萌芽花生營養(yǎng)成分變化及其功能作用研究進(jìn)展

于 淼 劉紅芝 劉 麗 石愛民 胡 暉 王 強

萌芽花生營養(yǎng)成分變化及其功能作用研究進(jìn)展

于 淼1，2，3劉紅芝1劉 麗1石愛民1胡 暉1王 強1

（農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室／中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，北京 100193）
（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品與加工研究所2，沈陽 110161）
（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院3，沈陽 110161）

花生萌芽過程中，蛋白質(zhì)發(fā)生水解，脂肪含量下降，而白藜蘆醇含量急遽增加，可作為理想的功能食品基料。本文統(tǒng)計了近50年關(guān)于萌芽花生的文獻(xiàn)，重點分析了花生萌芽過程中蛋白質(zhì)、脂肪等主要營養(yǎng)物質(zhì)以及白藜蘆醇含量的變化，介紹了萌芽花生抗氧化和降脂等功能作用的研究進(jìn)展，同時還詳細(xì)闡述了國內(nèi)外萌芽花生加工利用的研究現(xiàn)狀。在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，指出了目前萌芽花生的營養(yǎng)因子富集、功能作用研究等方面存在的問題，并提出萌芽花生理論研究與食品開發(fā)等方向的展望，以期為萌芽花生在食品工業(yè)中的進(jìn)一步開發(fā)與利用提供參考。

萌芽花生 營養(yǎng)成分 功能作用 白藜蘆醇

芽類食品在近些年已逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點之一。所謂芽類食品是指谷物、豆類等經(jīng)過適當(dāng)?shù)拿劝l(fā)處理后制得的食品。現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究表明，谷物萌芽能夠提高蛋白質(zhì)的生物利用率、改善抗?fàn)I養(yǎng)因子［1］，對于豐富人類的營養(yǎng)素來源，改善人們的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)具有一定意義。

為數(shù)眾多的萌芽食品中，萌芽花生因富含蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素以及眾多生理活性成分而逐漸受到人們的廣泛關(guān)注［2］。研究發(fā)現(xiàn)，花生萌芽后蛋白質(zhì)逐漸降解為肽和氨基酸，脂肪含量降低，維生素含量全面提高，具有重要生理功能的多酚類物質(zhì)如白藜蘆醇等含量迅速增加，營養(yǎng)成分更易被人體吸收［3，4］。因此，專家預(yù)測，萌芽花生將成為二十一世紀(jì)健康營養(yǎng)品的新時尚［5］。

本研究歸納了近50年關(guān)于萌芽花生的研究文獻(xiàn)，詳細(xì)闡述了萌芽花生的營養(yǎng)物質(zhì)變化及其活性功能的研究進(jìn)展，同時介紹了萌芽花生的加工利用情況，指出了目前萌芽花生研究中存在的問題，分析了萌芽花生在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景。

1 萌芽花生研究的文獻(xiàn)統(tǒng)計

通過對1968年—2013年公開發(fā)表的關(guān)于萌芽花生營養(yǎng)成分及功能作用研究文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計（見表1）。外文檢索Science Direct、Springer Link、Pubmed數(shù)據(jù)庫，主要檢索詞為：peanut sprout、germination、nutritional ingredient、functions。中文檢索中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫及維普數(shù)據(jù)庫，主要檢索詞為：萌芽花生、發(fā)芽、營養(yǎng)成分、功能作用。同時采用手工檢索及文獻(xiàn)追溯的方法以提高查全率，所查文獻(xiàn)包括期刊文獻(xiàn)、會議匯編及學(xué)位論文等。

關(guān)于萌芽花生的研究主要分為生物育種、營養(yǎng)功能和食品加工三方面，共178篇。其中大部分為生物育種方面，營養(yǎng)功能和食品加工方面只有19篇。國內(nèi)從2008年才有關(guān)于萌芽花生營養(yǎng)功能和食品加工方面的研究報道，其中營養(yǎng)功能類5篇，均為營養(yǎng)成分分析方面，沒有向生理功能研究方向延伸。食品加工類只有1篇。國外雖然早在1968年就有關(guān)于萌芽花生營養(yǎng)及功能特性的研究，但相關(guān)文章也只有8篇。而且，2008年以前營養(yǎng)功能類的文章偏重于營養(yǎng)分析，2008年以后才逐漸出現(xiàn)功能研究類文章；食品加工類研究也是近幾年才開始，相關(guān)文章有5篇。

由此可見，無論國內(nèi)還是國外，目前對萌芽花生的營養(yǎng)功能與食品開發(fā)利用探索很少，而且主要集中在營養(yǎng)功能方面，對萌芽花生在食品加工中的應(yīng)用研究很少。這可能由于萌芽花生本身的功能活性物質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，不易保存，限制了其在實際中的應(yīng)用。因此需要繼續(xù)探索適合的萌芽花生加工工藝及方法，以改善萌芽花生制品的品質(zhì)，并深入分析萌芽過程中功能成分的變化，以及營養(yǎng)因子的富集手段與機(jī)理，為萌芽花生食品的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

表1 1968～2013年國內(nèi)外萌芽花生相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計

2 花生萌芽過程中營養(yǎng)物質(zhì)變化及功能特性

萌芽處理在生產(chǎn)實踐中常被作為改善種子營養(yǎng)質(zhì)量的有效方法。種子進(jìn)入萌發(fā)狀態(tài)后，體內(nèi)貯藏物質(zhì)開始水解，新器官也逐漸形成［6］。萌芽過程的主要特征是大分子貯藏物質(zhì)的降解、小分子活性物質(zhì)的合成或增加以及抗?fàn)I養(yǎng)因子的減少等，而種子萌發(fā)的實質(zhì)就是內(nèi)部大量酶原被激活和釋放，并從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的過程［7］。

2.1 花生萌芽過程中主要營養(yǎng)物質(zhì)變化

花生萌芽過程中脂肪的變化。國外50年前就開展了萌芽花生脂肪含量變化的研究。印度的Vyas等［8］研究了花生萌芽過程中脂肪的變化，發(fā)現(xiàn)花生在萌芽過程中脂肪含量明顯降低，且脂肪酸組成有變化；Huang等［9］研究了花生及其他油料作物萌芽過程中脂肪酶的變化，得出花生萌芽過程中脂肪酸含量降低的直接原因是由于脂肪酶活性的增強。紀(jì)紅等［10］利用山花8號，花育20號，花育26號3個花生品種進(jìn)行芽苗菜生產(chǎn)試驗，結(jié)果表明，脂肪含量隨萌芽時間的推移逐漸減少，第8天時達(dá)最低值。孫麗平等［11］發(fā)現(xiàn)“小粒紅”花生萌芽期的脂肪含量顯著低于未萌芽時，且脂肪酸組成中亞油酸、亞麻酸所占比例較未萌芽時降低，油酸比例增加。

花生萌芽過程中蛋白質(zhì)、肽和氨基酸的變化。戴凌燕［12］研究了3種藥劑對花生芽菜萌發(fā)及蛋白質(zhì)含量的影響，發(fā)現(xiàn)花生芽菜生長過程中，蛋白質(zhì)降低，游離氨基酸增加。黃上志等［13－15］發(fā)現(xiàn)在萌芽過程中，花生球蛋白中的亞基在萌發(fā)初期即被降解利用，且花生球蛋白的4個主要亞基一直存在，后期伴花生球蛋白Ⅰ出現(xiàn)并呈增加趨勢，而分子質(zhì)量為17.5 ku多肽的甲硫氨酸含量最高，在花生種子發(fā)育和萌發(fā)過程中它的合成降解規(guī)律與花生球蛋白不同。孫麗平等［11］發(fā)現(xiàn)“小粒紅”花生在萌發(fā)5 d時，花生中蛋白質(zhì)、游離氨基酸含量顯著高于未萌芽時，氨基酸組成中總必需氨基酸含量略有降低，但與總氨基酸的比值基本不變；張浩等［16］發(fā)現(xiàn)在“百日紅”花生萌芽過程中，多肽和游離氨基酸的含量呈上升趨勢，且人體必需氨基酸含量增加7.18倍，限制性氨基酸如蘇氨酸和蛋氨酸的含量分別增加6.88倍和9.27倍，但未檢測出色氨酸，得出萌芽可改善氨基酸組成，部分提高花生蛋白的營養(yǎng)價值的結(jié)論。這與孫麗平的結(jié)果不一致，表明了不同品種的花生萌芽過程中氨基酸含量變化不同。

花生萌芽過程中糖類物質(zhì)及維生素的變化。孫麗平等［11］在花生萌芽過程中發(fā)現(xiàn)，半乳糖醛酸含量、葡萄糖含量和阿拉伯糖含量顯著增加。紀(jì)紅等［10］利用山花8號，花育20號，花育26號3個花生品種進(jìn)行芽苗菜生產(chǎn)試驗，得出花生中維生素C含量從第1～5天顯著增加，第5天時達(dá)到峰值，第5～8天逐漸降低。

由此可見，花生在萌芽過程中脂肪含量降低，蛋白質(zhì)逐漸降解為肽和氨基酸，水溶性糖和維生素含量增加。必需氨基酸含量與萌芽前相比可提高7倍，必需氨基酸的比例也有所增加，限制性氨基酸如蘇氨酸和蛋氨酸的含量與未萌芽時相比有明顯提高，但仍未達(dá)到FAO和WHO的標(biāo)準(zhǔn)［17］。

2.2 花生萌芽過程中白藜蘆醇含量變化

臺灣嘉義大學(xué)的邱義源教授通過對臺灣當(dāng)?shù)?個花生品種TNS9、TN11、TN14的研究證實，花生萌芽后，其白藜蘆醇含量迅速增加，達(dá)到未萌芽花生含量的5倍以上，可與葡萄中白藜蘆醇的含量相媲美［2］。這個結(jié)論得出后，引發(fā)了國內(nèi)外萌芽花生的研究熱潮。

白藜蘆醇，亦稱芪三酚，化學(xué)名稱3，4，5－三羥基－1，2－二苯乙烯，其分子式為C14H12O3，相對分子量為228.25，是一種抗逆植物抗毒素，它是因植物受到真菌感染、紫外線照射或病理狀況下而產(chǎn)生的，結(jié)構(gòu)類似于雌激素乙茋酚［18］，具有抗菌、抗癌、抗炎、抗過敏、降血脂、抗氧化等方面的藥理活性。白藜蘆醇是1940年在白藜蘆植物的根部被首次發(fā)現(xiàn)［19］，隨后1963年，在虎杖的根部也發(fā)現(xiàn)其成分［20］。1997年美國內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯的美國化學(xué)學(xué)會會議上首次報道發(fā)現(xiàn)食用花生中含有白藜蘆醇，并引發(fā)了白藜蘆醇的研究熱潮［21］。目前，人類飲食中白藜蘆醇的主要來源為花生、花生醬、葡萄和紅酒［22］。

花生中白藜蘆醇良好的生理活性及制備白藜蘆醇的優(yōu)勢［23］，促使國內(nèi)外學(xué)者開展了利用花生細(xì)胞以及花生組織富集白藜蘆醇的研究。Tang等［24］研究了紫外誘導(dǎo)下花生植株的防御反應(yīng)與白藜蘆醇和抗氧化酶的變化，發(fā)現(xiàn)UV－C可能是誘導(dǎo)花生苗內(nèi)源性白藜蘆醇的變化的重要因素。Schwarz等［25］報道了利用分子印跡法分離并富集花生副產(chǎn)物中的白藜蘆醇，以及其中多酚類物質(zhì)的快速檢測。Chung等［26］在懸浮培養(yǎng)的花生細(xì)胞中添加茉莉酸類、水楊酸類和乙烯后，發(fā)現(xiàn)花生細(xì)胞中的白藜蘆醇合成酶（RS）基因片段明顯增加。Wang等［27］揭示了番茄斑枯病對花生中白藜蘆醇累積的影響，指出番茄斑枯病可使花生中白藜蘆醇含量增加。同時還有從花生根中提取白藜蘆醇制成納米脂質(zhì)體等方面的研究［28］。但是花生萌芽過程中白藜蘆醇的調(diào)控技術(shù)與機(jī)理研究鮮見報道。

2.3 萌芽花生的功能作用

萌芽花生不僅有較高的營養(yǎng)價值，同時也具有良好的生理功能。近年來，國內(nèi)外的專家學(xué)者對萌芽花生的生理活性展開了研究，為萌芽花生用做新型功能食品提供了借鑒。

關(guān)于萌芽花生的毒理學(xué)評價。臺灣的Lin等［29］用萌芽花生喂養(yǎng)大鼠18周后，總體上沒有檢測出對健康有害的毒性，并且發(fā)現(xiàn)適當(dāng)攝取花生芽可降低大鼠血清中甘油三酯（TG）含量。

關(guān)于萌芽花生功能作用研究進(jìn)展。Kim等［30］研究了萌芽花生的乙醇提取物，發(fā)現(xiàn)其能夠抑制脂肪細(xì)胞的增殖分化，降低基質(zhì)金屬蛋白酶在小鼠3T3－L1前脂肪細(xì)胞中的活性，表現(xiàn)了良好的降脂作用。韓國的Kang等［31］利用DPPH法檢測了萌芽花生的甲醇提取物的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)萌芽9 d后的花生具有最高的抗氧化能力，并且子葉中的活性能力高于根莖中的。Seo等［32］利用萌芽花生80%的乙醇提取物飼養(yǎng)小鼠，可改善其便秘情況，因此確定了萌芽花生具有較好的促排便作用。

由此可見，萌芽花生具有降脂、抗氧化和通便的功能作用。

3 萌芽花生的加工與利用

國內(nèi)外對萌芽花生的加工與利用研究興起于近幾年，大致分為2種：一是直接開發(fā)加工成萌芽花生食品，供人們食用；二是加工成營養(yǎng)添加劑添加到食品當(dāng)中。

3.1 萌芽花生在加工食品中的應(yīng)用

各國的科學(xué)家已深入研究了其他糧食作物如稻米萌芽過程中生物活性物質(zhì)的形成機(jī)理與功能因子富集技術(shù)，且相關(guān)產(chǎn)品己實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化［33－35］。而萌芽花生在食品工業(yè)中的應(yīng)用雖然已逐漸被人們重視，但將其直接加工成食品的研究報道只有1篇，且未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

梁德生等［36］研究了萌芽花生果凍的制備工藝。分別以萌芽花生中白藜蘆醇的含量和感官品質(zhì)為指標(biāo)，優(yōu)化了花生萌發(fā)條件和萌芽花生果凍制備工藝。最佳萌發(fā)條件為浸種時間10 h，浸種溫度30℃，萌芽溫度25℃。萌芽花生果凍配方：萌芽花生20%、檸檬酸0.3%、白砂糖16%和果凍粉0.9%，產(chǎn)品具有良好的口感、色澤和組織狀態(tài)。

3.2 萌芽花生提取物在食品加工中的應(yīng)用

國外學(xué)者有將萌芽花生提取物制備成營養(yǎng)添加劑的相關(guān)研究。

Lee等［37］進(jìn)行了響應(yīng)面法優(yōu)化萌芽花生甲醇提取物微膠囊（powdered peanut sprout extract microcapsules，PPSEM）的制備方法研究，制備的萌芽花生提取物微膠囊大小為3～7μm，包埋率達(dá)到98.74%，為萌芽花生作為功能食品基料提供了高效利用途徑。

Lee等［38］分析了添加3～10μm萌芽花生微膠囊的酸奶的物化特性，發(fā)現(xiàn)在4℃條件下儲存16 d后，較低濃度的PPSEM（0.25%～0.5%）可在酸奶中緩慢釋放白藜蘆醇等酚類物質(zhì)。但是隨著PPSEM添加量的增加，酸奶的黏度下降，大量添加PPSEM后的酸奶色澤明顯發(fā)黃，并有濃郁的花生蒸煮味道。所以，添加低濃度的PPSEM可以在不改變酸奶物理特性的基礎(chǔ)上，用來生產(chǎn)PPSEM補充劑型酸奶。Lee等［39］還研究了添加3～10μm萌芽花生提取物微膠囊粉的牛奶的物化及感官特性，發(fā)現(xiàn)添加少量的微膠囊粉劑（0.5%～1.0%），不會改變牛奶物化及感官特性，可用來制備微膠囊補充劑型牛奶。

Ahn等［40］研究了添加萌芽花生粉和萌芽花生納米粉的酸奶，在儲藏過程中物化及感官特性方面的變化后發(fā)現(xiàn)，添加萌芽花生納米粉的酸奶在物化及感官特性方面優(yōu)于添加普通萌芽花生粉的酸奶，同時均優(yōu)于未添加萌芽花生成分的酸奶。

4 存在問題

4.1 花生萌芽過程中蛋白亞基含量變化及抗腫瘤等功能活性研究尚需開展

雖然國內(nèi)外有關(guān)于花生在萌芽不同時期，各種營養(yǎng)成分變化的研究，但是對于萌芽過程中花生蛋白主要組分和亞基的組成與含量變化尚不清楚，對于花生致敏蛋白在萌芽過程中的變化及代謝途徑也鮮見相關(guān)報道。同時，萌芽花生是否還具備其他如抗炎、抗腫瘤等功能活性也有待學(xué)者們的進(jìn)一步研究。

4.2 萌芽花生的白藜蘆醇富集因素及機(jī)理有待明確

花生較其他糧谷類作物，如稻米等，關(guān)于萌芽過程中營養(yǎng)因子的富集研究相對落后。目前已有大量利用外源誘導(dǎo)對稻米萌芽過程中γ－氨基丁酸富集的研究，但是鮮見花生萌芽過程中白藜蘆醇富集方面的研究，相關(guān)影響因素及機(jī)理也尚待明確。

4.3 萌芽花生食品加工技術(shù)研究亟需完善

目前，雖然我國花生品種的數(shù)量很多，但沒有關(guān)于萌芽花生加工專用品種篩選方面研究，且市場上花生加工產(chǎn)品主要以花生蛋白飲料和休閑食品為主，未見萌芽花生食品。雖然國外（以韓國為主）做了一些萌芽花生微膠囊應(yīng)用于食品中的開發(fā)利用研究，但研究深度仍與其他作物（如大豆、稻米等）存在差距，這也限制了花生深加工及其功能食品的開發(fā)。因此，萌芽花生食品加工技術(shù)研究亟需完善。

5 展望

根據(jù)目前萌芽花生研究中存在的問題，今后的研究重點應(yīng)當(dāng)集中在以下幾個方面。

5.1 萌芽花生的蛋白亞基組成變化及消炎、抗腫瘤功能作用

萌芽花生的油脂含量和致敏蛋白與未萌芽花生相比大大減少［41］，國外科學(xué)家們更注重的是花生的致敏蛋白變化情況，如何降低花生的致敏性一直是科學(xué)家們研究的重點。因此深入鉆研花生在萌芽過程中蛋白亞基的組成變化與代謝途徑將是今后的研究重點，同時，萌芽花生的消炎和抗腫瘤功能也有待驗證。這將為萌芽花生作為功能食品基料奠定理論基礎(chǔ)。

5.2 外界誘導(dǎo)萌芽花生白藜蘆醇的富集

花生是含有白藜蘆醇的最重要的可食用植物之一。萌芽花生中的白藜蘆醇含量為花生中的5倍之多，但是含量也僅與葡萄相當(dāng)。如果通過適當(dāng)?shù)耐庠凑T導(dǎo)因素如紫外或鹽離子等，再結(jié)合適宜的萌芽條件，進(jìn)一步提高花生中白藜蘆醇含量，將成為今后的研究方向。

5.3 萌芽花生功能食品的開發(fā)利用

我國花生資源豐富，系統(tǒng)研究萌芽花生的加工與利用勢在必行。適宜制備萌芽花生功能食品的品種篩選、產(chǎn)品的感官品質(zhì)等研究亟待開展。萌芽花生功能食品，在未來的食品工業(yè)中將具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

綜上所述，深入開展萌芽花生的營養(yǎng)物質(zhì)變化及功能作用與加工利用研究，融合現(xiàn)代工程技術(shù)，實現(xiàn)使用等量的花生原料經(jīng)外源誘導(dǎo)以及控制萌芽處理條件即可獲得更高的營養(yǎng)價值和保健效能。由此開發(fā)出的萌芽花生功能食品，可開拓花生食品新領(lǐng)域，滿足消費者對感官、消費方式和營養(yǎng)健康的需求。同時，為促進(jìn)高附加值花生制品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?，延伸花生產(chǎn)業(yè)鏈，做好技術(shù)儲備，對提高國民體質(zhì)和推動食品工業(yè)發(fā)展也具有現(xiàn)實與深遠(yuǎn)的意義。

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Research Progress of Nutritional Ingredient and Its Functions in Peanut Sprout

Yu Miao1，2，3Liu Hongzhi1Liu Li1Shi Aimin1Hu Hui1Wang Qiang1
（Key Laboratory of Agro－Products Processing，Ministry of Agriculture ／Institute of Food Science and Technology.Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193）
（Institute of Food and Processing，Liaoning Academy of Agricultural Sciences2，Shenyang 110161）
（Department of Food Science，Shenyang Agricultural University3，Shenyang 110161）

Germinated peanut has been used as an ideal ingredient for functional food these days，which resveratrol sharply increased.During the germination of peanuts，protein was found to be hydrolyzed and lipid reduced in the peanut.According to the literature on germinated peanut of nearly 50 years，the paper analyzed the changes of contents on protein，lipid，nutrient and resveratrol during the process of peanut germination.Meanwhile，it gave a brief introduction on research progress of processing and usage of budding peanut both in China and abroad.On the basis of existing research，it pointed several problems and prospects of enrichment of nutrient and function on germinated peanut that will be expected to provide a reference for the development and utilization in food industry.

germinated peanut，nutrient composition，functional properties，resveratrol

TS210.1

A

1003－0174（2016）07－0157－06

國家科技支撐計劃（2012BAD29B03），中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS－ASTIP－201X－IAPPST）

2014－11－21

于淼，女，1981年出生，助理研究員，糧油加工與功能食品

王強，男，1965年出生，研究員，糧油加工與功能食品