藜麥營養(yǎng)成分及多酚抗氧化活性的研究進展

陳樹俊，胡潔，龐震鵬，劉曉娟，徐曉霞，儀鑫

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006）

藜麥營養(yǎng)成分及多酚抗氧化活性的研究進展

陳樹俊，胡潔，龐震鵬，劉曉娟，徐曉霞，儀鑫

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006）

藜麥?zhǔn)且环N全營養(yǎng)完全蛋白“假谷物”，其不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、維生素和礦物質(zhì)等常規(guī)營養(yǎng)成分，還含有多酚、黃酮、皂苷、槲皮素、凝集素等生物活性營養(yǎng)成分。據(jù)報道，藜麥提取物中的多酚類物質(zhì)具有良好的體外抗氧化性，其中，藜麥種子、芽和葉片中含量很高。因此，藜麥?zhǔn)且环N難得的抗氧化食物。綜述了藜麥營養(yǎng)成分及其多酚抗氧化性研究進展，為今后相關(guān)研究提供科學(xué)依據(jù)。

藜麥；營養(yǎng)成分；多酚；抗氧化性

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）是原產(chǎn)于印第安地區(qū)的一種雙子葉植物[1]。由于其豐富的營養(yǎng)價值和獨特的功能特性，被印第安人稱為“糧食之母”。藜麥名字里雖然有個“麥”，但它在植物分類學(xué)中與小麥、大麥、燕麥等禾本科植物并不是同一類，也不屬于谷類作物，而是與菠菜、甜菜等同屬藜科植物，有人稱其為“假谷物”（pseudocereal）。

有研究表明[2]，藜麥含有大量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，并且其氨基酸組成均衡，同時含有豐富的淀粉、脂肪、礦物質(zhì)元素和維生素，能滿足人體所必需的營養(yǎng)元素。此外，藜麥中生物活性物質(zhì)含量也很高，比如多酚、黃酮、皂苷等均高于一般谷物，特別是藜麥籽粒、葉片及發(fā)芽物中多酚含量均很高，而且表現(xiàn)出良好的體外抗氧化活性。藜麥的營養(yǎng)價值在國際上也得到了認(rèn)可，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）認(rèn)為，藜麥?zhǔn)俏ㄒ灰环N單體植物即可滿足人體基本營養(yǎng)需求的食物，正式推薦藜麥為最適宜人類的完美“全營養(yǎng)食品”[3]。

藜麥的發(fā)展為世界各國的糧食市場提供了更好的選擇性。隨著人們對藜麥的逐漸了解，對它的消費趨勢也有望增加。筆者結(jié)合最新研究進展，對藜麥的營養(yǎng)成分及多酚抗氧化性進行綜述，以期為藜麥的深入研究提供參考。

1 藜麥常規(guī)營養(yǎng)成分

1.1 蛋白質(zhì)

藜麥中含有大量的優(yōu)質(zhì)蛋白，平均含量達到12%～23%[4]，與肉類及奶粉相當(dāng)。與其他谷物相比，藜麥的蛋白質(zhì)含量高于大麥（11%）、水稻（7.5%）和玉米（13.4%），與小麥（15.4%）蛋白質(zhì)含量相當(dāng)[5]。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)由必需氨基酸的比例決定，而藜麥中的蛋白質(zhì)富含人體所必需的8種氨基酸，尤其是一般谷物中缺乏的賴氨酸含量很高（賴氨酸是人體組織生長及修復(fù)所必需的），且與FAO推薦的理想蛋白平衡相接近[6]，藜麥必需氨基酸含量高于一般谷物（如小麥、玉米等），藜麥氨基酸含量與其他谷物的比較如表1所示。

表1 藜麥、大麥、大豆和小麥的氨基酸組成[7-9]mg/g

另外，Olga Escuredo等[10]通過近紅外光譜法和最優(yōu)化技術(shù)測定了藜麥氨基酸組成，分析了其中的12種氨基酸（精氨酸、胱氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸和纈氨酸），結(jié)果表明，近紅外光譜結(jié)合化學(xué)計量校準(zhǔn)有助于藜麥中氨基酸的測定。

1.2 脂肪

藜麥籽粒中脂肪平均含量為50～72 mg/g，是玉米的2倍左右，大部分集中在籽粒中，其組成與玉米相似[11-12]。藜麥種子中含有大量的飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，其中，不飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例在83%以上[13]。藜麥中的脂肪酸組成為：總飽和脂肪酸19%～12.3%，主要是棕櫚酸；總單不飽和脂肪酸25%～28.7%，主要是油酸；總多不飽和脂肪酸58.3%，主要是亞油酸（約90%）[14]。藜麥（原料和經(jīng)過研磨）、水稻和大豆中主要脂肪酸含量列于表2。

表2 藜麥、藜麥粉、水稻和大豆中脂肪酸含量[15]g/100 g

1.3 碳水化合物

碳水化合物根據(jù)其聚合度可以分為3類：糖（單糖、雙糖、糖醇）、寡糖和多糖（淀粉和非淀粉）。淀粉是藜麥碳水化合物的主要組成成分，含量在52.2%～69.2%，品種不同，其含量也可能不同[16-17]。此外，藜麥中膳食纖維含量較高，達到7%～9.7%，其中，可溶性膳食纖維含量為1.3%～6.1%，藜麥?zhǔn)强扇苄约安豢扇苄岳w維素的優(yōu)良來源，2種纖維素對調(diào)節(jié)血糖水平和降低膽固醇都有著非常重要的作用。另外，藜麥中還含有大約3%的單糖，其中大多是麥芽糖，其次是D-半乳糖和D-核糖，也含有果糖和葡萄糖，但含量均較少。藜麥與其他谷物碳水化合物組成的比較結(jié)果列于表3。

表3 藜麥種子、水稻和大麥的碳水化合物組成[8，10-11,18]%

1.4 維生素與礦物質(zhì)

礦物質(zhì)元素和維生素等有機化合物是生命體必需的微量營養(yǎng)，而藜麥?zhǔn)歉鞣N有機化合物的優(yōu)質(zhì)來源，藜麥中天然微量營養(yǎng)元素種類多而且含量高，維生素E、葉酸、膽堿、維生素B1、核黃素、胡蘿卜素等有機化合物極其豐富。藜麥中維生素E的含量為10.04 mg/100 g，實質(zhì)上維生素E含量比其他谷物要高；維生素B1含量充足（0.68 mg/100 g），與其他谷類作物相似；煙酸（1.53 mg/100 g）含量比其他谷類作物低，但是從生物學(xué)角度看，仍然大量存在[19]。另外，藜麥還富含鎂、錳、鋅、鐵、鈣、鉀、硒、銅、磷等礦物質(zhì)，平均為普通食物的4倍以上，高的甚至達到11倍。

相比其他谷物（如小麥、玉米和水稻），藜麥具有更高的礦物質(zhì)含量，尤其是鈣（87 mg/100 g）、鐵（9.47 mg/100 g），鉀（907 mg/100 g）和鎂（362 mg/ 100 g）。此外，據(jù)報道藜麥中鐵具有良好的生物利用度[20]。藜麥與其他谷物礦物質(zhì)含量的比較結(jié)果如表4所示。

表4 藜麥、小麥、玉米和水稻的礦物質(zhì)含量mg/100 g

2 藜麥功能性營養(yǎng)成分

2.1 黃酮類物質(zhì)

與普通谷物相比，藜麥中富含黃酮類物質(zhì)，而且含量特別高，36～73 mg/100 g不等，平均達到了58 mg/100 g，其中，最重要的組分是黃酮醇，平均為174 mg/100 g，槲皮素平均為36 mg/100 g，山奈酚平均為20 mg/100 g。日本研究了該國種植藜麥種子的黃酮組成，從中分離出4種黃酮醇苷，并且定量分析了黃酮類組分，分別為槲皮素、山奈酚3-O-（2″，6″-di-O-ɑ-吡喃鼠李糖基）-β-半乳糖苷、槲皮素3-O-（2″，6″-di-O-ɑ-吡喃鼠李糖基）-β-吡喃葡萄糖苷和槲皮素3-O-（2″-O-β-呋喃芹菜糖基-6″-O-ɑ-吡喃鼠李糖基）-β-半乳糖苷，結(jié)果表明，藜麥?zhǔn)屈S酮類物質(zhì)的良好來源[23]。Ritva等[24]也通過高效液相色譜法分析了藜麥中黃酮類物質(zhì)組分，測定的黃酮含量為36.2～144.3 mg/100 g。

由于藜麥黃酮含量很高，受到很多研究人員的關(guān)注。近幾年，我國也開始研究藜麥黃酮，主要集中在藜麥提取及純化工藝上。陸敏佳等[25]采用3因素3水平正交試驗法研究了藜麥葉黃酮類物質(zhì)的提取，結(jié)果表明，最佳提取工藝為：乙醇體積分?jǐn)?shù)70%，提取時間0.5 h，料液比1∶40，且一次提取即可使得率達85%以上，這為藜麥黃酮類化合物的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)和工藝參數(shù)。另外，董晶等[26]用超聲法探討提取藜麥黃酮的最佳工藝，并測定其自由基的清除能力及對淀粉酶的降解作用，結(jié)果表明，最佳提取條件為：料液比1∶50（g/mL），乙醇濃度80%，提取溫度50℃，提取時間30 min，超聲功率240 W。藜麥黃酮提取液對DPPH·和·OH的清除能力分別為89.3%，86.6%，對淀粉酶的抑制率為41.38%。證實了黃酮具有清除自由基、抗氧化的功效，是一種有效的自由基清除劑。

2.2 皂苷

皂苷是一種廣泛存在于植物中的苷類，種類繁多，具有生物活性。藜麥中皂苷含量也很高，尤其在種皮中大量存在（除了甜藜麥品種外，其他不含或者含量少于0.11%）。目前，關(guān)于藜麥皂苷的報道很多，調(diào)查顯示，從藜麥中分離的皂苷具有抗菌、抗病毒、降低膽固醇并能誘導(dǎo)改變腸道通透性，促進特定藥物吸收的作用[27]。Kuljanabhagavad等[28]從藜麥不同部位（花、果、種皮和種子）已分離出約20種三萜皂苷。Woldemichael等[29]研究發(fā)現(xiàn)，藜麥種子中皂苷含量很高，達到20%～30%。Masterbroek等[30]研究發(fā)現(xiàn)，甜藜麥種子中皂苷含量為0.2～0.4 g/kg，苦藜麥種子中為4.7～11.3 g/kg。Stuardo等[31]對藜麥外殼中皂苷提取物進行了不同的處理，結(jié)果表明，與未經(jīng)處理的藜麥外殼相比，經(jīng)過堿處理之后的藜麥外殼中含有大分子量的皂苷衍生物，有更多的疏水性，且對灰霉病的抗性更強。近年來，由于皂苷的生物學(xué)特性，對它的研究越來越多，前景廣闊。所以，如何提高藜麥皂苷的利用率將是未來的研究重點。

3 藜麥多酚抗氧化活性

多酚類物質(zhì)是植物在生長發(fā)育中的次生代謝產(chǎn)物，廣泛存在于植物的根、莖、皮、葉及果實內(nèi)，具有清除自由基和抗氧化等生物活性。藜麥因其組織和器官中富含多酚類物質(zhì)而越來越受到關(guān)注。

3.1 藜麥種子多酚抗氧化性

藜麥種子提取物中富含多酚類物質(zhì)，是最主要的抗氧化物質(zhì)。Pasko等[32]測定了藜麥與莧菜中花青素和總多酚的含量，通過DPPH自由基清除能力、鐵離子還原能力（FRAP）和ABTS自由基清除能力的比較分析，結(jié)果表明，藜麥總多酚含量為（3.75±0.05）mg/g，高于莧菜含量（2.95±0.07）mg/g。同時，2種物質(zhì)均表現(xiàn)出良好的體外抗氧化性。Alvarez-Jubete等[33]對比分析了藜麥、莧菜、蕎麥和小麥籽粒中多酚組成、含量及體外抗氧化活性，結(jié)果表明，藜麥總多酚中槲皮素和山奈酚的含量最高，藜麥中總多酚含量比小麥和莧菜含量高，比蕎麥略低，通過FRAP，DPPH自由基測定，藜麥表現(xiàn)出良好的相關(guān)性（R2＝0.99）。Tang等[34]確定了3種不同基因型（紅色、白色、黑色）藜麥中不同形式的酚類物質(zhì)，并且測定了其抗氧化活性，結(jié)果表明，23種酚類成分被測出，包括自由酚和結(jié)合酚，其中，主要是香草酸、阿魏酸和其衍生物以及槲皮素、山萘酚和其糖苷；總酚含量與種子的顏色有關(guān)，相比另外2種，黑色藜麥種子中總酚含量更高且抗氧化活性也更高。Abderrahim等[35]識別、分類和描述了秘魯高原地區(qū)13種有色藜麥種子，主要根據(jù)它們自身的特征（顏色、大小和形狀）和生物活性物質(zhì)（游離和結(jié)合酚類，甜菜紅色素），用總抗氧化活性作為指標(biāo)，測量它們的總抗氧化能力，并且以此來探索藜麥在功能性食品市場中的潛力。結(jié)果表明，秘魯藜麥種子是自由酚和結(jié)合酚的良好來源，自由酚含量在1.23～3.41 mg/g，結(jié)合酚含量在1.28～4.52 mg/g，并且與一般谷物相比，藜麥樣品表現(xiàn)出高抗氧化性，是一種潛在的功能性食品。此外，有研究指出，藜麥種皮中也含有多酚成分，并且具有抗氧化活性[36]。

有研究指出，藜麥種子中多酚成分和抗氧化活性會隨著物理條件的影響而發(fā)生變化。Miranda等[37]研究了干燥溫度對藜麥種子中總酚含量和抗氧化能力的影響，分析了總酚含量在40～80℃的變化，并通過DPPH自由基清除能力指標(biāo)測定抗氧化能力，結(jié)果顯示，溫度升高會導(dǎo)致總酚含量下降，與脫水藜麥相比，40，50，80℃下抗氧化能力高于60，70℃。Dini等[38]通過DPPH和FRAP方法分別對甜、苦藜麥種子在烹飪條件下的抗氧化活性變化進行了測定，結(jié)果表明，苦藜麥抗氧化能力比甜藜麥高，并且沸騰會使藜麥種子的抗氧化能力明顯下降。因此，控制好物理條件可以更好地保護藜麥種子中多酚成分，進而讓其發(fā)揮更好的抗氧化作用。

3.2 藜麥發(fā)芽期間多酚抗氧化性

種子發(fā)芽是高等植物生命活動最強烈的一個時期，涉及到一系列形態(tài)和生理生化的變化。谷物種子發(fā)芽過程中，會產(chǎn)生一系列生理生化變化，一些功能成分如γ-氨基丁酸、酚類物質(zhì)的含量將會提高，而且發(fā)芽也可能影響其抗氧化能力[39]。Alvarez-Jubete等[33]研究了藜麥及其他谷物（小麥）、假谷物（莧菜和蕎麥）芽中多酚含量及抗氧化活性，結(jié)果顯示，藜麥芽中多酚含量相比籽粒明顯增加，是籽粒中的將近2倍。通過DPPH自由基、FRAP測定，表明藜麥芽具有良好的抗氧化活性。Pasko等[32]研究了莧菜和藜麥芽中多酚含量及抗氧化活性，在黑暗、日光2種條件下分析藜麥等的多酚含量及抗氧化活性變化，結(jié)果表明，藜麥芽多酚含量在日光下明顯高于黑暗條件，并且藜麥芽比種子有更高的抗氧化活性。由此可見，通過發(fā)芽處理，可以使藜麥中多酚含量增加并且提高其抗氧化能力，從而提高藜麥的生物利用率。然而目前對于藜麥發(fā)芽的研究相對甚少，所以，如何使藜麥在發(fā)芽期間達到最高抗氧化能力是日后研究的重點，通過實踐處理對于藜麥芽產(chǎn)品的開發(fā)也有非常廣闊的前景。

3.3 藜麥葉片多酚抗氧化性

藜麥葉中含有各種營養(yǎng)物質(zhì)，如灰分3.3%，纖維素1.9%，維生素E 2.9 mg/100 g，維生素C 1.2～2.3 g/kg，并且含有27～30 g/kg的蛋白質(zhì)。此外，通過研究發(fā)現(xiàn)，藜麥葉中含有大量多酚而且其多酚組分的生物活性很高，藜麥葉具有潛在的生物利用度（約80%總酚在體外條件下是生物可利用的）[40]。Gawlik-Dziki等[41]通過體外研究藜麥葉中提取物阿魏酸、芥子酸、沒食子酸、山奈酚、異鼠李素和蘆丁，結(jié)果表明，藜麥葉具有抗氧化性和抑制癌細(xì)胞增殖的作用。除此之外，Gawlik-Dziki等[42]還將藜麥葉粉加入到面包中以此來評估其強化效率，研究表明，面包中添加藜麥葉會引起其中酚類物質(zhì)含量的增加，而且酚類物質(zhì)的化學(xué)提取量與藜麥葉的含量比例密切相關(guān)，其中，不加藜麥葉的面包總酚含量最低，為144.35 mg/g，加入5%的藜麥葉達到最高，為321.01 mg/g。另外，面包中加入3%的藜麥葉不僅能提高面包的抗氧化能力，而且還不會損害其感官質(zhì)量[43]。由此可見，藜麥葉也是一種獨特的抗氧化物質(zhì)。目前，對于藜麥葉的研究，尤其是藜麥葉營養(yǎng)物質(zhì)、多酚提取工藝的研究比較少。

4 展望

近年來，由于藜麥所特有的功能特性與生物特性，受到越來越多人的關(guān)注，成為一種非常有前途的植物。在我國藜麥也得到了迅速發(fā)展，山西靜樂縣在2008年引進種植，到2012年藜麥種植面積突破67 hm2，公頃產(chǎn)量平均在2 250 kg左右，最高可達4 500 kg/hm2，獲得非常大的成功?；谵见湹母叩鞍踪|(zhì)水平，獨特的氨基酸模式，各種維生素、礦物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，它將作為一種新型的全營養(yǎng)食品受到廣大消費者的青睞。

目前，各國研究人員對藜麥進行了大量的研究，包括其生長特性、品種資源和營養(yǎng)價值等，然而，對于藜麥活性物質(zhì)的提取和鑒定等方面的研究還處于初級階段，對藜麥的開發(fā)利用還不夠深入。因此，深入進行藜麥活性物質(zhì)的提取及藜麥?zhǔn)称烽_發(fā)將具有廣闊的前景和應(yīng)用價值。

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Research Progress on Nutritional Components and Antioxidant Activity of Polyphenol of Quinoa

CHEN Shu-jun，HU Jie，PANG Zhen-peng，LIU Xiao-juan，XU Xiao-xia，YI Xin
（College of Life Sciences，Shanxi University，Taiyuan 030006，China）

Quinoa,which is considered a pseudocereal,has been recognized as a complete food due to its protein quality.It has remarkable nutritional properties,not only rich in protein,fat,starch,vitamins and minerals,it also contains polyphenol,flavonoid,saponin, quercetin,lectin and other bio-active ingredients.According to the reports,extracts from quinoa is found containing polyphenols which has good antioxidant activity in vitro study，including quinoa seeds,sprouts and leaves.Therefore,quinoa is a god-given antioxidant food. This paper summarizes the lately research progress on quinoa nutritional components and antioxidant activity of polyphenol,which provides a scientific basis for future research.

quinoa;nutritional components;polyphenol;antioxidant activity

S519

A

1002-2481（2016）01-0110-06

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.01.29

2015-08-28

陳樹?。?964-），男，山西定襄人，副教授，主要從事食品新工藝研究工作。