蔬菜花卉所甘蓝青花菜课题组绘制出青花菜花球和芽苗中功能性成分时空分布图谱

       近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝青花菜课题组在国际食品科学领域知名期刊《Food Chemistry: X》（IF=9.2，Q1）上发表题为“Distribution characteristics of glucoraphanin, folic acid, and short-chain fatty acids in broccoli heads and sprouts”的研究成果。该研究系统解析了青花菜芽苗与花球两个关键发育阶段中萝卜硫苷、水溶性维生素及短链脂肪酸的代谢组学差异，绘制出青花菜功能性成分的时空分布图谱，为精准营养与功能食品开发提供了关键科学支撑。

       创新点一：揭示青花菜中萝卜硫苷的"芽苗优势富集"规律。青花菜中萝卜硫苷（GRA）在两个品系的芽苗期均呈显著性富集态势-B195芽苗期含量达3.35 μM/kg DW，较花球期提升465%；B245更以12.24 μM/kg DW的峰值水平，较花球期跃升530%。B245品系在双时期均表现出显著的基因型优势，分别超出B195达265%和227%。GRA经内源黑芥子酶水解后生成萝卜硫素（SFN），后者通过激活KEAP1-Nrf2信号轴，发挥抗氧化应激、抗炎及肿瘤化学预防等多维生物学功能。创新点二：绘制水溶性维生素的"时空差异化分布"图谱。通过UPLC-MS/MS高通量代谢组学分析，共检出16种水溶性维生素。叶酸在芽苗期显著累积，B195与B245分别较花球期高出452.84%和476.38%；维生素C则呈现相反的空间分布模式。叶酸作为一碳代谢循环的核心辅因子，对胎儿神经管发育及心血管保护具有不可替代的生理意义，其芽苗期高富集特征为孕期精准营养干预提供了天然食物来源。创新点三：发现短链脂肪酸的"花球特异性积累"特征。共检出9种短链脂肪酸（SCFAs），其中己酸和庚酸在花球期呈爆发式积累-B195花球期较芽苗期分别提升1128.63%和362.31%，B245提升幅度更达3314.58%和1020.83%。己酸和庚酸不仅是肠道菌群-宿主互作的重要代谢信号分子，其酯化产物更是食品工业中具有果香风味的天然风味前体物质，为青花菜副产物的风味化学利用开辟了新路径。

青花菜花球与芽苗功能性成分积累及健康效应

       该研究以"同基因型不同发育阶段"的纵向代谢组学比较策略，系统揭示了青花菜功能性成分的器官特异性和发育时序依赖性积累规律，构建了"芽苗富萝卜硫苷与叶酸、花球富维生素C及己酸庚酸"的精准营养分布模型。这一发现不仅为不同人群的膳食选择提供了科学依据，更为青花菜功能性成分的定向遗传改良、种质资源精准评价以及高值化精深加工提供了坚实的材料基础与技术支撑。

       中国农业科学院蔬菜花卉研究所为论文第一单位，中国农业科学院蔬菜花卉研究所李占省研究员、徐东辉研究员和北京京瓦农业科技创新中心柯行林为共同通讯作者，中国农业科学院蔬菜花卉研究所Ali Anwar博士、高文征助理研究员、北京京瓦农业科技创新中心刘庆鑫为共同第一作者。研究得到北京市自然科学基金（6262025）、国家自然科学基金（32673491）、国家大宗蔬菜产业技术体系（CARS-21-A05）、中国农科院科技创新计划（ASTIP）及农业农村部园艺作物生物学与种质创制重点实验室等项目资助。

原文：https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.104690