近日，山东省农业科学院农产品加工与营养研究所果蔬加工与贮藏创新团队在食品领域国际TOP期刊《Postharvest Biology and Technology》（中科院1区TOP，影响因子IF=6.8）在线发表题为“2,3-butanedione maintained the quality by regulating yellowing and energy metabolism based on non-targeted metabolomics profiling in fresh-cut broccoli”的研究性论文。该研究首次从非靶向代谢组学视角，系统阐明了2,3-丁二酮（2,3-butanedione，简称BUT）通过协同调控鲜切西兰花黄化进程与能量代谢途径以维持其贮藏品质的分子机制，为鲜切果蔬采后保鲜技术的研发提供了重要理论依据与实践参考。
西兰花（Brassica oleracea var. italica）作为芸薹科十字花科蔬菜的典型代表，因其富含膳食纤维、维生素C、总酚类物质及硫代葡萄糖苷、萝卜硫素等具有潜在生理活性的功能性成分，在全球健康饮食市场中占据重要地位。随着消费升级与生活节奏加快，鲜切西兰花因“即食化”“少浪费”的产品特性，市场需求持续增长。然而，鲜切加工过程中造成的机械损伤会引发一系列采后生理劣变：一方面，叶绿素降解加速导致花球黄化，严重降低商品外观品质；另一方面，组织损伤会破坏细胞结构完整性，引发失水软化、微生物污染风险升高，同时显著缩短货架期，制约鲜切西兰花产业的规模化发展。因此，研发安全、高效的鲜切西兰花采后保鲜技术，解析其品质调控机制，成为当前果蔬加工领域的研究热点与关键需求。
2,3-丁二酮（BUT）是一种广泛存在于植物精油、发酵食品（如葡萄酒、烘焙咖啡、蜂蜜）中的天然风味物质，已在中国被批准作为安全食品添加剂使用，具备良好的产业应用基础。本研究通过多维度实验设计，综合生理指标与代谢组学数据，揭示了BUT调控鲜切西兰花采后品质的关键机制：BUT通过双重作用实现鲜切西兰花品质维持，一方面，直接抑制叶绿体降解与叶绿素分解，阻断黄化通路；另一方面，通过激活TCA循环与氨基酸代谢，为细胞修复与抗逆反应提供充足能量与物质基础。二者协同作用，最终实现对鲜切西兰花采后黄化的有效抑制，延长货架期并保持营养品质。
本研究首次将BUT用于鲜切西兰花保鲜研究，从代谢组学层面揭示其调控品质的分子机制，丰富了鲜切果蔬采后生理与代谢调控理论。同时，BUT作为已批准的食品添加剂，安全性高、来源广泛，本研究为其开发为新型鲜切果蔬保鲜剂提供了科学依据，具备快速转化为产业应用的潜力。若该技术成功产业化，可有效延长鲜切西兰花的货架期降低流通损耗，提升产品附加值，为鲜切果蔬产业的高质量发展提供技术支撑。
山东省农业科学院农产品加工与营养研究所为论文的通讯单位，农产品所史君彦助理研究员、王延圣副研究员为共同第一作者，王文亮研究员为唯一通讯作者，天津科技大学乔丽萍副教授参与部分研究工作。该研究得到山东省重点研发计划（重大科技创新工程）、国家自然科学基金、山东农科院农业科技创新工程等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114020
（撰写：史君彦 核稿：刘丽娜）
