青稞的營養(yǎng)價(jià)值和功效作用研究現(xiàn)狀

王夢倩，孫穎，邵丹青，孟慶佳，應(yīng)劍，白術(shù)群，董志忠，*

（1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，北京 102209；2.營養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102209；3.老年食品營養(yǎng)北京市工程實(shí)驗(yàn)室，北京 102209）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f），屬禾本科大麥屬，為二棱大麥的變種。由于青稞內(nèi)外穎殼分離，籽粒裸露，又被稱為裸大麥、元麥或米大麥，主要在我國西北、西南各省栽培，非常適宜高原清涼氣候，在青藏高原上的種植歷史已長達(dá)約3 500年[1]。

目前全國青稞種植面積約33萬hm2，西藏青稞年種植面積占全國青稞種植面積的72%，是全國最大的青稞集中種植區(qū)。其中，由西藏青稞育種科技人員選育出的青稞新品種“藏青2000”，由于具有產(chǎn)量高、產(chǎn)草多、抗倒伏和籽粒白等優(yōu)點(diǎn)，自2013年至今在西藏的推廣面積已經(jīng)占到當(dāng)?shù)厍囡N植面積的一半以上，有效促進(jìn)了西藏糧食總產(chǎn)量，2015年突破100萬噸[2]。

近年來，大麥的健康食品和功能性食品已經(jīng)不斷被市場所接受，作為一種具有強(qiáng)烈地域特色的大麥品種，青稞的健康價(jià)值得到了關(guān)注?；谇囡墓δ芴攸c(diǎn)和感官特征，開發(fā)多元化的青稞制品，不僅能滿足現(xiàn)代消費(fèi)者對健康的需求，也有助于這種我國特色資源的規(guī)?；_發(fā)與利用，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。相比于燕麥、大麥，青稞的研究工作更多的是集中在品種篩選、栽培等方面，對其功能特性、作用機(jī)理、量效關(guān)系等方面的研究還不夠深入，大眾對于青稞的健康功效并沒有充分的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)將青稞及其成分的營養(yǎng)價(jià)值、功效作用進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步開發(fā)青稞產(chǎn)品提供參考。

1 青稞的主要營養(yǎng)成分和功效作用

1.1 營養(yǎng)成分

營養(yǎng)成分見表1。

表1 青稞與黑大麥及我國“四大主糧”營養(yǎng)成分對比表Table 1 Comparison of nutrition components between highland barley，barely and“four staple food”in China

青稞具有三高兩低，即高蛋白、高纖維、高維生素、低脂肪、低糖的成分結(jié)構(gòu)特性，是一種營養(yǎng)價(jià)值非常高的谷物。與黑大麥和我國“四大主糧”相比[3-4]，青稞的膳食纖維含量及鈣、磷、鉀、鈉等微量元素含量均較高。

碳水化合物是青稞中最主要的產(chǎn)能營養(yǎng)素，其理化性質(zhì)也是影響青稞食味品質(zhì)的重要因素之一。青稞籽粒中總淀粉含量45.40%～71.10%，其中直鏈淀粉平均含量22.2%，變幅15.45%～24.69%，支鏈淀粉平均含量40.1%，變幅28.62%～46.41%[5]。根據(jù)直鏈淀粉含量的不同，可以將青稞淀粉分為蠟質(zhì)青稞淀粉（1%～5%）、普通青稞淀粉（20%～30%）和高直鏈青稞淀粉（30%～45%），其直鏈淀粉/支鏈淀粉比例和支鏈淀粉的支鏈長度與淀粉顆粒的粒徑大小及分布有很強(qiáng)的相關(guān)性[6]。

研究發(fā)現(xiàn)，青稞含有豐富的膳食纖維及營養(yǎng)因子，血糖生成指數(shù)較低。另外，青稞中平均快消化、慢消化和抗性淀粉含量分別為27.70%、6.65%、17.88%，抗性淀粉含量較高，占淀粉總量的34.4%[7]，因此，與大米、土豆等主食相比，食用青稞有助于保持餐后血糖穩(wěn)定。青稞與常見食物血糖生成指數(shù)見表2。

表2 青稞與常見食物血糖生成指數(shù)Table 2 Glycemic index of highland barely and common foods

青稞籽粒中含有18種氨基酸，與FAO/WHO/UNO模式蛋白貼近度達(dá)0.903，其中人體必需的8種氨基酸占比約37%，呈味氨基酸占比約54%。從氨基酸評分角度分析，青稞的第一限制性氨基酸為賴氨酸[10]。亞油酸是青稞脂肪中含量最豐富的脂肪酸，其次是棕櫚酸、油酸、亞麻酸等，其中不飽和脂肪酸含量超過77%[11]?？梢?，青稞的營養(yǎng)價(jià)值是相當(dāng)高的。

1.2 功效作用

1.2.1 降血脂

動(dòng)物模型喂食青稞全谷物的添加量一般在10%～50%。50%添加量時(shí)可降低動(dòng)物肝臟脂質(zhì)水平，而10%添加量下，降脂作用并不顯著[16-18]。Danielson等[19]對青稞作用的量效關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)30%添加量下可顯著降低肝臟TC和TG水平，增加腸道消化物質(zhì)量和黏度，其效果隨著添加量的上升而增強(qiáng)。但是該研究存在一定的缺陷，其測定血液指標(biāo)前未對動(dòng)物進(jìn)行禁食，因此血液指標(biāo)的結(jié)果并不支持最后的結(jié)論，且該研究沒有設(shè)正常對照組，不能說明飼料中添加0.5%膽固醇造模成功與否。

相較動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，青稞降血脂臨床研究開展較少，熊茉君等[20]觀察了227名高血脂患者口服青稞炒面粉前后血脂、體重的變化，發(fā)現(xiàn)治療后人群體重平均下降1.13 kg，有93人血脂明顯下降。

1.2.2 降血糖

青稞可能通過誘導(dǎo)氨基酸、生物胺以及有機(jī)酸的分布改變，從而改善胰島素敏感性[21-22]。Higa等[23]則從青稞保護(hù)機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng)的角度解釋了其降低血糖的作用。臨床研究也驗(yàn)證了這一發(fā)現(xiàn)，畢銘鑫等[24]開展的為期3個(gè)月的臨床研究也認(rèn)為青稞麥片有顯著改善空腹血糖受損患者的糖脂代謝的效果。

1.2.3 調(diào)節(jié)腸道

飲食中添加青稞可降低大鼠糞便的pH值，增高大鼠糞便干重、盲腸總質(zhì)量和盲腸壁表面積。高劑量的青稞飲食可使腸道內(nèi)的細(xì)菌菌落組成發(fā)生明顯的變化，尤其是可降低擬桿菌屬的含量，增加普氏菌屬和厭氧弧菌屬的豐度，這一現(xiàn)象可能與全谷物青稞中富含膳食纖維有關(guān)，另外普氏菌屬和厭氧弧菌屬在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生短鏈脂肪酸，而很多研究發(fā)現(xiàn)添加青稞的飲食可增加動(dòng)物模型中盲腸的短鏈脂肪酸濃度[25-27]，這些發(fā)現(xiàn)也從側(cè)面支持了上述結(jié)論,但是普氏菌屬和厭氧弧菌屬參與調(diào)節(jié)血脂的分子機(jī)制尚不清楚[16]。青稞調(diào)節(jié)腸道的另一個(gè)原因可能是得益于其淀粉的結(jié)構(gòu)，抗性淀粉含量較高的青稞更有利于防止高脂飲食對腸道有益菌生長的抑制[28-29]。

1.2.4 防治代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）

MS發(fā)病率近年來在全球范圍內(nèi)急劇上升，中國18歲以上的成人中，MS患病率為33.9%[30]，已成為新的公共健康問題。青稞低GI膳食可有效地控制MS患者的體質(zhì)量、血糖、血脂水平，降低胰島素抵抗[31]。青稞全粉和汽爆處理的青稞全粉可通過誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞凋亡，減少體內(nèi)脂肪的堆積，另外通過上調(diào)PPAR-γ基因表達(dá)，同時(shí)激活PPAR-γ蛋白，促進(jìn)GLUT4基因表達(dá)，從而有效預(yù)防膳食誘導(dǎo)的MS的發(fā)生[17，32]。

1.2.5 其他

有色青稞，尤其是黑青稞，由于富含多酚類化合物而具有抗氧化的潛力，且其抗氧化活性非單一而是多種有效物質(zhì)綜合發(fā)揮作用的結(jié)果[33-34]。由于青稞生長于高原低溫低氧的環(huán)境，因此有學(xué)者推測青稞可能具有提高缺氧耐受力和抗疲勞的功效。數(shù)據(jù)顯示黑青稞籽皮提取物對小鼠腦缺氧和心肌缺血均有改善作用，同時(shí)可以延長小鼠負(fù)重游泳的時(shí)間，具有潛在提高抗疲勞能力的作用。然而，青稞發(fā)揮該作用的確切物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究[35]。

2 青稞的主要功能成分及其功效作用

2.1 β-葡聚糖

青稞中的β-葡聚糖含量與其生長海拔有關(guān)[35-36]，主要富集于籽粒的糊粉層、亞糊粉層及胚乳細(xì)胞壁中，分子量約為794 769.2 Da，分散系數(shù)Mw/Mn2.445%，分布較為集中[37]，其分子量和黏度均低于燕麥[38]，是影響不同來源β-葡聚糖降脂效果的主要原因[38-40]，且研究認(rèn)為植物來源的β-葡聚糖可能具有更好的腸道益生作用[41]。

100 mg/（kg·bw）左右濃度的青稞β-葡聚糖即可在高脂模型的動(dòng)物體內(nèi)觀察到降低脂質(zhì)水平[42]、改善糖耐量的效果[43]，其結(jié)合膽汁酸的能力與濃度呈正相關(guān)[37]，作用機(jī)制與全谷物相似，可能是通過促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)換為膽汁酸等方式降低血清TC水平[44]。此外，還有一些青稞β-葡聚糖提取物產(chǎn)品的功效研究，也證實(shí)了青稞β-葡聚糖的降脂效果[45-46]。

2.2 多酚類化合物

雜糧中的多酚由于含量可觀、易于攝取而受到廣泛的關(guān)注。酚酸是青稞中的主要酚類物質(zhì)，大部分集中在麩皮和胚芽。結(jié)合酚和游離黃酮分別是有色青稞中酚酸和黃酮類物質(zhì)的主要存在形式[47]。蘆丁、阿魏酸、p-香豆酸和表兒茶素是青稞總多酚提取物中的主要成分[48]。青稞多酚提取物具有較強(qiáng)的超氧化物自由基、羥基自由基和DPPH自由基清除活力，600 mg/（kg·bw）青稞多酚提取物可增強(qiáng)小鼠體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)和基因表達(dá)[49]。

2.3 麥綠素

麥綠素是從植物嫩苗中提取的一種復(fù)合成分物質(zhì)，含有豐富的氨基酸、葉綠素、活性酶、類黃酮等活性物質(zhì)。23 cm的麥苗是青稞麥綠素提取的最佳原料，此時(shí)粗蛋白、葉綠素和總糖的含量均較高[50]。研究發(fā)現(xiàn)，青稞麥綠素可通過抗自由基和參與免疫調(diào)節(jié)來改善肝損傷和炎性細(xì)胞浸潤[51]，提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)耐力，延緩疲勞的發(fā)生。

2.4 水溶性多糖

青稞水溶性多糖提取物可通過ROS-JNK和NF-κB介導(dǎo)的半胱天冬酶途徑誘導(dǎo)HT-29細(xì)胞凋亡，且作用效果呈時(shí)間和劑量依賴性，48 h時(shí)半抑制濃度IC50為 48.18 μg/mL[52]。80 mg/kg青稞水溶性多糖提取物還被證明具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用，其作用與免疫抑制小鼠模型的脾臟和胸腺的重量指數(shù)、外周血、骨髓、脾臟和巨噬細(xì)胞有關(guān)[53]。

2.5 其它

給鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠喂食含10%青稞抗性淀粉的飼料可有效降低糖尿病小鼠體重減少的趨勢，降低其血糖值和肝糖原含量[54]。青稞谷蛋白胰蛋白酶水解物具有一定的抗血小板聚集活性，IC50為2.496 mg/mL，且作用呈濃度依賴性[55-56]。青稞油脂富含不飽和脂肪酸，也被證明具有降低膽固醇的潛力[57-58]。

3 加工方式對青稞功能成分及功效的影響

由于不同的加工方式對食物成分的含量和結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，研究合理的膳食處理方式對于幫助食物更好地發(fā)揮其生理功能十分重要。對青稞分別進(jìn)行炒制、微波、蒸煮、擠壓膨化處理后發(fā)現(xiàn)，以β-葡聚糖的含量作為參考指標(biāo)，4種加工方式效果為擠壓膨化處理>微波處理>炒制處理>蒸煮處理，同時(shí)原料中蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、還原糖的含量變化不明顯，總膳食纖維含量略有降低。處理的溫度、功率、時(shí)間和粉碎粒度均對β-葡聚糖的含量有影響[26]。干熱和濕熱處理可顯著提高青稞粉的抗消化成分，且濕熱處理的效果優(yōu)于干熱處理，但經(jīng)熱處理后，青稞粉的糊化性質(zhì)、粉質(zhì)特性和面團(tuán)拉伸性能發(fā)生顯著變化，無法揉制形成面團(tuán)，需添加其他成分改善加工性能[28]。龔凌霄[32]采用體外模擬消化的方法，對比了未處理及經(jīng)過傳統(tǒng)炒制、蒸汽爆破、擠壓膨化3種方式處理的青稞全谷物消化液中有效組分的變化，結(jié)果見表3。

表3 不同加工方式對青稞全谷粉消化液中有效組分的影響Table 3 Effect of different processing methods on effective components in digestive solution of whole grain flour of highland barley

可見3種加工方式處理后青稞粉的抗氧化性均有不同程度的增加，以擠壓膨化的效果最佳，其抗氧化性的提高可能部分來源于加工過程中的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。

淀粉是青稞的主要成分，占整個(gè)胚乳的75%～80%，其對青稞的加工應(yīng)用性能和功效都有著極其重要的影響。青稞發(fā)揮其功效作用時(shí)，除β-葡聚糖外，其有效組分之間的協(xié)同和相互作用，如加工方式對β-葡聚糖和淀粉的結(jié)構(gòu)、含量和相互作用的影響等方面的相關(guān)研究較少，在未來的研究中應(yīng)予以關(guān)注。

4 前景展望

針對青稞營養(yǎng)品質(zhì)和功效研究方面存在的問題，建議可以從以下幾個(gè)方面開展進(jìn)一步的工作：（1）推進(jìn)青稞原料標(biāo)準(zhǔn)化研究，建立青稞分級制度，從加工精度、β-葡聚糖含量、總酚含量、直鏈淀粉含量、雜質(zhì)含量、色澤等多角度對青稞原料進(jìn)行定義。（2）加深青稞健康功效評價(jià)研究，如青稞最佳活性和有效部位及特征性成分；不同加工方式對青稞蛋白質(zhì)、淀粉等結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)導(dǎo)致的加工性能和功效的變化。（3）加強(qiáng)青稞精深加工。借鑒大麥、燕麥等較為成熟的加工利用經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)功能性青稞主副食品及休閑食品，對青稞麩皮等副產(chǎn)物進(jìn)行綜合利用。（4）加強(qiáng)青稞營養(yǎng)健康宣傳科普，提升西藏青稞產(chǎn)業(yè)的市場接受度和消費(fèi)者認(rèn)知度。

青稞具有食用、飼用等多種用途。隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，對食物營養(yǎng)價(jià)值和保健功能的需求也日益攀升，加強(qiáng)對青稞營養(yǎng)潛力、工業(yè)利用等方面的研究，不僅能為發(fā)展西藏特色青稞產(chǎn)品提供技術(shù)支撐、促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級，對農(nóng)牧民增收、發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)、逐步實(shí)現(xiàn)健康中國更是意義深遠(yuǎn)。