并抑制异味物质的产生。这可能是因为褪黑素通过其强大的抗氧化功能，抑制了不饱和脂肪酸的过度氧化，从而更有效地引导脂质代谢向产生理想风味的方向进行，维持了风味的平衡与协调。
3. 浓度效应
褪黑素的效应存在浓度依赖性，100 μmol/L效果最佳，200 μmol/L效果有所下降，可能与高浓度下产生非特异性效应或代谢负担有关。
五、结论
外源褪黑素处理能有效延缓平菇采后开伞、褐变、软化和失水，保持其感官品质。
褪黑素通过抑制呼吸作用，减轻膜脂过氧化损伤，抑制PPO和POD活性，延缓平菇的生理衰老。
褪黑素处理能更好地保留平菇的特征性C8风味物质（如1-辛烯-3-醇、3-辛酮），抑制异味物质（如1-辛烯-3-酮）的生成，维持良好的风味品质。
100 μmol/L被确定为本次实验条件下延缓平菇品质劣变的最适褪黑素处理浓度。
本研究为将褪黑素开发为一种安全、有效的食用菌采后保鲜剂提供了有力的实验证据，具有潜在的应用前景。后续研究可深入探讨褪黑素调控食用菌风味代谢的具体信号通路和分子机制。
（注：文中图表及具体数据值因篇幅限制省略，在实际论文中需完整呈现。）