近日，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜所設(shè)施栽培科研團(tuán)隊(duì)在國際主流學(xué)術(shù)期刊《Food Chemistry》（IF=8.5，中科院一區(qū)）發(fā)表了題為“Effects of blanching cultivation on the chemical composition and nutritional quality of Chinese chive”的研究論文。該研究首次揭示了韭黃與韭菜風(fēng)味差異的化學(xué)和遺傳學(xué)基礎(chǔ)，闡明了韭黃作為一種高端菜品的緣由，進(jìn)一步拓展了我們對(duì)蔥屬蔬菜風(fēng)味物質(zhì)生物合成過程的認(rèn)知。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出水培韭黃生產(chǎn)裝備，為韭黃產(chǎn)業(yè)提供了一項(xiàng)綠色安全的栽培新技術(shù)。韭黃種植的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)韭菜，該項(xiàng)技術(shù)為推動(dòng)韭菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了新思路，作為農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，有望在農(nóng)民增收、鄉(xiāng)村振興過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
韭黃（又被稱為黃韭）是韭菜宿根經(jīng)遮光栽培而形成的一種蔬菜產(chǎn)品。與韭菜相比，韭黃口感更為柔嫩和鮮辣，并帶有淡淡的甜味，被認(rèn)為具有較高營養(yǎng)和保健價(jià)值，因而成為深受人民群眾喜愛一種高端食材。韭黃栽培在我國有著悠久的歷史，西漢著名的《鹽鐵論·散不足》提到“冬葵溫韭”，此處的“溫韭”就是冬季溫室中種植的韭黃，這表明我們中國人在西漢時(shí)期已經(jīng)發(fā)明了遮光生產(chǎn)韭黃的栽培方式。到北宋年間，著名詞人、美食家蘇軾寫下“斷覺東風(fēng)料峭寒，青蒿黃韭試春盤”的詩句，明確記載韭黃已是一種冬季菜蔬。南宋時(shí)期，著名愛國詩人陸游在品嘗到韭黃時(shí)，曾寫到“新津韭芽天下無，色如鵝黃三尺余”的詩句，對(duì)韭黃的喜愛之情溢于言表。毫無疑問，那時(shí)韭黃栽培已經(jīng)開始在我國廣泛流行，成為深受中國人喜愛、色香味俱佳的高端菜品之一。
不同栽培模式造就出韭黃與韭菜兩種不同的蔬菜產(chǎn)品，遮光栽培有效提升了韭菜的品質(zhì)和風(fēng)味。然而遺憾的是，盡管我們有著兩千年的韭黃栽培史，但對(duì)于黑暗環(huán)境如何改變了韭菜，形成風(fēng)味獨(dú)特的韭黃，迄今尚無定論。長期以來，韭黃品質(zhì)究竟好在何處？遮光栽培如何影響韭菜風(fēng)味物質(zhì)的合成過程，導(dǎo)致兩者品質(zhì)風(fēng)味的異同？韭黃生產(chǎn)也深受農(nóng)藥殘留難題的困擾，如何通過栽培技術(shù)創(chuàng)新，為城鄉(xiāng)居民提供綠色安全的高檔韭黃產(chǎn)品？解答上述科學(xué)問題，創(chuàng)新無公害韭黃生產(chǎn)技術(shù)，成為當(dāng)前推進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一項(xiàng)重大科技需求。
針對(duì)科學(xué)問題和產(chǎn)業(yè)需求，該研究首先通過電子鼻分析，證實(shí)韭菜與韭黃具的風(fēng)味存在顯著差異，進(jìn)而通過比較代謝組研究，發(fā)現(xiàn)遮光處理促進(jìn)了風(fēng)味相關(guān)的氨基酸類和糖類物質(zhì)的積累，降低了本脂素和香豆素類（膳食纖維）、黃酮類、酚酸類物質(zhì)的含量，研究結(jié)果充分支持韭黃較韭菜更鮮辣、更甜糯、營養(yǎng)價(jià)值更高的傳統(tǒng)觀點(diǎn)；該研究還分析了黑暗環(huán)境對(duì)辛辣風(fēng)味物質(zhì)前體分子S-烴基半胱氨酸亞砜（CSO）合成過程的影響，發(fā)現(xiàn)盡管遮光處理導(dǎo)致特定CSO積累明顯增加，但CSO合成中間產(chǎn)物的積累增量更多，且催化CSO合成最后一步硫氧化反應(yīng)的酶基因AtuFMO1轉(zhuǎn)錄水平顯著下調(diào)。因此，該項(xiàng)研究結(jié)果揭示黑暗環(huán)境能抑制AtuFMO1參與的硫氧化反應(yīng)，該步反應(yīng)是CSO合成的限速步驟。論文通過解析韭黃風(fēng)味代謝組，探究了光調(diào)控韭菜CSO合成的作用機(jī)制，證實(shí)韭黃具有較高的食藥用價(jià)值，為發(fā)展高品質(zhì)韭黃生產(chǎn)提供了科學(xué)理論支撐。
此外，針對(duì)韭黃農(nóng)殘超標(biāo)問題，設(shè)施栽培科研團(tuán)隊(duì)以水培韭菜技術(shù)為底盤，根據(jù)韭黃的生長需求，進(jìn)一步集成了移動(dòng)遮光輪作、自動(dòng)控溫/通風(fēng)換氣、LED補(bǔ)光復(fù)壯等措施，研發(fā)出水培韭黃生產(chǎn)技術(shù)，為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色安全和可持續(xù)發(fā)展，提供了一項(xiàng)可復(fù)制、易推廣的技術(shù)模式。
蔬菜所李寧博士和謝龍博士為該論文的共同第一作者，通訊作者為蔬菜所劉寧研究員，北京市農(nóng)林科學(xué)院為第一完成單位。項(xiàng)目實(shí)施和論文寫作過程中得到了蔬菜所劉明池研究員、武占會(huì)研究員和劉偉研究員的大力協(xié)助，栽培團(tuán)隊(duì)的梁浩高級(jí)工程師、季延海副研究員、王寶駒副研究員等也參與了本項(xiàng)研究工作。該課題得到了北京市“青年英才”計(jì)劃、國家特色蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金、國家蔬菜工程技術(shù)研究中心“葉菜協(xié)同創(chuàng)新”等項(xiàng)目的共同資助。
?。ㄎ恼骆溄樱篽ttps://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141824）
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