1、转色

果实转色分三步走：1、叶绿素的降解；2、类胡萝卜素的合成；3、花青素的合成。

果实在转色的过程中，叶绿素在水解酶的作用下逐渐分解消失，类胡萝卜素形成且含量增加，花青素大量生成并不断累积。果实成熟时，果实底色主要由类胡萝卜素构成，花青素构成了果实的表色。因此果实转色的关键就在于如何提高类胡萝卜素和花青素的积累。

2、降酸增甜

果实甜度是从着果开始通过源叶的光合同化开始累积的，并不是在果实后熟期才开始的，后熟期主要是将果实的酸度转换为糖。果实中的酒石酸、柠檬酸、苹果酸转换成糖、盐和水分，从而提升甜度。

3、增重

果实增重比较困难，需要加强碳的积累，主要通过加强叶绿素合成，增强光合作用，降低暗呼吸作用实现。

要同时实现三种增效作用，不仅需要提高植株的光合作用强度，减少碳消耗，还要促进叶绿素、酒石酸、柠檬酸和苹果酸的转化。

目前转色增甜的化合物主要有三个种类：

第一类：激素类

脱落酸（ABA）可以阻止植物的发育，促进同化产物在库组织中的积累，防止糖分外渗，达到果实增甜的效果。

乙烯利可以促进水果早熟，但是容易使得果实早衰，裂果和采摘后烂果。对于植株整体的不良所用表现为有矮化，叶片增宽，叶色深绿，叶片向上，次生根增多，易出现叶片早衰现象。

烯效唑通过切断赤霉素的合成途径强烈抑制植物营养生长，防止植物徒长，促进养分回流至果实从而促进着色，但对光合作用没有影响，不利于增产增重。

该类转色增甜剂主要通过″催熟″的效果在短时间内让果实成熟，果实的碳积累往往不足，表现为果实个头小，硬度低，易软烂，贮藏期大大缩短。

第二类：非激素类

二氢茉莉酸丙酯是茉莉酸衍生物，促使植物果实成熟期缩短，使作物应激反应提升，促进乙烯和诱抗素提前合成和表达，从而促进果实着色及提早成熟。

虾青素（又称虾红素），是一种转色明显的增效剂，但是它的水溶性差，结构不稳定，产品性能不能保证。并且只针对果皮表面色素的变化，没有对植株的光合作用和碳积累产生影响, 只转色不增甜。

苯丙氨酸是一种氨基酸及甜味素中间体，主要是花青苷及其他类黄酮生物合成的原料，花青苷又主要用于果实转色，促进果实积温、积光及糖类合成的过程，转色期果实的含糖量升高，含酸量下降。同时刺激合成脯氨酸及刺激酶的活性，降低蒸腾强度，增加作物的呼吸强度等消耗植物碳积累的方式转色增甜。

第三类：多效合一最优解：5-ALA

5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）是植物体内天然存在的，植物生命活动必需的，代谢活跃的生理活性物质，这决定了它具有无毒、无副作用、无残留等特点。

5-ALA参与植物生长发育的调节过程，例如调节叶绿素的合成和捕光系统Ⅱ的稳定性；促进氮元素代谢；扩大气孔等。进而提高光合效率，促进光合作用和碳积累、提高可溶性糖和维生素C含量。除此之外还可以抑制植物在黑暗中呼吸，提高糖分积累，促进果皮颜色转变和果实增重，从植物生理生化方面极大提升水果品质。

综上所述，只有5-ALA是通过促进捕捉光和固定二氧化碳，促进可溶性糖和碳水化合物的合成，从而达到转色增甜增重的效果。

汉和生物利用合成生物学发酵生产5-ALA，发酵水平达到60g/L，是目前全球最高水平。

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