不同光照条件下两种萝卜芽苗菜有机硫化合物的消化代谢特征及其健康意义

本研究针对萝卜芽苗菜中具有抗癌潜力的有机硫化合物（GSLs/ITCs）在消化过程中的代谢转化机制，通过对比白光和红蓝LED结合UV-C辐射对两个品种（Daikon和Red Rambo）的影响，采用INFOGEST体外消化模型和结构方程模型（SEM）揭示品种特异性代谢路径。发现Red Rambo在消化后显著提升抗癌物质sulforaphene（SFE）含量，为功能食品开发提供理论依据。

　　

在追求健康饮食的浪潮中，微绿色蔬菜因其高营养密度和短生长周期成为研究热点。萝卜芽苗菜作为十字花科代表，富含具有抗癌潜力的有机硫化合物——芥子油苷（glucosinolates, GSLs）及其水解产物异硫氰酸盐（isothiocyanates, ITCs）。然而，这些化合物的生物活性高度依赖消化过程中的转化效率，且不同品种和栽培条件可能显著影响其代谢路径。目前，关于光照条件如何调控GSLs-ITCs代谢网络，以及消化过程中品种特异性转化机制的研究仍存在空白。

为解决这一问题，葡萄牙的研究团队在《Food Research International》发表研究，以两个萝卜芽苗菜品种（Daikon和Red Rambo）为对象，通过垂直农场系统对比白光（W）和红蓝组合光（R+B）LED与不同UV-C辐射（0/1/3脉冲）的交互作用。采用INFOGEST体外消化模型模拟人体胃肠道环境，结合结构方程模型（SEM）解析代谢关系。

关键技术方法
研究使用垂直农场系统控制光照变量，通过HPLC-MS/MS定量分析GSLs和ITCs；采用INFOGEST 2.0体外消化模型分阶段模拟胃、肠消化；利用SEM建模揭示消化前后化合物的转化路径。

研究结果

1. 光照对萝卜芽苗菜有机硫化合物的影响
Daikon和Red Rambo均以脂肪族GSLs为主，其中脱氢芥酸（dehydroerucin, DER）占比最高（Daikon 80-84%，Red Rambo 66-68%），其次为glucoraphenin（GRE）。红蓝光（R+B）显著提升Daikon的DER含量（681.5±31.9 mg 100 g^-1
），而Red Rambo的ITCs总量在R+B光下增加至5.2±1.0 mg 100 g^-1
，表明光质响应具有品种特异性。

2. 消化过程中的代谢转化
消化后，Red Rambo表现出显著的glucoraphenin向sulforaphene（SFE）和sulforaphane（SFN）的转化，SEM证实该路径的显著性（p<0.05）。Daikon则未发现消化前后化合物的明确关联。Red Rambo的SFE生物可及性显著高于Daikon，凸显其作为抗癌功能食品原料的潜力。

3. UV-C辐射的辅助效应
UV-C对GSLs/ITCs的影响弱于LED光质，但3脉冲UV-C与R+B光协同可提升Red Rambo的ITCs产量，提示应激辐射的剂量依赖性效应。

结论与意义
该研究首次通过SEM揭示了萝卜芽苗菜消化过程中GSLs-ITCs的品种特异性转化规律，证实Red Rambo在R+B光下能高效生成抗癌活性物质SFE。成果为精准调控光照条件以优化功能型微绿色蔬菜生产提供了理论依据，同时证明SEM在食品消化代谢研究中的创新应用价值。研究强调品种选择与光环境设计的协同重要性，为开发靶向健康效应的农业技术开辟了新思路。