藜麥特性及開發(fā)利用研究進(jìn)展

王晨靜，趙習(xí)武，陸國權(quán)，毛前

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院/浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江臨安 311300；3.浙江水利水電學(xué)院水利工程系，浙江杭州 310018）

藜麥特性及開發(fā)利用研究進(jìn)展

王晨靜1，2，趙習(xí)武1，2，陸國權(quán)2，毛前3

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院/浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江臨安 311300；3.浙江水利水電學(xué)院水利工程系，浙江杭州 310018）

藜麥Chenopodium quinoa為藜科Chenopodiaceae藜屬Chenopodium的1年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲的安第斯山脈，已有5 000多年的栽植歷史。藜麥品種多樣，資源豐富，以其極高的營養(yǎng)價(jià)值和多種開發(fā)利用價(jià)值近年來引起人們的普遍關(guān)注。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究，概述了藜麥喜濕熱強(qiáng)光、稍耐凍、短日照，穗狀花序、自花授粉、種子繁殖及生長期等生物學(xué)特性，耐鹽堿、干旱、霜凍、病蟲害等生理學(xué)特性和總多酚、皂甙、黃酮類、多糖、蛋白質(zhì)與氨基酸、礦質(zhì)營養(yǎng)素及其他化學(xué)成分等方面的研究進(jìn)展，并闡述了藜麥在食用、工業(yè)、農(nóng)用、藥用、觀賞價(jià)值等的開發(fā)利用現(xiàn)狀及其存在的問題。建議加強(qiáng)藜麥品種資源、抗逆性、化學(xué)成分等方面的研究，發(fā)掘藜麥潛在的利用價(jià)值。參35

藜麥；生物學(xué)特性；生理學(xué)特性；化學(xué)成分；開發(fā)利用；綜述

藜麥Chenopodium quinoa，又稱南美藜、藜谷、奎奴亞藜等，是一種1年生的藜科Chenopodiaceae草本作物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈，海拔2 800～4 200 m，緯度12°N～39°S。印第安人認(rèn)為藜麥?zhǔn)枪任镏?，栽植藜麥已? 000多年的歷史。藜麥的商業(yè)化栽植始于秘魯、玻利維亞、厄瓜多爾等國家，1980年美國植物學(xué)家將藜麥從南美引入科羅拉多州，2000年后藜麥開始被營養(yǎng)學(xué)家們認(rèn)可并推薦，并于20世紀(jì)90年代以后作為候選的特色農(nóng)作物，被美國、加拿大和歐洲等引進(jìn)和栽植。中國于1987年由西藏農(nóng)牧學(xué)院和西藏農(nóng)科院開始引種試驗(yàn)研究，并于1992年和1993年在西藏境內(nèi)大范圍小面積試種均獲成功[1]。目前，在陜西、山西、青海、四川、浙江等地均已有小規(guī)模適應(yīng)性種植。藜麥的生長習(xí)性和開發(fā)利用方式與禾本科的青稞Hordeum vulgare var.nudum有一定的相似之處。青稞是青藏高原1年1熟的標(biāo)志性作物，可生于海拔4 500m以上的局部高海拔高寒地帶，具有高蛋白、高纖維、高維生素和低脂肪、低糖的特性，但和藜麥相比，其營養(yǎng)價(jià)值不全面，且消化系統(tǒng)不好和孕婦等人群宜少食。藜麥則沒有這些禁忌，其營養(yǎng)價(jià)值極高，營養(yǎng)全面，且具有多種開發(fā)利用價(jià)值，值得大力度大范圍推廣。近年來藜麥已經(jīng)引起各類研究者、生產(chǎn)者及普通消費(fèi)者廣泛的關(guān)注，但藜麥作為有待普及和推廣的新興作物，對藜麥的理論研究和開發(fā)利用尚有待深入。2013年對藜麥來說更是意義非凡的一年，聯(lián)合國大會將2013年定為“國際藜麥年”，旨在讓世界關(guān)注藜麥的生物多樣性和營養(yǎng)價(jià)值在提供糧食和營養(yǎng)安全、消除貧困以及在支持實(shí)現(xiàn)千年發(fā)展目標(biāo)等方面所能發(fā)揮的作用。著者在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新研究動態(tài)，對藜麥的生物學(xué)特性、資源培育、生理學(xué)特性、化學(xué)成分和開發(fā)利用等方面的研究進(jìn)行了綜述，以期為藜麥新品種選育、產(chǎn)品開發(fā)利用等提供科學(xué)依據(jù)。

1 資源分布與生長環(huán)境

藜麥原產(chǎn)于玻利維亞、智利和秘魯一帶的安第斯山脈，喜熱帶、亞熱帶干濕氣候，生長氣溫為2～35℃，生長適溫14～18℃，在營養(yǎng)生長階段可耐輕度霜凍（-1～0℃），在種子結(jié)實(shí)之后可耐-6℃低溫；為短日照植物，性喜強(qiáng)光；喜高海拔地區(qū)，最適栽植于3 000～4 000m高的山地或高原上；為耐鹽堿植物，適宜的土壤pH 4.5～9.5且排水良好的砂質(zhì)壤土或壤質(zhì)砂土。Geerts等[2]的研究認(rèn)為：若能采用整體標(biāo)定的虧灌標(biāo)準(zhǔn)，可以使藜麥的栽植區(qū)域得到大幅度拓展，從而獲得穩(wěn)定的藜麥產(chǎn)量。

2 生物學(xué)特性

藜麥為藜科藜屬1年生草本，品種豐富多樣，基本顏色有綠色、紫色和紅色，成熟期顏色會發(fā)生改變。莖木質(zhì)狀，直立且粗，分枝或不分枝；葉單葉互生，葉片鵝掌狀，葉全緣或葉緣波狀鋸齒，幼葉綠色，老葉黃色、紫色或紅色等；深根性，直根系；生長周期為90～125 d。藜麥花小，花序多樣，有穗狀花序，圓錐花序，傘房花序等多種類型。藜麥同一植株上有雌花、兩性花和雄性敗育的花，其比例因品種而異，受遺傳和環(huán)境的影響。一般為自花授粉，異花授粉率為10%～15%。瘦果，種子外觀像小米，大小為2～20 mm，有紅、白、黑等多種顏色。目前，藜麥人工改良的品種還比較少，自然變異品種較多。

藜麥一般采用種子繁殖。于早春或夏末播種，條播，苗床須平整且排水良好；播種14～30?！l-1，覆土2.5～5.0mm。植株在自然肥力低的情況下仍能生長良好，若能施加適量氮肥則生長更為良好；稍耐旱，在種子階段不要澆過量的水。除草困難，無固定除草劑。當(dāng)種子變硬至指甲掐不動，且植株開始干枯變?yōu)闇\黃色或紅色，葉子開始掉落時(shí)既可收獲。種子在儲藏前必須進(jìn)行干燥處理。若在收獲期下雨會引發(fā)穗萌問題，成熟的種子暴露于潮濕的天氣中會在24 h內(nèi)發(fā)芽。種子必須干燥儲藏，作食物加工前，必須通過浸泡水中或機(jī)械的方法除去種皮中的皂甙。

藜麥整個(gè)生長期可以分為6個(gè)階段：出苗期：播種—出苗；幼苗期：出苗—現(xiàn)出花序；顯序期：顯穗—開花；開花期：初花—終花；灌漿期：終花—籽粒變硬；成熟期：80%以上的籽粒變硬[3]。

3 生理學(xué)特性

藜麥對鹽堿、干旱、霜凍、病蟲害等的抗性能力都很強(qiáng)[4]。Canahua等[5]的研究認(rèn)為：藜麥有較強(qiáng)抗旱性的原因是因?yàn)槠湫螒B(tài)特征，如根系龐大，須根多而密；含有草酸鈣的囊泡具有強(qiáng)大的吸水性。Vacher[6]分析了藜麥對干旱脅迫下的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在干旱條件下，葉片的水勢及氣孔導(dǎo)度均很低，但氣體仍在交換，所以藜麥可以保持高的葉片水分利用效率，來彌補(bǔ)氣孔導(dǎo)度的減少。Jacobsen等[7]在此基礎(chǔ)上的研究認(rèn)為，在干旱條件下，藜麥有敏感的氣孔關(guān)閉系統(tǒng)，來保持葉片水勢，使水分利用效率（WUE）上升。脫落酸（ABA）和氣孔關(guān)閉系統(tǒng)有關(guān)，在藜麥?zhǔn)艿礁珊得{迫時(shí)誘導(dǎo)氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓下降。

由于叢枝菌根可以最大限度地利用營養(yǎng)素，因此，藜麥可耐鹽漬化土壤，并能在鹽水灌溉的情況下生長，其可耐酸堿度為pH 4.8～9.5[8]。玻利維亞一帶的藜麥栽培品種‘Kancolla，在灌溉所用水的電導(dǎo)率為57mS·cm-1的情況下仍有高達(dá)75%的發(fā)芽率[9]。Adolf等[10]探究了藜麥耐鹽性的機(jī)制，認(rèn)為藜麥耐鹽性強(qiáng)的原因可能有：通過隔離控制藜麥葉肉細(xì)胞液泡中的鈉離子（Na+），木質(zhì)部中的鈉離子（Na+）；較高的活性氧耐受性；保留鉀離子（K+）能力強(qiáng)以及對氣孔的有效控制等。

Garcia等[11]計(jì)算了藜麥、花生Arachis hypogaea和棉花Gossypiumspp.的季節(jié)性響應(yīng)因子（ky值），其中藜麥的ky值最低，表示輕微的干旱脅迫不會導(dǎo)致藜麥產(chǎn)量的大幅度減少。Jacobsen等[12]認(rèn)為藜麥在達(dá)到最大生長量的時(shí)候其生理學(xué)敏感性最高。Geerts[13]等的研究認(rèn)為：開花時(shí)間和干旱脅迫指標(biāo)的相關(guān)性比生理成熟時(shí)間的相關(guān)性高，因此，可以利用調(diào)虧灌溉來控制藜麥的物候期。

4 化學(xué)成分

4.1 總多酚

Pasko等[14]的研究認(rèn)為，藜麥種子及新芽中有較多的總多酚。Alvarez-Jubete，Hirose等[15-16]的研究結(jié)果與此一致。Alvarez-Jubete等[15]在此基礎(chǔ)上對藜麥中總多酚的含量和成分進(jìn)行了分析，認(rèn)為藜麥總多酚中槲皮素和山奈酚的含量最多。

4.2 皂甙

Estrada等[17]認(rèn)為皂甙對病毒性疾病有一定的抗性，且可以降低膽固醇的影響以及通過黏膜來增加藥物的吸收等。Woldemichael等[18]的研究發(fā)現(xiàn)藜麥種子中含有很高的皂甙（20%～30%）。近期一些報(bào)道認(rèn)為對藜麥皂甙進(jìn)行堿性處理可以提高其生物活性。Brady等[19]的研究認(rèn)為，熱加工工藝處理藜麥粉會導(dǎo)致皂甙分子的降解，從而影響感官及藥物性能。Stuardo等[20]對藜麥外殼中皂甙提取物進(jìn)行了不同的處理，結(jié)果表明：和未經(jīng)處理的藜外殼相比，經(jīng)過堿處理之后的藜外殼中含有大分子量的皂甙衍生物，有更多的疏水性，且對灰霉病的抗性更強(qiáng)。此結(jié)果和Martin等[21]，Woldemichael等[22]的研究結(jié)果一致。盡管藜麥外殼中皂甙成分很高，但這種副產(chǎn)物的商業(yè)價(jià)值并沒有得到相應(yīng)的重視。人們在食用藜麥之前一般都會用清水浸泡除去外殼以減少苦味，并沒有對其外殼進(jìn)一步加工利用。

4.3 黃酮類

Zhu等[23]從藜麥種子中分離出6種黃酮類化合物，分別為山奈酚3-O-[β-D-呋喃芹菜糖基（1＇-2″）]-β-D-半乳糖苷﹛kaempferol 3-O-[β-D-apiofuranosyl（1＇-2″）]-β-D-galactopyranoside﹜，山奈酚3-O-[-L-吡喃鼠李糖基（1″-2″）]-β-D-半乳糖苷﹛kaempferol 3-O-[-L-rhamnopyranosyl（1″-2″）]-β-D-galactopyranoside﹜，山奈酚3-O-[β-D-呋喃芹菜糖基（1＇-2″）-L-吡喃鼠李糖基（1″-6″）]-β-D-半乳糖苷﹛kaempferol 3-O-[β-D-apiofuranosyl（1＇-2″）--L-rhamnopyranosyl（1″-6″）]-β-D-galactopyranoside﹜，山奈酚3-O-（2，6-di-L-吡喃鼠李糖基）-β-D-半乳糖苷﹛kaempferol 3-O-（2，6-di-L-rhamnopyranosyl）-β-D-galactopyranoside﹜，槲皮素3-O-[β-D-呋喃芹菜糖基（1＇-2″）-L-吡喃鼠李糖基1″-6″）]-β-D-半乳糖苷﹛quercetin 3-O-[β-D-apiofuranosyl（1＇-2″）-L-rhamnopyranosyl（1″-6″）]-β-D-galactopyranoside﹜和槲皮素3-O-（2，6-di-L-吡喃鼠李糖基）-β-D-半乳糖苷﹛quercetin 3-O-（2，6-di-L-rhamnopyranosyl）-β-D-galactopyranoside﹜。Hirose等[15]又從藜麥種子中分離得到4種黃酮類化合物，分別為槲皮素（quercetin），山奈酚3-O-（2″，6″-di-O-α-吡喃鼠李糖基）-β-半乳糖苷[kaempferol 3-O-（2″，6″-di-O-α-rhamnopyranosyl）-β-galactopyranosides]，槲皮素3-O-（2″，6″-di-O-α-吡喃鼠李糖基）-β-吡喃葡萄糖苷[quercetin 3-O-（2″，6″-di-O-α-rhamnopyranosyl）-β-glucopyranoside]和槲皮素3-O-（2″-O-β-呋喃芹菜糖基-6″-O-α-吡喃鼠李糖基）-β-半乳糖苷[quercetin 3-O-（2″-O-β-apiofuranosyl-6″-O-αrhamnopyranosyl）-β-galactopyranoside]。

4.4 多糖

研究發(fā)現(xiàn)，藜麥有豐富的纖維素、淀粉等多糖[16]。另外，人們對藜麥中多糖類的化學(xué)成分也進(jìn)行了一定的研究。Cordeiro等[24]用水及100.0 g·L-1氫氧化鉀溶液萃取出藜麥種子（已除去淀粉）中的多糖，通過冰凍-解凍及膜連續(xù)超濾的方式對多糖進(jìn)行凈化，對凈化出的PQW，K2-30EM，K1-10RM及K1-30RM進(jìn)行糖成分分析，結(jié)果顯示：阿拉伯糖所占比例最多，兼有少量的鼠李糖和半乳糖，而糖醇酸的從比例4%～27%不等。

4.5 蛋白質(zhì)與氨基酸

Lamacchia等[25]的研究認(rèn)為，和普通谷物相比，藜麥中可利用的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。陳毓荃等[26]的研究認(rèn)為，藜麥中蛋白質(zhì)高達(dá)155.7 g·kg-1，并富含賴氨酸（57.1 g·kg-1），精氨酸（100.6 g·kg-1）等堿性氨基酸，天冬氨酸（7.6.3 g·kg-1），谷氨酸（116.3 g·kg-1）等酸性氨基酸。Bhargava等[27]的研究認(rèn)為，藜麥中還有蛋氨酸（4.0～10.0 g·kg-1）等中性氨基酸。

4.6 礦質(zhì)營養(yǎng)素

Hirose等[16]的研究表明，藜麥中含有豐富的礦質(zhì)元素（30.0 g·kg-1），錳、鉀、鈣、鎂、磷、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的谷物。

4.7 其他成分

藜麥中維生素B1，維生素E，脂質(zhì)，不飽和脂肪酸等的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高，其中脂質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)普通谷物的2～3倍，且脂質(zhì)穩(wěn)定性較高[15-16，28]。

5 開發(fā)利用

5.1 食用開發(fā)

和其他谷物相比，藜麥的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高（140.0～220.0 g·kg-1）；富含多種氨基酸，其氨基酸比例和聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）提出的理想比例接近[29-30]；脂肪為20.0～100.0 g·kg-1[31]；膳食纖維豐富，且不含麩質(zhì)[32]；并富含多種礦質(zhì)物質(zhì)及維生素等。由于藜麥中既含有纖維又含有蛋白質(zhì)，還被作為減肥食物受到廣大愛美人士的推崇。藜麥的種子可以像小米Setaria italica一樣直接煮食，也可以磨制成粉制作各類面食，還可以做湯；另外，藜麥的嫩葉和嫩芽也可以當(dāng)蔬菜食用，可作成營養(yǎng)豐富的色拉。目前，市面上藜麥的加工產(chǎn)品主要有：藜麥粉保健品、藜麥八寶粥、藜麥蘋果汁以及藜麥發(fā)酵的白酒等。

5.2 工業(yè)開發(fā)

藜麥中含有豐富的維生素、離胺酸等成分，而維生素B1可以減緩肌膚干燥，離胺酸可以使肌膚變得緊致有彈性。因此，藜麥可以用作化妝品原料中，如口紅、洗發(fā)水、身體乳等。目前，已有多種多樣的藜麥系列的保養(yǎng)產(chǎn)品見于市面。另外，藜麥中的皂甙具有廣泛的藥理作用和生物活性作用，如免疫作用、表面活性作用、抑菌、抗腫瘤作用、防治心血管疾病等，而且還可以作為食品天然甜味劑、保護(hù)劑、發(fā)泡劑、增味劑、抗氧化劑等[33-34]。

5.3 農(nóng)用開發(fā)

藜麥的種子及其他部分含20.0～60.0 g·kg-1皂甙（saponin）類次級代謝產(chǎn)物。這些皂甙及其衍生物對人體無毒，可以成為安全的農(nóng)用殺蟲或驅(qū)蟲劑，用作有機(jī)農(nóng)藥殺血吸蟲（殺軟體動物）；還可用作農(nóng)用飼料、潤濕劑和根生長劑等[36]。另外，藜麥莖稈可以作為動物的綠色飼料，無毒無害，且營養(yǎng)豐富。

5.4 藥用開發(fā)

Lucimara等[26]認(rèn)為，從藜麥中提取的阿拉伯多糖及果膠類多糖可以治療潰瘍。另外，藜麥中含有天然植物雌激素，植物雌激素主要是異黃酮（類黃酮物質(zhì)之一）活性成分，在臨床上經(jīng)常用來降壓、降糖、降脂，以及預(yù)防心腦血管、動脈粥樣硬化等疾病，尤其對乳腺癌、前列腺癌、絕經(jīng)期綜合征、心血管病和骨質(zhì)疏松有顯著作用[35]。

5.5 觀賞價(jià)值開發(fā)

藜麥抗逆性強(qiáng)，品種多樣，株高為0.2～3.0 m，種子顏色多樣，有白色、黃色、粉色、深紅、紫色和黑色等。有些品種的觀賞價(jià)值很高，若能將這些觀賞價(jià)值高的藜麥經(jīng)濟(jì)作物用作城市綠化中，可以豐富園林綠化模式，形成獨(dú)特的城市綠化中的農(nóng)作物景觀。

6 結(jié)語

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對藜麥有一定的研究，但缺乏深入系統(tǒng)的研究。一方面，由于藜麥原產(chǎn)于高海拔地區(qū)，且喜熱帶、亞熱帶干濕氣候，所以對于低海拔的地區(qū)來說，引種藜麥有一定困難，需篩選和培育出適合在低海拔地區(qū)生長的藜麥品種，從而擴(kuò)大藜麥的栽植范圍。另一方面，雖然藜麥已經(jīng)有5 000多年的栽植歷史，但是它的許多價(jià)值是在最近幾十年才得到人們進(jìn)一步的認(rèn)識和重視。目前，對藜麥化學(xué)成分的提取和鑒定以及生物活性等方面的研究還處在初步階段，對藜麥的開發(fā)利用不夠。總之，鑒于藜麥的潛在利用價(jià)值很高，對其品種資源、抗逆性、營養(yǎng)成分和開發(fā)利用價(jià)值等方面進(jìn)行深入系統(tǒng)研究和開發(fā)，具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。

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A review of characteristics and utilization of Chenopodium quinoa

WANG Chenjing1，2，ZHAO Xiwu1，2，LUGuoquan2，MAO Qian3
（1.School of Landscape and Architecture，Zhejiang A&F University，Lin，an 311300，Zhejiang，China；2.School of Agricultural and Food Science，Zhejiang A&F University/The Key Laboratory for Quality Improvement of Agricultural Products of Zhejiang Province，Lin，an 311300，Zhejiang，China；3.Hydraulic Engineering Department，Zhejiang University ofWater Resources and Electric Power，Hangzhou 310018，Zhejiang，China）

Chenopodium quinoa（quinoa），an annual herb of multiple species belonging to the genusChenopodium，is native to the Andes in South America，where it has been planted formore than 5 000 years. Because of quinoa，s high nutrient value and many uses，it has attracted extensive research.This paper reviewed research results from China and abroad concerning biological characteristics of quinoa such as heat，humidity，bright sunlight，cold resistance，short-days，spikes，self-pollination，seed reproduction，and growth period；physiological properties such as salinity，drought，frost，plant disease，and insect pest resistance；and chemical composition such as total polyphenols，saponins，flavonoids，polysaccharides，proteins，amino acids，mineral nutrients，and other chemical compositions.Then，its present exploitation and problems were elaborated.Overall，research to strengthen species resources，resistance，and chemical components，aswell as to explore quinoa，s potential utilization value should be undertaken.[Ch，35 ref.]

Chenopodium quinoa；biological characteristics；physiological properties；chemical composition；developmentand utilization；review

S512.9

A

2095-0756（2014）02-0296-06

2013-04-26；

2013-07-05

浙江省重大科技專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（2011C12030）；青海省海西州科技項(xiàng)目（2012-Y01）

王晨靜，從事園林植物栽培與應(yīng)用研究。E-mail：jeanwang9999@hotmail.com。通信作者：陸國權(quán)，教授，博士，從事根莖植物及特色品種的種質(zhì)資源開發(fā)利用等研究。E-mail：lugq10@z j u.edu.c n