Роль АТФ в устойчивости плодов к холодовому стрессу после сбора урожая

Холодовое повреждение после сбора урожая (PCI) — серьёзная проблема для садоводства, ведущая к значительным потерям из-за порчи плодов при хранении при низких температурах. Холодовой стресс нарушает клеточный гомеостаз, вызывает окислительное повреждение и изменяет структуру мембранных белков, что, в свою очередь, нарушает транспорт электронов и производство аденозинтрифосфата (АТФ).

Несмотря на усилия по смягчению PCI, механизмы этого повреждения остаются не до конца изученными, что требует более глубоких исследований биохимических и физиологических реакций плодов в условиях охлаждения.

26 июля 2024 года исследователи из Национального института пищевых технологий, предпринимательства и менеджмента опубликовали в журнале Horticulture Research всесторонний обзор, посвящённый роли АТФ как сигнального регулятора в устойчивости плодов к холоду после сбора урожая. В исследовании критически рассматриваются ключевые пути поставки АТФ, подчёркивая их важность для поддержания целостности мембран при холодовом стрессе.

Обзор углубляется в сложные функции АТФ в физиологии плодов, уделяя особое внимание его роли в регуляции устойчивости к холоду после сбора урожая. Такие ключевые метаболические пути, как путь Эмбдена–Мейергофа–Парнаса, цикл трикарбоновых кислот и пентозофосфатный путь, определены как основные источники производства АТФ, необходимого для энергетического метаболизма и стрессового ответа плодов.

Исследование изучает, как внутриклеточные и внеклеточные формы АТФ взаимодействуют, опосредуя холодовой стресс, выделяя шунт γ-аминомасляной кислоты и цитохромный путь как важные игроки в генерации АТФ. Примечательно, что работа также обсуждает потенциал никотинамидадениндинуклеотида (NAD+) в смягчении PCI и сигнальную роль внеклеточного АТФ через его рецептор DORN1, который запускает защитные реакции против окислительного повреждения. Эти выводы углубляют понимание стрессоустойчивости плодов и открывают путь для целенаправленных методов обработки после сбора урожая для сохранения качества фруктов.

Доктор Сунил Парик, ведущий автор исследования, подчёркивает: «Наш обзор подчёркивает ключевую роль АТФ в управлении плодами после сбора урожая. Понимая регуляторные механизмы АТФ, мы могли бы революционизировать сохранение качества фруктов, особенно при хранении в холоде, что имеет решающее значение для мировой торговли и продовольственной безопасности».

Результаты этого исследования имеют значительные перспективы для садоводческой отрасли. Разработка новых методов обработки для повышения устойчивости к холоду может сократить пищевые отходы, продлить срок годности и улучшить питательную ценность фруктов для потребителей во всём мире. Более того, исследование открывает новые пути для изучения сложной взаимосвязи между метаболизмом АТФ и холодовым стрессом в садоводческой продукции, что потенциально может привести к более устойчивым практикам сохранения фруктов.