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科学家解析果皮微生物密码,建立货架期预测模型—— 科学家解析果皮微生物密码,建立货架期预测模型

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发布时间: 2026-08-06

荔枝是深受消费者喜爱的夏季水果,然而“一日色变,二日香变,三日味变”这句流传已久的俗语,道出了荔枝采后保鲜的难题。刚从枝头摘下的荔枝晶莹饱满、香气浓郁,但经过运输、储存,果皮很快失去鲜红色泽,出现褐变、流水,甚至腐烂。如何延长荔枝的鲜活时间,一直是采后保鲜领域的重要课题。

近日,中国农业科学院农业基因组研究所的科研团队破解了这一痛点。他们通过解析采后荔枝果皮微生物群落的动态变化规律,建立了荔枝货架期预测模型,能够根据微生物群落变化判断荔枝的新鲜程度和剩余储存时间。这项研究相当于为荔枝安装了一个“新鲜度预测时钟”,为开发绿色、安全的采后保鲜技术提供了新策略。

寻找荔枝腐坏变质的原因

为什么荔枝如此难保存?

中国农业科学院农业基因组研究所研究员刘永鑫介绍:“荔枝本身具有几个特点:果皮薄、保水能力弱,采摘后容易快速失水。同时,荔枝成熟期处于夏季,高温高湿环境为微生物繁殖提供了条件。果皮上的霜疫霉、炭疽菌等致病菌大量繁殖后,会导致荔枝出现褐变、流水、长霉等现象,最终影响品质。”

刘永鑫说,过去人们研究荔枝保鲜,更多关注低温运输、化学处理、包装技术等方式。例如降低温度减缓代谢,或者利用杀菌剂抑制病菌生长。但果皮上复杂的微生物群落,在荔枝从新鲜走向腐败的过程中究竟扮演什么角色,仍缺少系统研究。

刘永鑫团队主要研究微生物组,希望了解果皮上的微生物在储存过程中如何变化,以及这种变化和荔枝变质之间有什么关系。

微生物组研究发现,植物表面的微生物并非简单的“有害菌集合”。在自然状态下,植物与微生物之间形成了复杂关系。一些微生物能够帮助维持生态平衡,抵御外来病菌;而另一些微生物则可能随着环境变化成为腐坏过程中的“分解者”。

科研人员希望找到荔枝腐坏变质过程中微生物群落演替的规律,从而为精准保鲜提供新的科学依据。

破解果皮上的微生物密码

为了观察不同荔枝品种的差异,研究团队选择了两个具有代表性的荔枝品种进行比较:耐储性较强的“怀枝”和不耐储的“糯米糍”。

研究发现,“怀枝”果皮上的甲基杆菌、鞘氨醇单胞菌等菌群比例更高,果皮微生态表现出更强的稳定性;而随着储存时间增加,两个品种的果皮微生物群落都会发生变化:原本丰富多样的微生物逐渐减少,醋酸杆菌、葡糖杆菌等与腐败相关的微生物逐渐占据优势。

简单来说,荔枝刚采摘时,果皮上的微生物处于相对平衡状态;储存时间越长,微生态越容易失衡,部分微生物开始分解果实组织,推动荔枝走向腐败。

找到微生物变化规律后,研究团队进一步思考:能否利用这些变化预测荔枝还能保存多久?

研究人员筛选出17种随储存时间规律变化的“指示菌”,并据此建立货架期预测模型。不同微生物数量的变化,就像记录荔枝“年龄”的信号,通过算法分析,模型能够建立微生物特征与储存时间、新鲜程度之间的对应关系。

实际应用时,只需采集少量荔枝果皮样本,检测这些指示菌的变化,模型就能判断荔枝的新鲜状态,并预测剩余货架期。相当于给荔枝装上了一座“微生物时钟”,让果实的储存状态拥有了可检测的“时间刻度”。

目前,该技术已申请专利,后续还将在更多品种、不同冷链条件和不同保鲜工艺下开展验证。

探索果蔬保鲜新路径

一颗小小荔枝的果皮上,藏着一个复杂的微观世界。读懂这些微生物的变化规律,也为更多果蔬保鲜打开新的思路。

刘永鑫表示,这项研究形成的方法不仅适用于荔枝,也可为其他果蔬保鲜提供借鉴。研究团队从荔枝果皮微生物中筛选出的抑菌菌株,未来有望开发为绿色保鲜制剂;货架期预测模型也可转化为便携检测工具,服务果品收购、运输和销售等环节,帮助降低采后损耗。

据研究人员介绍,芒果、草莓、蓝莓等易腐水果,同样面临采后损耗问题。未来,通过解析不同果实表面的微生物变化规律,建立对应的货架期预测模型,可以推动果蔬保鲜从“经验判断”走向“微生态精准调控”,让更多果蔬保持新鲜品质,安全抵达消费者手中。(记者周姝芸)


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