荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是一种具有经济价值的热带和亚热带水果，因其脆爽的口感、甜美的风味和高营养价值（包括丰富的花青素、维生素C和多糖）而受到广泛欢迎（Wang et al., 2025）。作为全球最大的荔枝生产国，中国占全球荔枝产量的70%以上，年产量超过300万吨（Liu et al., 2026）。然而，这种水果在采后极易变质，在常温（25–30 ℃）下三天内就会迅速衰老和果皮褐变。这种品质下降严重影响了荔枝的商业价值，并导致约40–60%的采后损失（Liu et al., 2023），这对荔枝产业的可持续发展构成了重大挑战，凸显了寻找有效且安全保存策略的紧迫性。
荔枝采后品质下降涉及复杂的生理和生化过程，包括酶促和非酶促褐变、能量代谢紊乱、氧化应激以及细胞结构降解（He et al., 2025, Liu et al., 2025, Zhiyan et al., 2025）。酶促褐变主要由多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）催化，导致果皮变色（Huang et al., 2022）。多酚氧化酶基因（LcPPO）和漆酶基因（LcLac）等关键基因已被确定为这一过程的调控因子，其表达水平与褐变程度正相关（Yun et al., 2021）。同时，花青素的降解（受黄酮类3-O-葡萄糖转移酶（LcUFGT）和谷胱甘肽S-转移酶（LcGST）等基因调控）进一步加速了颜色褪色（Marak et al., 2024）。作为果皮中的主要色素和抗氧化剂，花青素在视觉品质和抗氧化防御中起着双重作用（Li et al., 2023）。
此外，能量代谢紊乱也显著促进了采后衰老（Wang et al., 2013, Zhou et al., 2022）。细胞能量电荷的下降会上调能量响应基因（如非发酵1相关蛋白激酶2（LcSnRK2）和腺嘌呤核苷酸转运蛋白1（LcAAC1），以及衰老相关标记物（如交替氧化酶1（LcAOX1）和解偶联蛋白1（LcUCP1）（Gao et al., 2024）。这会导致线粒体功能障碍和活性氧（ROS）积累（Huilin et al., 2025），引发膜损伤、程序性细胞死亡（PCD）以及增强聚半乳糖醛酸酶（PG）活性，从而降解细胞壁果胶（Ma et al., 2021, Yang et al., 2018）。这些生化变化最终导致荔枝衰老时果肉软化和果皮褐变。
目前的荔枝保存方法包括化学处理，如甾醇内酯（Liu et al., 2024）、褪黑素（Liu et al., 2026）、没食子酸（Wang et al., 2025）和亚硫酸氢钠（Liang et al., 2012）。然而，化学残留物引发了食品安全问题。物理方法如低温储存（Liang et al., 2025）和控制气氛（Ali et al., 2016）可以延缓衰老，但通常需要较高的设备成本。因此，开发安全、高效和环保的防腐剂已成为荔枝采后研究的重点。
异戊二酸（2-甲基丁二酸）是一种内源性代谢物，最初在如Aspergillus terreus等微生物中被发现，它是通过TCA循环中间体顺式异戊二酸的酶促脱羧合成的（Bonnarme et al., 1995, Zhao et al., 2022）。在哺乳动物中，异戊二酸通过激活Nrf2通路和抑制琥珀酸脱氢酶（SDH）发挥抗氧化作用，从而减少ROS积累（Gao et al., 2025, Mills et al., 2018）。它还通过调节巨噬细胞代谢发挥抗炎作用（Weiss et al., 2018）。作为GRAS认证化合物，异戊二酸被用于食品保存，以抑制微生物生长，尤其是在依赖甘油酸循环的生物体中。它可作为各种食品基质中合成防腐剂的天然替代品（Cottet et al., 2021, Liu et al., 2024）。尽管在植物系统中的研究仍有限，但新证据表明它在玉米和拟南芥等物种中具有内源性和调控作用。最新研究表明，异戊二酸可以共价修饰蛋白质，从而影响中心碳代谢、激素信号传导和氧化应激反应（Zhang et al., 2025）。在采后科学中的初步应用，如异戊二酸-果胶复合膜，已显示出通过调节多酚氧化酶（PPO）活性和改变包装微环境来抑制苹果中的微生物增殖和酶促褐变的功效（Teleky et al., 2022）。尽管有这些有希望的发现，异戊二酸在荔枝果实采后保存中的具体作用和潜力尚未得到研究。
荔枝果实的快速采后衰老和果皮褐变对产业构成了重大挑战，这突显了寻找安全有效保存策略的必要性（Liu et al., 2023）。异戊二酸是一种支链TCA循环衍生的代谢物，已被证实是动物先天免疫中的关键代谢调节因子。值得注意的是，新证据表明它在植物中的中心碳代谢、激素信号传导和氧化应激反应中也具有调控作用。
