近日，北京市农林科学院蔬菜所设施栽培科研团队在国际主流学术期刊《Food Chemistry》（IF=8.5，中科院一区）发表了题为“Effects of blanching cultivation on the chemical composition and nutritional quality of Chinese chive”的研究论文。该研究首次揭示了韭黄与韭菜风味差异的化学和遗传学基础，阐明了韭黄作为一种高端菜品的缘由，进一步拓展了我们对葱属蔬菜风味物质生物合成过程的认知。同时，团队还研发出水培韭黄生产装备，为韭黄产业提供了一项绿色安全的栽培新技术。韭黄种植的经济效益远高于传统韭菜，该项技术为推动韭菜产业高质量发展提供了新思路，作为农业新质生产力，有望在农民增收、乡村振兴过程中发挥关键作用。
韭黄（又被称为黄韭）是韭菜宿根经遮光栽培而形成的一种蔬菜产品。与韭菜相比，韭黄口感更为柔嫩和鲜辣，并带有淡淡的甜味，被认为具有较高营养和保健价值，因而成为深受人民群众喜爱一种高端食材。韭黄栽培在我国有着悠久的历史，西汉著名的《盐铁论·散不足》提到“冬葵温韭”，此处的“温韭”就是冬季温室中种植的韭黄，这表明我们中国人在西汉时期已经发明了遮光生产韭黄的栽培方式。到北宋年间，著名词人、美食家苏轼写下“断觉东风料峭寒，青蒿黄韭试春盘”的诗句，明确记载韭黄已是一种冬季菜蔬。南宋时期，著名爱国诗人陆游在品尝到韭黄时，曾写到“新津韭芽天下无，色如鹅黄三尺余”的诗句，对韭黄的喜爱之情溢于言表。毫无疑问，那时韭黄栽培已经开始在我国广泛流行，成为深受中国人喜爱、色香味俱佳的高端菜品之一。
不同栽培模式造就出韭黄与韭菜两种不同的蔬菜产品，遮光栽培有效提升了韭菜的品质和风味。然而遗憾的是，尽管我们有着两千年的韭黄栽培史，但对于黑暗环境如何改变了韭菜，形成风味独特的韭黄，迄今尚无定论。长期以来，韭黄品质究竟好在何处？遮光栽培如何影响韭菜风味物质的合成过程，导致两者品质风味的异同？韭黄生产也深受农药残留难题的困扰，如何通过栽培技术创新，为城乡居民提供绿色安全的高档韭黄产品？解答上述科学问题，创新无公害韭黄生产技术，成为当前推进蔬菜产业高质量发展的一项重大科技需求。
针对科学问题和产业需求，该研究首先通过电子鼻分析，证实韭菜与韭黄具的风味存在显著差异，进而通过比较代谢组研究，发现遮光处理促进了风味相关的氨基酸类和糖类物质的积累，降低了本脂素和香豆素类（膳食纤维）、黄酮类、酚酸类物质的含量，研究结果充分支持韭黄较韭菜更鲜辣、更甜糯、营养价值更高的传统观点；该研究还分析了黑暗环境对辛辣风味物质前体分子S-烃基半胱氨酸亚砜（CSO）合成过程的影响，发现尽管遮光处理导致特定CSO积累明显增加，但CSO合成中间产物的积累增量更多，且催化CSO合成最后一步硫氧化反应的酶基因AtuFMO1转录水平显著下调。因此，该项研究结果揭示黑暗环境能抑制AtuFMO1参与的硫氧化反应，该步反应是CSO合成的限速步骤。论文通过解析韭黄风味代谢组，探究了光调控韭菜CSO合成的作用机制，证实韭黄具有较高的食药用价值，为发展高品质韭黄生产提供了科学理论支撑。
此外，针对韭黄农残超标问题，设施栽培科研团队以水培韭菜技术为底盘，根据韭黄的生长需求，进一步集成了移动遮光轮作、自动控温/通风换气、LED补光复壮等措施，研发出水培韭黄生产技术，为推动产业绿色安全和可持续发展，提供了一项可复制、易推广的技术模式。
蔬菜所李宁博士和谢龙博士为该论文的共同第一作者，通讯作者为蔬菜所刘宁研究员，北京市农林科学院为第一完成单位。项目实施和论文写作过程中得到了蔬菜所刘明池研究员、武占会研究员和刘伟研究员的大力协助，栽培团队的梁浩高级工程师、季延海副研究员、王宝驹副研究员等也参与了本项研究工作。该课题得到了北京市“青年英才”计划、国家特色蔬菜产业技术体系、国家自然科学基金、国家蔬菜工程技术研究中心“叶菜协同创新”等项目的共同资助。
（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141824）
