近日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與營養(yǎng)研究所果蔬加工與貯藏創(chuàng)新團隊在食品領(lǐng)域國際TOP期刊《Postharvest Biology and Technology》（中科院1區(qū)TOP，影響因子IF=6.8）在線發(fā)表題為“2,3-butanedione maintained the quality by regulating yellowing and energy metabolism based on non-targeted metabolomics profiling in fresh-cut broccoli”的研究性論文。該研究首次從非靶向代謝組學(xué)視角，系統(tǒng)闡明了2,3-丁二酮（2,3-butanedione，簡稱BUT）通過協(xié)同調(diào)控鮮切西蘭花黃化進程與能量代謝途徑以維持其貯藏品質(zhì)的分子機制，為鮮切果蔬采后保鮮技術(shù)的研發(fā)提供了重要理論依據(jù)與實踐參考。
西蘭花（Brassica oleracea var. italica）作為蕓薹科十字花科蔬菜的典型代表，因其富含膳食纖維、維生素C、總酚類物質(zhì)及硫代葡萄糖苷、蘿卜硫素等具有潛在生理活性的功能性成分，在全球健康飲食市場中占據(jù)重要地位。隨著消費升級與生活節(jié)奏加快，鮮切西蘭花因“即食化”“少浪費”的產(chǎn)品特性，市場需求持續(xù)增長。然而，鮮切加工過程中造成的機械損傷會引發(fā)一系列采后生理劣變：一方面，葉綠素降解加速導(dǎo)致花球黃化，嚴重降低商品外觀品質(zhì)；另一方面，組織損傷會破壞細胞結(jié)構(gòu)完整性，引發(fā)失水軟化、微生物污染風(fēng)險升高，同時顯著縮短貨架期，制約鮮切西蘭花產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。因此，研發(fā)安全、高效的鮮切西蘭花采后保鮮技術(shù)，解析其品質(zhì)調(diào)控機制，成為當前果蔬加工領(lǐng)域的研究熱點與關(guān)鍵需求。
2,3-丁二酮（BUT）是一種廣泛存在于植物精油、發(fā)酵食品（如葡萄酒、烘焙咖啡、蜂蜜）中的天然風(fēng)味物質(zhì)，已在中國被批準作為安全食品添加劑使用，具備良好的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)。本研究通過多維度實驗設(shè)計，綜合生理指標與代謝組學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了BUT調(diào)控鮮切西蘭花采后品質(zhì)的關(guān)鍵機制：BUT通過雙重作用實現(xiàn)鮮切西蘭花品質(zhì)維持，一方面，直接抑制葉綠體降解與葉綠素分解，阻斷黃化通路；另一方面，通過激活TCA循環(huán)與氨基酸代謝，為細胞修復(fù)與抗逆反應(yīng)提供充足能量與物質(zhì)基礎(chǔ)。二者協(xié)同作用，最終實現(xiàn)對鮮切西蘭花采后黃化的有效抑制，延長貨架期并保持營養(yǎng)品質(zhì)。
本研究首次將BUT用于鮮切西蘭花保鮮研究，從代謝組學(xué)層面揭示其調(diào)控品質(zhì)的分子機制，豐富了鮮切果蔬采后生理與代謝調(diào)控理論。同時，BUT作為已批準的食品添加劑，安全性高、來源廣泛，本研究為其開發(fā)為新型鮮切果蔬保鮮劑提供了科學(xué)依據(jù)，具備快速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的潛力。若該技術(shù)成功產(chǎn)業(yè)化，可有效延長鮮切西蘭花的貨架期降低流通損耗，提升產(chǎn)品附加值，為鮮切果蔬產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。
山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與營養(yǎng)研究所為論文的通訊單位，農(nóng)產(chǎn)品所史君彥助理研究員、王延圣副研究員為共同第一作者，王文亮研究員為唯一通訊作者，天津科技大學(xué)喬麗萍副教授參與部分研究工作。該研究得到山東省重點研發(fā)計劃（重大科技創(chuàng)新工程）、國家自然科學(xué)基金、山東農(nóng)科院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114020
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