冷等离子体协同处理：同步提升芜菁种子萌发动力学与营养强化的创新策略

为解决传统农业资源消耗大、环境压力加剧的问题，研究人员创新性地采用冷等离子体(CP)双处理（种子+灌溉水）技术，显著提升芜菁(Brassica rapa)种子萌发率14.7%(p<0.05)，并通过LC-MS分析揭示其靶向调控酚类化合物（如柚皮苷+98.3%、咖啡酸+257.9%），同步实现农业增效与营养强化，为功能性食品开发提供新思路。

　　

随着全球人口激增和农业可持续性挑战加剧，传统耕作方式的高资源消耗弊端日益凸显。在这一背景下，如何通过创新技术实现"增产"与"提质"的双重目标成为研究热点。冷等离子体技术(CP)作为一种非热加工手段，因其能同时改善种子萌发和作物营养价值而备受关注。来自Imam Mohammad Ibn Saud Islamic大学的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表的研究，首次揭示了冷等离子体对芜菁(Brassica rapa)种子与灌溉水的协同处理效应，为破解农业可持续发展难题提供了新方案。

研究采用18 kV介质阻挡放电(DBD)系统处理种子，结合等离子体活化水(PAW)灌溉，通过LC-MS（液相色谱-质谱联用）和FTIR-ATR（傅里叶变换红外光谱-衰减全反射）等技术，系统分析了生理生化变化。突尼斯加贝斯绿洲提供的芜菁种子作为实验材料，确保了地域代表性。

植物材料
选用具有气候适应性和高营养潜力的芜菁种子，其富含的葡萄糖苷酸酯和酚类化合物为研究提供了理想模型。

冷等离子体处理
DBD系统产生的活性氧氮物种(RONS)通过物理化学双重机制发挥作用：一方面改变种皮亲水性（吸水率提升至51.2%），另一方面激活α-淀粉酶等关键代谢酶。

对萌发的影响
"种子+水"双处理组(PS-PW)展现协同效应，萌发动力学加速14.7%，证实CP通过改善水分吸收和能量代谢同步提升萌发效率。

营养品质调控
LC-MS揭示酚类化合物的精准重构：

• 生物活性物质柚皮苷(naringin)和抗菌成分咖啡酸(caffeic acid)分别激增98.3%和257.9%
• 保留87.1%的紫外线保护剂芹菜素-7-O-葡萄糖苷
• 抗氧化能力(ABTS•+活性)提升47.9%

FTIR-ATR检测到脂质过氧化和蛋白质解折叠特征，与代谢重组现象高度吻合。

该研究开创性地证实冷等离子体可作为"农业-营养"双效调控工具：在农业层面，通过优化萌发参数提升种植效率；在营养层面，实现酚类化合物的定向富集。特别是诱导产生的柚皮苷和咖啡酸，为开发抗炎、抗菌功能性食品提供了优质原料。研究团队提出的"种子-水"协同处理策略，为资源受限地区的精准农业实践提供了可推广方案，其揭示的RONS介导的代谢调控网络，为后续作物品质改良研究奠定了理论基础。