油橄榄生长成熟过程中的生理生化及分子变化.doc

油橄榄生长成熟过程中的生理生化及分子变化
油橄榄生长成熟过程中的生理生化及分子变化
摘 要：油橄榄(Olea europaea)属于木犀科橄榄属的亚热带抗旱、耐盐的常绿乔木，为著名的木本食用油料植物，是世界著名的四大木本食油，使得这种植物油有了多方位与橄榄油竞争的可能，然而尽管价格昂贵，橄榄油吸引消费者的真正原因是其中的某些特殊成分对人体有很大的益处。橄榄油是仅有的几种依靠压榨提取、而不是溶解萃取的食用油。因此，生产食用橄榄油是在温和的环境下进行的，而不是采用高温、有机溶剂提取油质和高温蒸发去除杂质的，这种生产方法有巨大的好处，因为它在一定程度上保持了一些微量水溶性成分的完整性，这些微量组分包括酚类、维生素E和一些挥发性成分，它们赋予橄榄油特殊的感官性能、维持油的稳定性，使得橄榄油与其他油类比起来独一无二[12]。
初榨橄榄油中的脂肪酸和酚类、维生素E的抗氧化活性维持了油的稳定性，在储存或是煮食过程中、尤其是在微量铁元素存在下，橄榄油主要降低的功能是油脂的抗氧化性，因为活性氧自由基会攻击不饱和脂肪酸的双键，最初产物是脂类过氧化物。多不饱和脂肪酸对这种攻击更加敏感，所以富含单不饱和脂肪酸的橄榄油比大豆油和玉米油受到这种攻击的影响要小得多，而且，其中的酚类和维生素E形成了一套有效的清除氧自由基的系统已降低脂类过氧化物。因此，橄榄油的价值不仅在于其高含量的单不饱和脂肪酸和低含量的多不饱和脂肪酸，还在于其天然的抗氧化系统。橄榄果和橄榄油中的酚类物质不仅有其固有的生物学特性，还赋予了油橄榄类产品独特的颜色和气味；它们对人类的健康很有益处，如被证明了的阻止癌症和心血管疾病的发生[13]。
考虑到橄榄果的重要特性和橄榄油的独特之处，弄清楚油橄榄中脂肪酸和其他活性微量成分的生物合成途径是很有意义的。橄榄油的质量很大部分取决于收获的橄榄果的品质，收获时间对橄榄油的产量、质量、品味和稳定性都有极其深厚的影响，然而由于缺
少必清晰的依据，确定最佳的收获时间是很困难的。本文总结和解释了橄榄果生长过程中糖类运输、代谢变化及其产生的生化生理变化；本着这样的目的，我们旨在提供一系列评估最适收获时间的监控参数，对这些参数，我们进行了精确的定义和解释，以其能够收获最佳的橄榄果、生产出优秀品质的橄榄油。
2 橄榄果的生长和成熟
植物学上，橄榄果被认为是一类类似于桃和樱桃的核果，它由外果皮（表皮）、中果皮（肉质体）和内果皮（核）组成，内果皮是由包裹着1-2个种子的木质壳状物构成的。整个果实的重量分布是70-90%的中果皮、9-27%的内果皮和2-3%的种子。一般收获时间采摘的产油橄榄果的中果皮大约含60%的水、30%的油、4%的糖类和3%的蛋白质，余下的部分主要是纤维和肉渣；内果皮含10%的水、30%的膜质、40%的其他糖类和1%的油。种子中含30%的水、27%的油、27%的糖类和10%的蛋白质[14]。
随着橄榄果的生长，它们的大小、组分、颜色、质地、气味及其对病原微生物的敏感性都在变化。橄榄果的生长和成熟是生化生理变化结合的过程，受到严格的基因控制和一些环境条件的影响；它的生长发育一般持续4-5个月，包括细胞分裂、细胞扩增、代谢产物的累积
等，一般地是含以下5个主要阶段[15~17]（见Figure1）：（1）受精和坐果，开花之后的大约30天内，细胞快速分裂促进着胚胎的生长；（2）种子的发育，一段紧凑的细胞分裂和扩增期，主要是内果皮（种子/核）的生长发育、还有少量的肉质体（中果皮）发育，造成了果实的快速生长；（3）种子/核的硬化，果实生长减缓、内果皮细胞停止分裂并硬化；（4）中果皮发育，代表着果实生长第二阶段的开始，中果皮发育主要是先前存在的肉质细胞的增大和油脂的大量积累；（5）成熟，当果实的颜色从暗石灰绿变为淡绿色或是紫色，这一阶段可以精确的观察到果实的软化。
在成熟阶段，果实的质地在1-2周内迅速发生改变，有坚硬变得疏松，并有果汁溢出，而其中的干物质也随着油脂的合成继续慢速增加，这是最佳的收获时间，因为此时从营养学和抗氧化性的角度来看，橄榄果果肉脂肪酸含量均衡，总酚和维生素E的含量很高。而且，高含量的酚类物质不但能够提高橄榄油的品质，还能对人类的健康产生积极影响。但是过度成熟的橄榄果中的酚类物质会大幅减少，只有初始值的一半，而且油酸转化为亚油酸的比列也大幅降低。使用过熟的橄榄果压榨出的橄榄油，其脂肪酸不饱和程度增加，抗氧化性能降低，使得油在储存的时候容易自氧化，而且，这种橄榄油会很大程度的失去一些重要的品性，像苦辣味、香味和甘滋味。
3 糖类：橄榄油生物合成的前体
植物细胞用糖类合成油脂。乙酰-CoA是所有脂肪酸合成的底物，而所有的乙酰-CoA来自于糖酵解产生的***酸。在质体中，***酸脱氢酶