同时转色增甜增重，为什么这么难？

同时转色增甜增重，为什么这么难？

果实的转色、降酸增甜和增重是农业生产中重要的技术环节，这些过程不仅影响果实的外观和口感，还关系到果实的产量和品质。本文将详细介绍这些过程的原理以及相关的技术解决方案。

果实转色的原理

果实转色是一个复杂的过程，主要涉及三种色素的相互作用：

1. 叶绿素的降解：在果实成熟过程中，叶绿素在水解酶的作用下逐渐分解消失。
2. 类胡萝卜素的合成：随着叶绿素的降解，类胡萝卜素开始形成并积累，为果实提供底色。
3. 花青素的合成：花青素大量生成并累积，形成果实的表色。

因此，果实转色的关键在于如何提高类胡萝卜素和花青素的积累。

降酸增甜的机制

果实的甜度从着果开始就通过源叶的光合同化累积，后熟期主要是将果实的酸度转换为糖。具体来说，果实中的酒石酸、柠檬酸、苹果酸会转化为糖、盐和水分，从而提升甜度。

增重的实现方式

果实增重相对困难，主要需要加强碳的积累。这可以通过以下途径实现：

• 加强叶绿素合成
• 增强光合作用
• 降低暗呼吸作用

要同时实现转色、降酸增甜和增重，需要综合考虑植株的光合作用强度、碳消耗以及各种代谢物质的转化。

转色增甜的化合物种类

目前市面上主要有三类转色增甜化合物：

第一类：激素类

• 脱落酸（ABA）：可以阻止植物发育，促进同化产物在库组织中积累，防止糖分外渗，达到增甜效果。
• 乙烯利：虽然可以促进水果早熟，但容易导致果实早衰、裂果和采摘后烂果。对植株的影响包括矮化、叶片增宽、叶色深绿、叶片向上、次生根增多等。
• 烯效唑：通过切断赤霉素的合成途径强烈抑制植物营养生长，但不利于增产增重。

这类化合物主要通过催熟效果让果实快速成熟，但往往导致果实个头小、硬度低、易软烂，贮藏期缩短。

第二类：非激素类

• 二氢茉莉酸丙酯：促使植物果实成熟期缩短，提升作物应激反应，促进乙烯和诱抗素提前合成和表达。
• 虾青素（虾红素）：转色效果明显，但水溶性差，结构不稳定，且只针对果皮表面色素变化，对光合作用和碳积累无影响。
• 苯丙氨酸：作为花青苷合成的原料，促进果实转色和糖类合成，但会通过刺激酶活性等方式消耗植物碳积累。

第三类：多效合一的5-ALA

• 5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）：是植物体内天然存在的生理活性物质，具有无毒、无副作用、无残留等特点。它参与植物生长发育的调节，包括叶绿素合成、氮元素代谢等，可以提高光合效率，促进光合作用和碳积累，增加可溶性糖和维生素C含量，同时抑制黑暗中呼吸，促进果皮颜色转变和果实增重。

结论

综上所述，5-ALA是目前最理想的解决方案，因为它能够从植物生理生化层面全面提升水果品质，实现转色、增甜和增重的多重效果。汉和生物利用合成生物学发酵生产5-ALA，发酵水平达到60g/L，处于全球领先水平。