引言
野米(WR) (Zizania palustris) 是一种在北美草原地区种植的谷物(Millas等, 2026)。它对原住民社区,特别是奥吉布瓦族具有重要的文化和经济意义(Dowsley等, 2024)。野米富含蛋白质、纤维、碳水化合物、维生素、矿物质和生物活性化合物(Yang等, 2025)。然而,与其他谷物相比,其消费量较低(Yang等, 2025),这表明需要对其营养组成和健康益处进行全面研究,以支持其在全球范围内的更广泛采用。尽管如此,野米越来越多地被添加到食品产品中,展现了其作为食品创新和产品开发的潜在功能性原料(Ochizuki等, 2024)。特别是,野米含有一系列生物活性植物化学物,包括酚酸、黄酮类化合物、类胡萝卜素和其他抗氧化化合物,这些化合物可减轻氧化应激和炎症反应,从而赋予其促进健康的潜力(Saini等, 2022; Yu等, 2021)。
加工方法可通过生物活性成分的降解、转化或增强释放,对野米的营养组成、植物化学物特征和抗氧化能力产生重大影响(Peres等, 2023)。然而,现有研究主要定量测定总酚(TPC)、总黄酮(TFC)和总花青素(TAC)含量等总体指标(Chu等, 2018; Massaretto等, 2023; Yu等, 2021),而加工过程中单个植物化学物代谢物及全面的代谢组学特征的变化仍未得到充分探索。
紫胡萝卜(Daucus carota subsp. sativus)是广泛栽培的高营养蔬菜,富含促进健康的植物化学物(Purewal等, 2023)。由于其含有高浓度的类胡萝卜素(包括α-和β-胡萝卜素、叶黄素和番茄红素,具体取决于根的颜色),其植物化学物组成已被广泛研究(Mandrich等, 2023; Pérez等, 2023)。
在胡萝卜的植物化学物中,绿原酸是主要的酚酸,而紫品种中存在大量的花青素衍生物(即花青苷)(Mizgier等, 2016; Pérez等, 2023)。这些化合物通过清除自由基而有助于紫胡萝卜的抗氧化活性(Mizgier等, 2016)。尽管紫胡萝卜中的酚酸已被表征,但不同品种间的比较研究仍有限,证据表明植物化学物的积累受到遗传因素的强烈影响(Aubert等, 2017)。因此,需要对不同胡萝卜品种的植物化学物特征进行研究以确定这一点。
由于其多样化的植物化学物组成,胡萝卜作为功能性食品原料受到越来越多的关注。已有报道称,将胡萝卜添加到面条和乳制品类涂抹配方等产品中,可改善总酚含量(TPC)、总花青素含量(TAC)和抗氧化活性(Arslan Bayrakc? & Bilgi?li, 2024; M?rtin等, 2026)。
加工条件,特别是温度、pH值和氧气暴露,可通过降解、转化以及与食品基质的相互作用,对胡萝卜植物化学物的稳定性产生重大影响(Ingemann Berentzen等, 2024)。先前的研究报道了在加工过程中,由于氧化降解,总酚含量(TPC)、总花青素含量(TAC)和类胡萝卜素含量均有所下降,如在黑胡萝卜果酱生产中的表现(Kamiloglu等, 2015)。确定加工对总体植物化学物含量(TPC和TAC)的影响,而对特定植物化学物化合物的了解很少。
随着功能性食品在增强生物活性化合物膳食摄入方面受到越来越多的关注(Arshad等, 2025),小麦面条因其消费广泛、价格实惠、货架稳定性好以及与功能性原料的兼容性而成为植物化学物强化的理想载体(Olorunsogo等, 2023)。掺入富含酚类的原料,包括紫色和橙色红薯以及胡萝卜,已证明可以改善面条的酚类含量、抗氧化能力和功能特性,而不会损害其技术品质(Gwak等, 2026; Olorunsogo等, 2023; Thuy等, 2020)。然而,文献显示,野米面条研究仍然相对有限(Gwak等, 2026; Too等, 2026),关于特定植物化学物化合物及其在面条配制后的加工稳定性研究较少。
尽管取得了这些进展,但大多数研究集中在总体植物化学物指标上,如总酚含量和抗氧化活性,这只能有限地了解基因型、化合物结构和食品基质相互作用如何影响面条加工过程中单个植物化学物的保留、稳定性和转化。因此,加工对野米面条中添加胡萝卜品种后花青素、类胡萝卜素以及游离态和结合态酚酸的影响仍然知之甚少。为弥补这一空白,本研究探讨了用不同紫胡萝卜品种强化如何影响野米面条中游离态和结合态酚酸、花青素和类胡萝卜素的特征。此外,我们评估了面条加工如何影响这些植物化学物的稳定性、保留和转化。我们假设紫胡萝卜强化将增强野米面条的植物化学物组成,而加工将通过对降解、转化和基质相互作用的差异性影响,影响单个化合物的稳定性。研究结果揭示了加工过程中的植物化学物变化,并支持开发具有改善的健康促进化合物保留率的功能性野米面条。