《Food Chemistry》：Unlocking the metabolomics and metagenomics code of phenyl moiety chromophore profiles underlying naturally occurring yellow color of dry-salted radish
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•色氨酸、姜黄素类、黄酮类和多酚类的代谢产物为黄色色素。•水分活度、滴定酸度和pH通过驱动微生物组装促进黄色形成。•植物乳杆菌、乳酪乳杆菌、乳杆菌、莱维乳杆菌驱动黄色形成。•含苯基化合物的代谢和转运促进黄色形成。•氨基酸和离子转运以及渗透响应系统促进色泽形成。引言金黄色干腌萝
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色氨酸、姜黄素类、黄酮类和多酚类的代谢产物为黄色色素。
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水分活度、滴定酸度和pH通过驱动微生物组装促进黄色形成。
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植物乳杆菌、乳酪乳杆菌、乳杆菌、莱维乳杆菌驱动黄色形成。
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含苯基化合物的代谢和转运促进黄色形成。
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氨基酸和离子转运以及渗透响应系统促进色泽形成。
引言
金黄色干腌萝卜是一种广受欢迎的发酵蔬菜，在世界范围内被广泛食用（Niu等人，2025）。这种有吸引力的天然黄色是黄萝卜的典型特征（Kumakura等人，2017）。此外，黄色色素已被证明具有抗氧化作用并有益于健康（Liu等人，2024）。制作黄萝卜时，将新鲜萝卜（萝卜）去皮、洗净并切成片。然后将萝卜片与干盐（6–10%，w/w）混合，在20–25°C条件下干腌20–60天。当萝卜颜色由白色变为黄色时，发酵即完成（Kobayashi等人，2020）。黄萝卜的传统加工依赖于经验实践，这通常会导致色泽不稳定、褐变劣变以及发酵周期延长（Cui等人，2023；Liu, Deng等人，2022）。探索干腌过程中色泽形成的机制对于建立黄萝卜质量稳定的标准操作规程尤为重要。
萝卜在腌制发酵过程中由白色变为黄色的典型色泽演变，来源于具有复杂发色团的多重黄色色素的形成（Matsuoka等人，2002）。一般来说，蔬菜的黄色与天然存在的色素有关，包括含苯基部分的双键、含苯基部分的吡咯（吲哚）和酚羟基（Long等人，2026；Matsuoka等人，2008；Ozawa, Kawakishi等人，1990）。典型的黄色色素通常具有相同的苯基发色团，并表现出光致黄色化现象。发色团色素的产生涉及天然存在前体的复杂物理化学和生化转化，包括氨基酸、植物化学物、硫代葡萄糖苷及其降解产物异硫氰酸酯（Takahashi等人，2015；Zhang等人，2021）。在萝卜加工过程中，多种非生物和生物因素负责色素的转化和产生。盐分扩散、水分活度和酸性条件通常是促进色素相关化合物化学反应的非生物因素（Jiang等人，2025；Luo等人，2023）。盐分扩散进入萝卜组织以及液体从萝卜组织中渗出是影响萝卜水分活度和渗透压的非生物因素（Tang等人，2022）。此外，发酵过程中有机酸的积累促进了酸性条件（Jiang等人，2024）。更重要的是，来自萝卜和环境的周生微生物和内生微生物是在干腌萝卜过程中积极生长并参与色素相关化合物生化转化的生物因素（Haiyue等人，2024；Liu等人，2025）。
以往关于探索干腌萝卜黄色物质基础的研究主要集中于单一色素的分离和鉴定。通过体外模拟色素相关化合物在特定理化条件下的化学反应和转化，研究者对机制进行了假设和推测。鉴于干腌萝卜黄色发色团的复杂组成以及色泽形成背后的复杂因素，需要强大的高通量工具来阐明天然存在的色素化学组成和色泽演变背后的机制（Long等人，2025）。代谢组学与宏基因组学的协调应用提供了代谢物组成、微生物群落及与色泽演变和品质形成相关的基因功能的全面图谱（Yu等人，2024）。然而，目前关于干腌萝卜金黄色色泽代谢物基础的机制，以及促进色素转化的非生物和生物因素的信息仍然十分有限。
本研究旨在通过整合宏基因组学和代谢组学分析，调查干腌萝卜的颜色、理化性质、氨基酸谱、硫代葡萄糖苷及黑芥子酶活性、黄色色素相关代谢物、微生物组成和基因功能。揭示黄色色素相关代谢物并阐明负责干腌萝卜色泽形成的非生物和生物因素，可以深入了解蔬菜在腌制、泡菜和发酵过程中的色泽演变机制。
章节摘要
干腌萝卜的制作
选取大小均匀的萝卜（萝卜）（直径10 ± 2 cm，长度30 ± 5 cm），洗净并切成8 cm × 3 cm × 0.7 cm的片。总共10 kg萝卜与8%的盐（w/w）混合。然后将干腌萝卜随机均匀分为两组，每组含5 kg萝卜。第一组放入透气的网袋中置于罐内进行干腌，温度为4°C。在干腌过程中，称量干腌萝卜以估计重量损失。
外观与色泽
如图1所示，干腌萝卜的外观直接反映了干腌过程中的色泽演变。YE萝卜在20天后逐渐发展出黄色。在随后的干腌过程中，黄色保持稳定。特别值得注意的是，在40天后颜色由黄色演变为金黄色。相比之下，WH萝卜在20天内保持白色，然后在40天后逐渐变为褐色。色差计的颜色分析进一步证实了外观观察的结果（
结论
本研究通过整合分析颜色、理化性质、微生物计数、氨基酸谱、硫代葡萄糖苷和黑芥子酶活性、宏基因组学和代谢组学，探讨了非生物和生物因素介导的干腌萝卜黄色色素形成。干腌萝卜黄色色素中天然存在的色素包括含吲哚的色氨酸代谢物（吲哚、β-咔啉、吡咯烷酮），
CRediT作者贡献声明
葛利洪：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，指导，软件，项目管理，调查，数据管理，构思。杨珊：可视化，验证，资源，方法，形式分析，数据管理，构思。曾学庆：验证，方法，形式分析，数据管理。黄玉丽：方法，形式分析，数据管理。赖红梅：验证，方法，形式分析。王亚丽：方法，形式分析，
利益冲突声明
作者声明他们没有任何已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。
致谢
本研究获得了国家重点研发计划（2023YFD2100500）、四川省杰出青年科学基金（2024NSFJQ0032）、四川省农业厅科技创新招标计划开放竞赛（2025NYGJ05）以及四川省农业科学院"原始创新2035"（YSCX2035-008）的资助。
葛利洪|杨珊|曾学庆|黄玉丽|赖红梅|王亚丽|梅元|赵楠
