藜麥研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景

李娜娜 裴艷婷 宮永超 蒲艷艷 劉保民 辛富剛 劉世華 丁漢鳳

摘要：藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）是一種一年生的藜科草本作物，發(fā)源于南美洲的安第斯山脈，是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物。近年來，藜麥以其極高的營養(yǎng)價(jià)值和多種利用價(jià)值引起了人們的普遍關(guān)注。本文概述了藜麥的生物學(xué)特性、營養(yǎng)價(jià)值和國內(nèi)外對藜麥耐鹽堿、抗旱、化學(xué)成分等方面的研究進(jìn)展，闡述了國內(nèi)藜麥引種種植現(xiàn)狀及推廣存在的問題，并對其發(fā)展應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為藜麥研究開發(fā)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：藜麥；研究現(xiàn)狀；引種問題；發(fā)展?jié)摿?/p>

中圖分類號：S56文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2016）10-0145-04

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）又稱南藜麥、藜谷、奎奴亞藜等，發(fā)源于南美洲的安第斯山脈，是一種一年生的藜科草本作物。藜麥具有獨(dú)特的、豐富的營養(yǎng)價(jià)值，是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物，被稱為丟失的遠(yuǎn)古“營養(yǎng)黃金”、“超級谷物”、“未來食品”和“素食之王”[1]，在歐洲、非洲與亞洲地區(qū)主要以試驗(yàn)性種植為主，北美也有少量種植。聯(lián)合國大會將2013年定為“國際藜麥年”，各國均加強(qiáng)了對藜麥的研究和開發(fā)。國內(nèi)對于藜麥的研究較晚，且進(jìn)展緩慢。本文結(jié)合前人研究成果，對藜麥國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國內(nèi)引種等方面進(jìn)行綜述，以期為藜麥研究開發(fā)提供參考依據(jù)。

1藜麥特性

1.1生物學(xué)特性

藜麥分類屬藜科，雙子葉植物，幼期外觀同灰菜。其植株呈掃帚狀，株高從幾十厘米到三米不等，根系屬淺根系，莖木質(zhì)狀，直立且粗，單葉互生，有長葉柄，葉片菱狀卵形或披針形，先端急尖或微鈍，基部寬楔形，邊緣常有不整齊的鋸齒；穗狀花序，主梢和側(cè)枝都結(jié)籽，自花授粉。種子為圓形藥片狀，直徑1.5～2.0 mm左右，大小與小米差不多，比小米輕，千粒重1.4～3.0 g，藜麥表皮有一層水溶性的皂角苷[2]。不同品種種子大小和顏色有差異，大多為灰白色、乳黃色，也有部分品種的種子為黑色、紫色等深色。目前，藜麥品種主要是自然變異，人工改良的較少，對藜麥品種的改良還有很大的發(fā)展空間。

藜麥原產(chǎn)于玻利維亞、智利和秘魯一帶的安第斯山脈，分布在海拔2 800～4 200 m的地方，喜熱帶、亞熱帶干濕氣候，由于長期的栽培育種，目前已具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿、抗病蟲害等特性[3，4]。

1.2營養(yǎng)價(jià)值

藜麥營養(yǎng)價(jià)值極高， 營養(yǎng)全面， 且具有多種開發(fā)利用價(jià)值，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO） 推薦的唯一單體植物即可滿足人體基本營養(yǎng)需求的完美全營養(yǎng)食品，被列為全球十大健康營養(yǎng)食品之一。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)者的廣泛關(guān)注。

藜麥主要食用部位為種子，其富含礦物質(zhì)、維生素、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分。藜麥的許多品種富含完全蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)含量高達(dá)16%～22%，品質(zhì)與奶粉及肉類相當(dāng)；藜麥富含多種礦物質(zhì)，其中鈣、鎂、磷、鉀、鐵、鋅、硒和錳等含量均較高，其參與人體內(nèi)300多種酶的生成；藜麥含有豐富的VB1、VB2、VC、VE和葉酸，其含量遠(yuǎn)高于其他谷物。此外，藜麥還含有豐富的多酚類、黃酮類、皂苷等活性成分，能夠預(yù)防治療疾病，對于維持人類身體健康具有十分重要的作用。

2研究進(jìn)展

2.1國外研究進(jìn)展

藜麥的商業(yè)化栽植始于秘魯、玻利維亞、厄瓜多爾等國家，到20世紀(jì)80年代，NASA（美國國家航空航天局）在尋找適合人類執(zhí)行長期性太空任務(wù)的閉合生態(tài)生命支持系統(tǒng)（CELSS）的糧食作物時(shí)，藜麥被重新發(fā)現(xiàn)并開始研究。此后，許多國家和組織加大對藜麥的重視程度，針對藜麥營養(yǎng)成分開展大量研究。Koziol等[5]研究發(fā)現(xiàn)藜麥蛋白質(zhì)含量較高（13.8%～16.5%）；Wright等[6]研究結(jié)果表明甜藜品種蛋白質(zhì)平均含量可達(dá)14.8%；Lamacchia等[7]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。Pasko、Alvarez-Jubete、Hirose等[8-10]對藜麥化學(xué)成分的研究結(jié)果一致認(rèn)為藜麥種子及新芽中有較多的總多酚，且Alvarez-Jubete進(jìn)一步分析了藜麥中總多酚的含量和成分，認(rèn)為藜麥總多酚中槲皮素和山奈酚的含量最多。Woldemichael等[11]的研究發(fā)現(xiàn)藜麥種子中含有很高的皂甙（20%～30%），且Woldemichael、Stuardo、Martin等[11-13]對藜麥外殼含有的皂甙進(jìn)行的進(jìn)一步研究均認(rèn)為藜麥外殼含有的皂甙具有疏水性，且對灰霉病的抗性較強(qiáng)。在對藜麥營養(yǎng)價(jià)值研究的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)藜麥在抗病、抗旱、耐鹽堿等方面表現(xiàn)較強(qiáng)。Jacobsen等[14]認(rèn)為藜麥當(dāng)達(dá)到最大生長量時(shí)其生理學(xué)敏感性最強(qiáng)。Garcia等[15]對182份藜麥資源的芽期耐鹽性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在25 dS/m的鹽溶液中有15份資源的發(fā)芽率可達(dá)到60%。Schabes、Hariadi、Ruiz-Carrasco等[16-18]對不同藜麥品種的耐鹽性做了大量研究，發(fā)現(xiàn)品種不同表現(xiàn)出不同的耐鹽性。Mulica等[19]在鹽水灌溉情況下發(fā)現(xiàn)藜麥耐酸堿值范圍為4.8～9.5。Christiansen等[20]針對玻利維亞一帶栽培的藜麥品種研究發(fā)現(xiàn)，在灌溉水電導(dǎo)率為57 mS·cm-1的情況下，品種‘Kancolla發(fā)芽率仍能達(dá)到75%。對于藜麥耐旱性，Vacher等[21]研究認(rèn)為在干旱條件下藜麥可以保持高的葉片水分利用效率，與其在葉片水勢和氣孔導(dǎo)度較低時(shí)仍能保持氣體交換有關(guān)。Jacobsen等[22]進(jìn)一步研究認(rèn)為，藜麥在干旱條件下具有敏感的氣孔關(guān)閉系統(tǒng)，可保持葉片水勢，促使水分利用效率上升。而Canahuam[23]的研究認(rèn)為，藜麥自身形態(tài)特征如根系龐大、須根多而密、囊泡含有草酸鈣等可極大增強(qiáng)其吸水性，促使其抗旱。藜麥的這些特性有助于其引種種植，其豐富的營養(yǎng)價(jià)值促進(jìn)其推廣。藜麥可條播、點(diǎn)播、撒播或移栽，但播種時(shí)覆土厚度應(yīng)小于2 cm，否則會影響出苗導(dǎo)致減產(chǎn)[24]。Geerts等[25]研究認(rèn)為，采用整體標(biāo)定的虧灌標(biāo)準(zhǔn)，可以拓展藜麥的栽植區(qū)域，保持藜麥產(chǎn)量的穩(wěn)定。

2.2國內(nèi)研究進(jìn)展

藜麥研究在我國起步較晚[26]。貢布扎西等[27]最早于20世紀(jì)90年代就南美藜育種的原始材料和南美藜在西藏地區(qū)種植的生物學(xué)、營養(yǎng)品質(zhì)、病害與抗逆性及其種皮凝聚素等進(jìn)行研究。隨著藜麥價(jià)值被不斷認(rèn)可，國內(nèi)對藜麥的研究不斷加強(qiáng)。張玉璽等[28]的研究明確：藜麥在西藏地區(qū)通常在5月播種，9月即可收獲。黃杰等[29]針對康樂八松地區(qū)藜麥的研究認(rèn)為，不同播期對藜麥的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)有很大的影響，適時(shí)播種可以提高藜麥的產(chǎn)量，獲得更好的品質(zhì)，與試驗(yàn)相似生態(tài)區(qū)域最佳播種期在4月下旬-5月上旬，生育期150 天左右為宜。2013年甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所通過開展藜麥密度、施肥、矮化栽培及壟作栽培等試驗(yàn)，初步確定甘肅地區(qū)最適藜麥品種、最佳密度和施肥方法及生長調(diào)節(jié)劑的用法[30]。劉瑞芳等[31]就藜麥株高過高易倒伏和莖稈易折斷問題開展研究，通過對58日齡藜麥均勻噴灑不同濃度矮壯素發(fā)現(xiàn)，濃度為3 200 mg/kg的矮壯素效果最好，高于此濃度則會產(chǎn)生藥毒。俞涵譯等[32]研究藜麥外植體的愈傷組織時(shí)發(fā)現(xiàn)莖段誘導(dǎo)愈傷組織最佳，2，4-D與KT、NAA搭配使用可促進(jìn)愈傷組織增殖。姜奇彥等[33]對金藜麥進(jìn)行了耐鹽性及營養(yǎng)等評價(jià)，結(jié)果表明，其芽期和苗期表現(xiàn)出較高的耐鹽性，且具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，其中鈣含量高達(dá)1.9 g/kg，是小米鈣含量的35倍，子粒含有豐富的必需脂肪酸。陳毓荃等[34]研究認(rèn)為，藜麥中的蛋白質(zhì)高達(dá)155.7 g·kg-1，且富含賴氨酸（57.1 g·kg-1）、 精氨酸（100.6 g·kg-1）等堿性氨基酸和天冬氨酸（76.3 g·kg-1）、 谷氨酸（116.3 g·kg-1）等酸性氨基酸。孫雪婷等[35]選擇提取溶劑濃度、料液比、提取溫度、提取時(shí)間為考察因素，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化藜麥種子總黃酮的提取工藝條件。陸敏佳等[36]利用SSR標(biāo)記分析41個藜麥種質(zhì)的多態(tài)性及親緣關(guān)系，通過UPGMA 聚類分析顯示，41份材料的遺傳相似系數(shù)（GS） 在0.374～0.906 之間，表明藜麥種質(zhì)間遺傳基礎(chǔ)較廣泛，這為我國研究藜麥資源保存及品種選育提供了理論依據(jù)。目前對藜麥新品種選育的研究較少，對藜麥營養(yǎng)功能成分及生物活性的研究不夠深入，藜麥產(chǎn)品開發(fā)需進(jìn)一步挖掘。

3國內(nèi)引種

隨著藜麥價(jià)值被不斷發(fā)現(xiàn)和認(rèn)可，藜麥的國際貿(mào)易日漸頻繁，世界各國引種栽培藜麥也越來越廣泛。目前美洲、歐洲和亞非地區(qū)均有國家引種種植。中國西藏農(nóng)牧學(xué)院和西藏農(nóng)科院于1987年開始藜麥的引種栽培試驗(yàn)[27]，并于1992、1993年連續(xù)兩年在西藏境內(nèi)小面積試種獲得成功。我國山西靜樂縣在引進(jìn)種植藜麥方面比較成功，2012年其藜麥種植面積達(dá)到86.67 hm2，總產(chǎn)量23.4×104 kg，平均2 700 kg/hm2，最高公頃產(chǎn)量可達(dá)4 530 kg。2013年靜樂縣藜麥總種植規(guī)模達(dá)到666.7 hm2，我國成為在非原產(chǎn)地國家中藜麥種植面積第二大國，僅次于美國。2015年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院制定的《糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)藜麥米》已進(jìn)入報(bào)批階段，藜麥因其抗瘠薄、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)等特性，可在我國干旱、瘠薄、冷涼的生態(tài)地區(qū)廣泛推廣。目前西藏、陜西、山西、青海、內(nèi)蒙古、四川、山西、河南、浙江等地均已開展了小規(guī)模的適應(yīng)性種植，但依然存在許多問題：（1）目前國內(nèi)引進(jìn)藜麥品種很多，但品種退化嚴(yán)重，其豐產(chǎn)性、抗病性及品質(zhì)均表現(xiàn)較差，在低海拔地區(qū)藜麥株高過高易倒，影響藜麥推廣，且缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的品種；（2）我國研究藜麥較晚，對藜麥栽培技術(shù)還需不斷完善和優(yōu)化；（3）藜麥的價(jià)值已被認(rèn)可，對其已有了初步研究，但還不夠深入，其藥用保健功能有待進(jìn)一步研究。

4發(fā)展前景

隨著人民生活水平不斷提高，對高質(zhì)量生活和養(yǎng)生的需求越來越強(qiáng)勁，對藜麥?zhǔn)称沸枨笠苍谠黾樱见溤趪鴥?nèi)外均有廣闊的市場。近年來，我國藜麥種植面積逐年擴(kuò)大。藜麥抗瘠薄、耐鹽、耐寒等特性，使其在我國干旱、瘠薄、冷涼的生態(tài)地區(qū)具有廣泛的開發(fā)前景，同時(shí)種植藜麥不僅是高寒地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收致富的一條新途徑，也為原生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游觀光增加了一道亮麗風(fēng)景。但目前我國藜麥產(chǎn)品開發(fā)利用處于初級階段，原糧仍是藜麥?zhǔn)袌龅闹饕魍ê拖M(fèi)形式，市面尚未出現(xiàn)藜麥深加工產(chǎn)品，因此在開展藜麥新品種選育、完善其配套栽培技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)國人飲食習(xí)慣，以市場為導(dǎo)向，將藜麥進(jìn)行深加工，開發(fā)藜麥?zhǔn)称?、營養(yǎng)品等特色產(chǎn)品，逐步取代大部分粗糧和雜糧，推動我國藜麥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]Vega-Galvez A，Miranda M，Vergara J，et al. Nutrition facts and functional potential of quinoa（Chenopodium quinoa Willd.），an ancient Andean grain：a review[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2010， 90（15）：2541-2547.

[2]王晨靜，趙習(xí)武，陸國權(quán)，等.藜麥特性及開發(fā)利用研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2014， 31（2）：296-301.

[3]肖正春，張廣倫.藜麥及其資源開發(fā)利用[J].中國野生植物資源， 2014， 33（2）：62-66.

[4]Jacobsen S E，Mujica A，Jensen C R. The resistance of quinoa （Chenopodium quinoa Willd.）to adverse abiotic factors[J]. Food Rev. Int.， 2003， 19（1/2）： 99-109.

[5]Koziol M J. Chemical composition and nutritional value of quinoa （Chenopodium quinoa Willd.）[J]. J. Food Comp. Anal.，1992（5）：35-68.

[6]Wright K H， Pike O A， Fairbanks D J， et al.Composition of Atriplex hortensis，sweet and bitter Chenopodium quinoa seeds[J].Food Chem. Toxicol.，2002，67：1383-1385.

[7]Lamacchiac C，Chillo S，Lamparelli S， et al. Amaranth， quinoa and oat doughs： mechanical and rheological behaviour， polymeric protein size distribution and extractability[J]. J. Food Eng.， 2010， 96（1）：97-106.

[8]Pasko P， Barton H， Zagrodzki P， et al. Anthocyanins， total polyphenols and antioxidant activity in amaranth and quinoa seeds and sprouts during their growth[J]. Food Chem.， 2009， 115（3）： 994-998.

[9]Alvarez-Jubete L， Wijngaard H， Arendt E K， et al. Polyphenol composition and in vitro antioxidant activity of amaranth， quinoa， buckwheat and wheat as affected by sprouting and backing[J] . Food Chem.， 2010， 119（2）： 770-778.

[10]Hirose Y，F(xiàn)ujita T，Ishi T，et al. Antioxidative properties and flavonoid composition of Chenopodium quinoa seeds cultivated in Japan[J]. Food Chem.， 2010， 119（4）：1300-1306.

[11]Woldemichael G M，Wink M. Identification and biological activities of triterpenoid saponins from Chenopodium quinoa[J]. J. Agric. Food Chem.， 2001， 49（5）： 2327-2332.

[12]Stuardo M，Martinr S. Antifungal properties of quinoa （Chenopodium quinoa Willd.） alkali treated saponins against Botrytis cinerea[J].Ind. Crops Prod.， 2008， 27（3）： 296-302.

[13]Martin R S，Ndjoko K，Hostettmann K. Novel molluscicide against Pomacea canaliculata based on quinoa （Chenopodium quinoa） saponins[J]. Crop Prot.， 2008， 27（3/5）： 310-319.

[14]Jacobsen S E，Monteros C，Christiansenj L， et al. Plant responses of quinoa （Chenopodium quinoa Willd.） to frost at various phenological stages[J]. Eur. J. Agric.， 2005， 22（2）：131-139.

[15]Garcia M，Raes D，Jacobsen S-E. Evapotranspiration analysis and irrigation requirements of quinoa （Chenopodium quinoa）in the Bolivian highlands[J]. Agric. Water Manage， 2003， 60（2）： 119-134.

[16]Hariadi Y， Marandon K， Tian Y， et al.Ionic and osmotic relations in quinoa （Chenopodium quinoa Willd.） plant grown at various salinity levels[J].J. Exp. Bot.， 2011，62（1）：185-193.

[17]Schabes F I， Sigstad E E.Calorimetric studies of quinoa （Chenopodium quinoa Willd.） seed germination under saline stress conditions[J].Thermochimica Acta，2005，428： 71-75.

[18]Ruiz-Carrasco K， Antognoni F， Coulibaly A K， et al. Variation in salinity tolerance of four lowland genotypes of quinoa （Chenopodium uinoa Willd.） as assessed by growth physiological traits and sodium transporter gene pression[J]. Plant Physiol. Bioch.， 2011，49：1333-1341.

[19]Mulica A. Andean grains and legumes[R]// Bermujo J E H， Leon J. Neglected crops： 1492 from a different perspective. Rome： FAO， 1994： 131-148.

[20]Christiansen J L， Ruiz-Tapiae N， Jornsgard B， et al. Fast seed germination of quinoa （Chenopodium quinoa） at low temperature[C]// Mela T， Topi-Hulmi M， Pithan K. Alternative crops for sustainable agriculture： research progress in COST 814. 1999： 220-225.

[21]Vacher J J. Responses of two main Andean crops， quinoa（Chenopodium quinoa Willd.） and papa amarga （Solanum juzepczukii Buk.） to drought on the Bolivian Altiplano： significance of local adaptation[J]. Agric. Ecosyst. & Environ.， 1998， 68（1/2）： 99-108.

[22]Jacobsen S E，Liu F L，Jensen C R. Does root-sourced ABA play a role for regulation of stomata under drought in quinoa（Chenopodium quinoa Willd.）[J]. Sci. Hortic.， 2009， 122（2）： 281-287.

[23]Canahuam A. Observaciones del comportamiento de la quinua a la sequia[C]// Proc.Ⅰ.congreso internacional de cultivos andinos. Ayacucho： Universidad Nacional San Cristobal de Huamanga， Instituto Interamericano de Ciencias Agricolas， 1977： 390-392.

[24]Spehar C R， Silva R， Juliana E.Effect of sowing density on plant growth and development of quinoa， genotype 4.5， in the Brazilian Savannah Highlands [J]. Biosci. J.， 2009，25（4）：53-58.

[25]Geerts S， Raes D， Garcia M， et al. Agro-climatic suitability mapping for crop production in the Bolivian Alti-plano： a case study for quinoa[J]. Agric. For Meteorol.， 2006， 139： 399-412.

[26]周海濤，劉浩，么楊，等.藜麥在張家口地區(qū)試種的表現(xiàn)與評價(jià)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)， 2014，15（1）：222-227.

[27]貢布扎西，旺姆，張崇璽，等. 南美藜在西藏的生物學(xué)特性研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1994，3（4）：81-86.

[28]張玉璽，貢布扎西，旺姆.南美藜（quinoa）苗期低溫凍害試驗(yàn)研究[J].西藏農(nóng)業(yè)科技，1994，16（4）：49-54.

[29]黃杰，李敏權(quán)，潘發(fā)明，等.不同播期對藜麥農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2015，34：259-261.

[30]黃杰，楊發(fā)榮. 藜麥在甘肅的研發(fā)現(xiàn)狀及前景[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（1）：49-52.

[31]劉瑞芳，贠超，申為民，等.不同濃度矮壯素對藜麥株高的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（23）：156，160.

[32]俞涵譯，蔣玉蓉，毛澤陽，等.藜麥愈傷組織誘導(dǎo)體系優(yōu)化研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（3）：26-30.

[33]姜奇彥，牛風(fēng)娟，胡正，等.金藜麥耐鹽性分析及營養(yǎng)評價(jià)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2015，16（4） ： 700-707.

[34]陳毓荃，高愛麗，貢布扎西.南美藜種子蛋白質(zhì)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1996，5（3）：43-48.

[35]孫雪婷，袁俊杰，蔣玉蓉，等.藜麥種子總黃酮提取及其抗氧化性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10） ：355-358.

[36]陸敏佳，蔣玉蓉，陸國權(quán)，等.利用SSR標(biāo)記分析藜麥品種的遺傳多樣性[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，29（2）：260-269.