蘿卜硫素（sulforaphane）又稱萊菔硫烷，是由硫代葡萄糖苷在內(nèi)源性芥子酶作用下水解所得。蘿卜硫素主要分布在十字花科蔬菜中，包括蕓薹屬中的大白菜、小白菜、結(jié)球甘藍(lán)、青花椰菜、花椰菜、紫甘藍(lán)和蘿卜屬中的白蘿卜、紅蘿卜等。

不同處理條件下不同十字花科植物中的蘿卜硫素含量有所不同，研究顯示，蕓薹屬中的蘿卜硫素含量大于蘿卜屬，蕓薹屬中青花椰菜蘿卜硫素含量最高，為480 μg/g，花椰菜含量最低，為35.2 μg/g；蘿卜屬中紅蘿卜的蘿卜硫素含量最高，為26.6 μg/g，白蘿卜含量最低，為19.8 μg/g。

蘿卜硫素的穩(wěn)定性受熱和pH的影響較大，加熱會導(dǎo)致硫代葡萄糖苷水解酶失活，從而影響蘿卜硫素的穩(wěn)定性。生食西蘭花中異硫氰酸鹽含量是煮熟西蘭花的3倍。煮沸和熱燙會對蘿卜硫素造成很大損失，但短時間蒸汽加熱和發(fā)酵有助于硫代葡萄糖苷向蘿卜硫素的生物轉(zhuǎn)化，而短時間微波處理比加熱和發(fā)酵更能促進蘿卜硫素的形成，低溫冷凍可有效避免硫代葡萄糖苷和蘿卜硫素的損失。

蘿卜硫素在堿性條件下迅速降解，在酸性條件和低溫條件下比較穩(wěn)定。蘿卜硫素在大于60 ℃ 高溫條件下不穩(wěn)定，在 pH2.2 條件下，60 ℃ 加熱 6 h 后，蘿卜硫素的保留率仍可達(dá)95.10%，而pH6.0的相同溫度時間條件下，蘿卜硫素的保留率僅為32.10%。

影響十字花科蔬菜采后蘿卜硫素含量的因素

1、貯藏條件

溫度是影響蔬菜儲存過程中多種生理反應(yīng)的重要因素，包括呼吸、蒸發(fā)和成熟衰老。當(dāng)溫度超過某個特定的臨界值，植物的新陳代謝會迅速增強，而且這個過程中，許多有害的細(xì)菌和病菌會迅速繁殖，從而使植物的器官發(fā)生衰老、萎蔫、黃化以及霉變，將嚴(yán)重?fù)p害植物的儲存和保鮮能力。

研究表明，對于大多數(shù)十字花科蔬菜，當(dāng)貯藏溫度在9和15℃時，可以保持蔬菜中大部分的硫代葡萄糖苷，當(dāng)貯藏溫度為21℃時，硫代葡萄糖苷含量下降，尤其是脂肪族硫苷。其原因可能是由于貯藏溫度會對各種參與硫苷合成的酶造成影響，因此，溫度的高低直接影響植物體內(nèi)硫苷的濃度。

氣調(diào)是一種可以延緩生物活性物質(zhì)降解、有效維持蔬菜品質(zhì)的采后貯藏保鮮技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，十字花科蔬菜冷藏初期進行氣調(diào)處理，可顯著提高硫代葡萄糖苷等次生代謝產(chǎn)物的含量。低溫貯藏同氣調(diào)的聯(lián)合，能有效延緩蔬菜的衰老，并能減少營養(yǎng)成分的流失。

此外，研究表明，褪黑素具有調(diào)控植物中含硫類化合物合成及代謝的能力，當(dāng)西蘭花接受100 μmol/L褪黑素處理時，其中總硫代葡萄糖苷、蘿卜硫苷和蘿卜硫素的含量顯著增加。

2、干燥方式

蘿卜硫素的形成是通過酶促反應(yīng)進行的，其生成和降解強烈依賴于溫度。因此，可以通過調(diào)節(jié)干燥過程中的溫度來減少蘿卜硫素的損失。研究發(fā)現(xiàn)，真空干燥能夠較大程度減少蘿卜硫素的損耗，并能夠保護其生理功能。

不同烹飪方法處理西蘭花研究發(fā)現(xiàn)，采用煮制方式處理西蘭花時，蘿卜硫素的含量會顯著降低，其原因可能是硫代葡萄糖苷具有較強的水溶性， 在煮制過程中，它會被溶解在水中；使用微波或蒸煮烹飪方法時，隨著烹飪時間的延長，蘿卜硫素的含量會先升高，然后降低。其原因可能是西蘭花在加熱過程中，表皮硫特異蛋白（ESP）的活性下降，導(dǎo)致腈的形成減少，從而使蘿卜硫素的含量增加。但是繼續(xù)加熱，黑芥子酶的活性就會失去作用，從而使蘿卜硫素的含量下降。即在適宜的溫度范圍內(nèi)，通過抑制十字花科蔬菜中ESP的活性，可大大降低蘿卜硫腈的生成率，從而促進蘿卜硫素的生成。

蘿卜硫素的提取及純化

目前，對十字花科蔬菜及其種子中提取蘿卜硫素的研究中，大部分學(xué)者采用酶解法結(jié)合有機溶劑萃取的方式。蘿卜硫素純化方法有大孔樹脂吸附法、反向高效制備液相色譜法、柱層析法、反相高效制備液相色譜法、高速逆流色譜法等。

蘿卜硫素在大孔樹脂上具有良好的吸附性能，因此大孔樹脂吸附法是較理想的蘿卜硫素純化方法。有學(xué)者通過SP850 樹脂吸附，乙醇溶液洗脫，得到純度為85% 以上的蘿卜硫素。并研究表明SP850 吸附蘿卜硫素是一個放熱過程，降低溫度有利于蘿卜硫素吸附。

柱層析法中的硅膠柱層析法因其精確度好、操作簡單且成本相對較低，運用于蘿卜硫素純化處理。反

向高效制備液相色譜法可以得到較高純度的蘿卜硫素。西蘭花種子經(jīng)脫脂、酶解、提取后，可以通過反相高效液相色譜法分離純化蘿卜硫素，固定相通常為C18，流動相為丙酮/水、乙腈/水或甲醇/水等。

此外，高速逆流色譜法（HSCCC）具有樣品無損失、無污染、高效、快速和大制備量等優(yōu)點，因此是蘿卜硫素純化的有效方法。

蘿卜硫素的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)

① 含蘿卜硫素的西蘭花芽飲料。研究表明，蘿卜硫素具有環(huán)境解毒劑的功效且西蘭花芽苗菜的干預(yù)能增強一些空氣污染物的解毒作用。此外，蘿卜硫素可以通過激活Keap1-Nrf2細(xì)胞保護信號通路，防止內(nèi)源性風(fēng)險因素，起到抗氧化、抗炎等作用。富含蘿卜硫素的西蘭花飲料能快速、持續(xù)提升人體對致癌物苯和丙烯 醛代謝產(chǎn)物的解毒能力。

② 含蘿卜硫素的西蘭花芽粉。有研究將蘿卜硫素從濃縮的西蘭花芽液中提取出來制成西蘭花芽粉，結(jié)果表明，富含蘿卜硫素的西蘭花芽粉能降低二型糖尿病失調(diào)患者的空腹血糖和糖化血紅蛋白（HbA1c），此西蘭花芽粉能夠使血清胰島素濃度和 HOMA-IR顯著降低，并能改善對2 型糖尿病患者胰島素抵抗。

③ 含蘿卜硫素的卷心菜發(fā)酵泡菜。卷心菜含有蘿卜硫素的前體，蘿卜硫素是Nrf2最活躍的天然活化劑。發(fā)酵蔬菜含有許多乳酸桿菌，它們也是有效的 Nrf2 激活劑。來自卷心菜的泡菜含有幾種芥子油苷，它們可以在植物本身或通過人體微生物群轉(zhuǎn)化為蘿卜硫素。在中歐國家，人們通常食用生的和發(fā)酵卷心菜，使得蘿卜硫素成為國家全民性的健康食品。此外，研究表明，利用富含蘿卜硫素的發(fā)酵泡菜，可以預(yù)防炎癥或慢性社交失敗應(yīng)激后小鼠的抑郁樣表型。

參考資料：

[1]孫奕良,李海燕,洪漢君等.十字花科植物蘿卜硫素生理功能及其產(chǎn)品應(yīng)用 的研究進展[J].食品工業(yè)科技,2024,45(02):364-372.

[2]張婧怡,鄭巖,崔方超等.蘿卜硫素的合成、功能及其外源調(diào)控研究進展[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2023,14(12):173-180.

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。