摘要

大多数园艺产品极易腐烂，这严重影响了它们的货架期和采后品质。因此，迫切需要创新的保鲜技术来减少采后损失。近年来，研究发现小分子气体参与调节园艺产品的采后品质。这些化合物包括一氧化氮（NO）、乙烯（ETH）、氢气（H₂）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H₂S）、二氧化碳（CO₂）和过氧化氢（H₂O₂）。本综述探讨了参与园艺产品采后品质调控的小分子信号分子的功能和作用机制。此外，还强调了这些化合物在园艺产品保鲜中的相互作用。小分子气体通过调节活性氧（ROS）水平、调控乙烯生物合成、调节抗氧化系统、增加次生代谢物、调控衰老相关基因的表达、参与信号传导以及激活抗性通路以减轻冷害和增强抗病性等方式，来改善园艺产品的采后品质。目前研究主要集中在气体分子之间的协同作用在园艺产品采后阶段的作用。因此，小分子气体在改善园艺产品采后品质方面的作用是未来研究的一个潜在方向。

这篇文章综述了各种气体，但从实用角度，氢气具有其他气体所没有的突出优点，经济性，安全性，方便性。没有经济性，就没有实用价值，没有方便性就难以执行，没有安全也就免谈了。氢气集多种优点于一体，在生物学领域，在生物农业技术领域的应用价值，超乎想象！

1 引言

消费者越来越关注园艺产品采后期间的营养价值和品质。此外，这些产品的食用品质和观赏价值主要取决于所使用的保鲜技术。园艺产品含有多种营养物质，包括糖类、维生素和酚类化合物，能够满足各种饮食需求（Ahmed 等，2024）。在采后过程中，园艺产品会发生细胞壁软化、可溶性物质含量变化、衰老加速以及采后品质下降等现象（Kathi 等，2024）。近年来，人们越来越关注如何有效保持园艺产品的品质和减少采后损失。因此，迫切需要寻找新技术来提高园艺产品的采后品质，从而延长其货架期。

研究表明，激素类化合物在园艺产品采后期间发挥着积极有效的作用。脱落酸（ABA）可减少菠萝的内部褐变（Zhang 等，2015）。施用单子叶植物内酯可延长草莓的货架期（Huang 等，2021）。茉莉酸甲酯（MeJA）可减轻黄瓜的采后冷害（Liu 等，2016）。褪黑素对草莓和龙眼的采后品质有积极影响（Saud 等，2023）。在过去十年中，小分子气体化合物，如一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H₂S）、过氧化氢（H₂O₂）和乙烯（ETH），因其多样的生物学作用而受到研究（Farrugia 和 Szurszewski，2014）。例如，已证明 H₂S 在动物和人类组织中可作为胃肠动力的调节剂（Farrugia 和 Szurszewski，2014）。此外，NO 在调节血液和动脉血压、免疫反应、神经传递和细胞分化方面发挥作用。有证据表明，NO 在植物光形态建成、防御、气孔开放、叶片衰老、开花和受精过程中发挥积极作用。渐渐地，这些小分子气体化合物在园艺产品采后技术中得到了研究和应用（Gong 等，2018）。随后，这些小分子气体在调节园艺产品采后生理过程中的作用变得更加清晰。例如，NO 熏蒸通过提高脐橙的抗氧化能力，减少了采后腐烂和冷害（Zhu 等，2021）。H₂S 处理通过抑制氧化物的产生，延长了梨的采后贮藏期（Hu、Li 等，2014；Hu、Wang 等，2014；Hu、Yang 等，2014）。此外，还探索了气体分子与植物激素之间的相互作用对园艺产品采后品质的影响。例如，H₂S 通过拮抗 ETH 的产生来延缓香蕉的采后衰老（Ge 等，2017）。此外，NO 和 H₂O₂ 相互作用可延缓红枣的成熟（Zhao 等，2020）。

园艺产品的成熟涉及复杂的生理和生化变化，气体信号分子通过调节多种信号过程影响采后品质（Gong 等，2018）。研究表明，NO 可通过提高抗氧化相关酶的活性，降低脂氧合酶和蛋白质活性，延长香草的寿命（Zhong 等，2024）。研究显示，H₂S 熏蒸通过降低果实呼吸强度和果实对病原菌的敏感性，延长了草莓的货架期（Hu 等，2012）。CO 通过减少呼吸作用和 ETH 的产生，延缓浆果的褐变和葡萄的软化（Yahia 等，1983）。气体分子在切花、蔬菜和水果采后衰老中的作用已被广泛报道。研究表明，小分子气体在决定园艺产品采后品质方面起着至关重要的作用。例如，有报道称气体分子通过多种机制延缓果实成熟，如清除果实病原菌（Zheng 等，2023）、促进果实中酚类物质的积累（Gheysarbigi 等，2020）、减少活性氧（ROS）的积累以及提高果实中保护酶的活性（Zeng 等，2011）。此外，气体分子通过抑制 ETH 生物合成基因的表达来延缓果实成熟。本研究综述了近年来气体分子在园艺产品采后中的作用。特别关注了气体分子相互作用在园艺产品采后品质调控方面的研究进展。此外，还讨论了小分子气体在调控园艺产品衰老品质方面的潜在机制和未来展望。

Wu X, et al. "Recent Trends in Small Molecule Gases for Maintaining the Postharvest Quality of Horticultural Products: A Review." Physiologia Plantarum 177.4 (2025): e70361.