在不同钾肥施用条件下培育的芝麻菜和卷心菜微绿植物的营养成分及植物化学物质组成

《Journal of Fluorine Chemistry》：Nutrient and phytochemical composition of rocket and cabbage microgreens grown under varying potassium regimes

本研究分析了野生 Rocket 和黑卷心菜微greens 在不同钾浓度（0、60、120 mg/L）下的营养、挥发性有机物（VOCs）及保质期特性。结果显示，降低钾浓度（K60）不影响感官品质和微生物指标，且黑卷心菜在低钾条件下钾含量显著降低，钠含量有所上升，但营养均衡性未受破坏。VOCs 分析表明，两种作物的主要香气成分（如1-戊烯-3-醇、异硫氰酸酯）在不同钾浓度下差异较小，K60 处理与 K120 控制组感官特性接近。结论表明，微greens 可通过调控钾浓度生产低钾功能性食品，适用于慢性肾病患者的营养需求，且冷储条件下（5°C，7天）品质稳定。

　　在现代饮食趋势中，功能性食品因其特定的营养特性而受到越来越多的关注。这类食品不仅提供了基础的营养成分，还富含对健康有益的生物活性物质，例如抗氧化剂、抗炎成分和具有其他生理功能的化合物。在这一背景下，微绿菜（Microgreens）因其高营养价值和独特的风味特性，逐渐成为功能性食品研究中的一个重要对象。微绿菜是指植物种子萌发后，仅生长至第一对真叶出现时的嫩芽，通常在实验室或商业温室中种植，以控制其生长环境。微绿菜在营养成分和风味物质方面的多样性，使其成为定制化饮食方案的重要资源。

本研究聚焦于两种常见的微绿菜——野生火箭（Diplotaxis tenuifolia L.）和黑甘蓝（Brassica oleracea L.）——在不同钾（K）浓度下的种植和收获后品质分析。通过实验，研究人员探讨了钾浓度对这两种微绿菜的营养成分、生理特性、感官品质和储存性能的影响。实验中采用了三种钾浓度：0 mg/L（K0）、60 mg/L（K60）和120 mg/L（K120），并分析了这些不同钾水平对微绿菜的潜在营养价值及适应性。

在实验设置中，研究人员选择了一个塑料温室作为微绿菜的种植场所，该温室位于意大利南部的Mola di Bari。种植过程中，使用了无化学处理的种子，并将其均匀分布在特定的生长基质上。为了保证实验的科学性和可重复性，所有处理均按照完全随机设计进行，并有三个重复组。此外，为了确保数据的可靠性，每组实验均包含多个样本。种植期间，微绿菜在特定的营养液中生长，其中包含不同的钾浓度。营养液的pH值被调整为5.5至6.0之间，以确保植物生长条件的稳定性。

研究结果表明，钾浓度对黑甘蓝微绿菜的元素组成有显著影响，而野生火箭微绿菜则表现出较为稳定的营养成分。这说明在某些植物中，钾的调控可能对整体营养成分产生更明显的影响，而在其他植物中，其营养组成可能对钾的改变不敏感。这可能与植物的种类及其在生长过程中对钾的生理需求有关。例如，黑甘蓝在钾浓度较高的情况下表现出更高的产量，而野生火箭则在钾浓度较低的情况下仍能保持良好的生长状态。

此外，研究还对微绿菜的挥发性有机化合物（VOCs）进行了全面分析。结果显示，野生火箭微绿菜中检测到37种VOCs，包括酮类、醇类、醛类、硫化物、萜类等；而黑甘蓝微绿菜中则检测到43种VOCs。这些化合物构成了微绿菜独特的风味特征，其中某些VOCs被确认为具有特定的香气活性。例如，一些醇类和醛类化合物被描述为具有温和的蘑菇香气，而一些硫化物则被认为与植物的特有味道有关。通过这些分析，研究人员能够识别出不同钾浓度对VOCs组成的影响，从而进一步理解微绿菜的风味形成机制。

在储存过程中，微绿菜的感官质量、生理特性及化学成分均受到储存时间的影响。研究发现，不同钾浓度的微绿菜在储存7天后仍然保持了较高的感官品质，这表明通过调控钾浓度，可以在不牺牲微绿菜感官特性的情况下，实现其营养成分的调整。例如，野生火箭微绿菜在储存期间的感官评分没有明显变化，而黑甘蓝微绿菜则在储存后仍表现出较高的感官品质。这一结果为微绿菜在功能性食品中的应用提供了重要依据，即通过调整生长条件，可以实现对微绿菜营养成分的定制化，而不影响其市场接受度和食用安全性。

研究还关注了微绿菜的储存期间的微生物变化。通过在储存前后对样品进行微生物计数，研究人员发现，不同钾浓度的微绿菜在储存过程中微生物数量的变化并不显著。这表明，即使在较低的钾浓度下，微绿菜仍然具有良好的储存性能，这与其生长环境和储存条件密切相关。然而，值得注意的是，在黑甘蓝微绿菜的储存过程中，某些特定的微生物群落数量有所减少，这可能与储存温度、微绿菜的生理状态及储存时间有关。

通过主成分分析（PCA），研究人员能够更直观地展示不同钾浓度对微绿菜风味物质的影响。PCA结果显示，野生火箭和黑甘蓝微绿菜在风味组成上存在明显差异，而钾浓度的变化对这些风味物质的影响则因种类而异。例如，在野生火箭微绿菜中，钾浓度较低的情况下，其风味物质的组成与钾浓度较高的情况相似，而黑甘蓝微绿菜则在不同钾浓度下表现出不同的风味特征。这些发现强调了不同植物种类在生长条件调控下的反应差异，也进一步支持了对微绿菜进行物种特异性栽培策略的必要性。

总体而言，本研究揭示了钾浓度对微绿菜的营养成分、生理特性及风味组成的影响。通过实验，研究人员发现，即使在较低的钾浓度下，微绿菜仍然能够保持较高的营养价值和感官品质，这为其在特定饮食需求中的应用提供了可能。例如，对于需要限制钾摄入的人群，如慢性肾病（CKD）患者，研究结果表明，通过适当调控钾浓度，可以生产出符合其饮食要求的微绿菜，而不影响其整体品质和风味。此外，研究还指出，微绿菜的风味物质组成在储存过程中变化不大，这进一步证明了其作为功能性食品的潜力。

微绿菜作为一种新兴的食品类型，其种植和储存条件的优化对于提升其营养价值和市场接受度至关重要。通过本研究，我们可以更好地理解钾浓度对微绿菜生长和品质的影响，并为未来开发更多符合特定营养需求的微绿菜品种提供理论支持和实践指导。研究结果不仅有助于食品科学领域的发展，也为农业生产和食品加工行业提供了新的思路和方法。