萨伦托地区栽培的芜菁亚种（Brassica rapa L. subsp. sylvestris (L.) Janch.）地方品种中发现的生物活性植物化学物质

《Horticulturae》：Bioactive Phytochemicals Found in Landraces of Brassica rapa L. subsp. sylvestris (L.) Janch. Cultivated in Salento Area

　　

为进一步深入研究因致力于种植传统产品的农民（守护者）进行选择和保存工作而产生的园艺生物多样性，研究人员将重点放在六个芜菁亚种（Brassica rapa L. subsp. sylvestris (L.) Janch.）的地方品种上；研究人员进行了分析，研究在萨伦托地区（意大利普利亚或阿普利亚大区）从种植到花序出现具有不同生长阶段行为的三个类群的芜菁（B. rapa）地方品种提取物中芥子油苷（glucosinolates, GLSs）、酚类化合物和抗氧化能力的存在情况。研究集中在萨伦托农民称为“cima di rapa cinquantina”（两个独立种质，50SC和50SD）、“cima di rapa sessantina”（种质60SC和60SD）和“rapacaula”（种质rcSD和rcGA）的三个地方品种上。研究人员揭示了十一种不同的芥子油苷和三种主要黄酮类化合物的存在，如kaempferol（山柰酚）、quercetin（槲皮素）和isorhamnetin（异鼠李素）衍生物。芥子油苷和黄酮类化合物的分布和含量在不同地方品种间差异很大。在所有地方品种中，glucobrassicanapin（芸苔葡糖硫苷）是主要化合物，其次是gluconapin（葡萄糖芸苔素），但60SC除外，其主要芥子油苷为吲哚族glucobrassicin（芸苔吲哚苷）。此外，50SC、50SD和60SC的特征是黄酮类化合物含量最高且抗氧化能力最强。这些发现为表征芜菁亚种（B. rapa subsp. sylvestris L.）地方品种作为人类健康有价值代谢产物的有用来源提供了基础，也为确定一个具有较高营养价值的地方品种作为种质保存和经济发展的起点提供了依据。

芸苔属（Brassica）作物广泛栽培，其营养价值和健康功效主要归因于硫代葡萄糖苷（glucosinolates, GLSs）和酚类化合物。GLSs水解后可产生异硫氰酸盐等活性物质，具有预防慢性疾病的潜力。地方品种（landraces）是农民长期选择和保存的产物，具有高度遗传和形态多样性，但在意大利萨伦托（Salento）地区栽培的芜菁亚种（Brassica rapa L. subsp. sylvestris (L.) Janch.）地方品种缺乏系统的植物化学表征。该研究发表于《Horticulturae》。研究人员选取六个地方品种，分为三组：cinquantina（50SC、50SD）、sessantina（60SC、60SD）和rapacaula（rcSD、rcGA），旨在通过代谢谱分析鉴别其生物活性成分，为品种保护和利用提供基础。

研究人员采用的主要技术方法如下：在意大利普利亚大区萨伦托地区三个市镇（San Cesario、San Donato、Galatina）收集样品，于花序形成后、开花前采集成熟花序；使用高效液相色谱-飞行时间质谱（HPLC-TOF/MS）鉴定并定量芥子油苷和黄酮类化合物；采用DPPH、ABTS和FRAP三种体外试验测定提取物抗氧化能力；通过单因素方差分析、Pearson相关分析、主成分分析（PCA）和热图聚类进行统计与多变量分析。

### 3.1 不同芜菁亚种地方品种花序中积累的芥子油苷和黄酮类化合物的鉴定与定量

HPLC/MS分析显示，六个地方品种花序提取物中共检出11种芥子油苷，包括6种脂肪族、4种吲哚族和1种芳香族GLS。总GLS含量变化显著，范围36.17~551.14 μg/g FW；50SC含量最高，50SD最低。除60SC外，glucobrassicanapin和gluconapin是主要GLS；60SC以吲哚族GLS为主（占总GLS 51%），主要含glucobrassicin。黄酮类化合物主要为山柰酚、槲皮素和异鼠李素衍生物，总黄酮含量在50SC、50SD和60SC中最高（506.47~693.34 μg/g FW），rapacaula两个样品最低（145.66和166.26 μg/g FW）。

### 3.2 不同芜菁亚种地方品种的代谢物变化

热图和聚类分析显示，50SC因高含量多种GLS而单独聚为一类；50SD和60SC因黄酮含量高聚为一类；rcSD、60SD和rcGA因两类化合物含量均较低聚为一类。

### 3.3 主成分分析（PCA）

PCA前两个主成分解释了91.6%的总方差。GLS含量和抗氧化能力是PC1的主要贡献因素，黄酮含量是PC2的主要贡献因素。50SC沿PC1明显分离，表明其GLS和抗氧化特性与其他地方品种不同；50SD和60SC因高黄酮含量而聚集。

### 3.4 抗氧化能力

DPPH和ABTS测定结果显示，50SC、50SD和60SC的抗氧化能力高于60SD和两个rapacaula样品；FRAP测定中，50SD和60SC最高，50SC次之，60SD最低。不同测定方法的结果差异可能反映各提取物中化合物的不同作用机制。

### 3.5 芥子油苷和黄酮类化合物与抗氧化能力的相关性

相关分析显示，芳香族GLS gluconasturtiin与DPPH和ABTS抗氧化值显著正相关（r≈0.69）；总GLS与DPPH和ABTS正相关，但与FRAP无显著相关；总黄酮与三种抗氧化测定均呈正相关。结果表明，GLS和黄酮共同贡献了提取物的整体抗氧化能力。

### 4. 讨论

讨论部分指出，glucobrassicanapin和gluconapin可能是萨伦托地区多数cima di rapa地方品种的化学标记，但不同品种间存在明显差异。60SC的GLS谱与西兰花（B. oleracea）相似，富含glucoraphanin和glucobrassicin，后者是吲哚-3-甲醇的前体，具有抗癌潜力。与意大利其他地区（如Campania的friarelli）相比，萨伦托地方品种的GLS和黄酮含量及组成有所不同，这可能与基因型、环境和农民选择有关。研究还讨论了抗氧化活性与代谢物含量的关联，指出单一化合物难以完全解释整体活性，需要进一步分离和测定单个GLS和黄酮的贡献。

### 5. 结论

本研究提供了对萨伦托地区栽培的B. rapa subsp. sylvestris地方品种生化特性的初步认识。植物化学分析显示了传统作物品种在当地生物、文化和经济背景中持续维持的多样性。这种广泛的变异性为开发具有有益健康效应的高品质、高附加值产品提供了重要基础。未来需要研究地方品种间的遗传多样性，以支持高价值作物的育种策略。