雜糧營養(yǎng)功能與安全研究進展

向 月，曹亞楠，趙 鋼，彭鐮心

（成都大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點實驗室，四川成都 610106）

廣義上的雜糧是指除水稻、小麥以外的糧谷類作物。谷類雜糧主要包括大麥、小米、青稞、高粱、燕麥、蕎麥、糜子等；豆類雜糧主要有綠豆、蕓豆、蠶豆、豌豆等。雜糧一般具有種植面積少、生育周期短、區(qū)域性強、栽培技術(shù)特殊等特征。《黃帝內(nèi)經(jīng)》[1]曾記載“五谷為養(yǎng)、五果為助、五畜為益、五菜為充”的飲食平衡原則，提示多種的食物搭配可獲得更均衡的營養(yǎng)，其中五谷中包含有雜糧，說明雜糧在膳食中自古具有重要地位；《本草綱目》[2]中記載谷類有33 種，豆類14 種，均為當(dāng)時的主要糧食作物。我國糧食結(jié)構(gòu)在歷史上不斷演變，16世紀分別引進馬鈴薯、玉米等作物后，部分雜糧基本退出飲食組成。20世紀90年代以前，我國大米、小麥等人均產(chǎn)量不足，南方飲食以大米加甘薯、苦蕎等雜糧為主，北方以小麥加小米等雜糧為主，21世紀以來，南方飲食則以精大米為主，北方以精細面粉為主，飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生極大變化。

近年來，隨著膳食結(jié)構(gòu)的改變，我國肥胖人群迅速增長，慢性疾病患病率激增，威脅人們的健康。據(jù)Zhang 等[3]報道，自2004年以來，我國全身性肥胖的患病率上升了90%。肥胖以及由肥胖引起的各種代謝疾病已成為21世紀威脅人類健康和影響生活質(zhì)量的最大殺手，嚴重影響人們生活水平與質(zhì)量?！督】抵袊袆樱?019-2030年）》已明確提出未來健康管理模式應(yīng)以預(yù)防為主、治療為輔，食療為主、藥療為輔。雜糧富含各種功能因子，在飲食防控各類慢性疾病中有顯著優(yōu)勢，因此其開發(fā)利用成為近年來的研究熱點。目前市場上有各類雜糧米、面、糕點、茶、酒、粥等，實際搭配往往只考慮到感官特性，對雜糧種類、用量的搭配缺乏科學(xué)依據(jù)。雜糧種類繁多，富含各種宏量元素和功能性成分，經(jīng)科學(xué)搭配可滿足人體營養(yǎng)所需。如豆類富含蛋白質(zhì)，碳水化合物較低；蕎麥含有均衡的氨基酸，富含賴氨酸等限制性氨基酸；燕麥富含β-葡聚糖；蕎麥、燕麥、青稞等雜糧GI 值低于大米、小麥等主食。雜糧中富含酚酸、黃酮、植物甾醇、膳食纖維、微量元素等，具有抗炎、調(diào)節(jié)血糖、血脂、血壓及改善心血管疾病等功能[4]。雖然目前不同研究者的工作都證實雜糧具有調(diào)控慢性疾病的生理活性，但是其作用途徑和機制以及主要生物效應(yīng)成分有多種觀點，從而限制了建立針對性強，可控性好的品質(zhì)評價指標和方法，妨礙雜糧品種優(yōu)良選育和產(chǎn)品的良好監(jiān)控，成為高附加值與精準雜糧營養(yǎng)產(chǎn)品開發(fā)的瓶頸。雜糧長期被作為糧食食用，大多安全可靠，但食用不當(dāng)或過量食用仍會引起一定風(fēng)險。《本草綱目》[2]記載蕎麥：“脾胃虛寒人食之，則大脫元氣而落須眉，非所宜矣”；苦蕎：“苦蕎麥，多食傷胃，發(fā)風(fēng)動氣，能發(fā)諸病……”可見，雜糧的食用安全問題是一直存在的，生活中的雜糧過敏、中毒等事件應(yīng)引起我們的注意。根據(jù)現(xiàn)代飲食結(jié)構(gòu)合理食用雜糧則產(chǎn)生正效應(yīng)，過量食用或搭配不當(dāng)則可能產(chǎn)生負效應(yīng)。

雜糧營養(yǎng)功能作用明確，可降低疾病的發(fā)生，有助于大眾健康保健已形成共識。隨著消費者自我保健養(yǎng)生等意識的增強，雜糧的市場具有廣闊前景。雜糧的營養(yǎng)與功能研究近年來已成為熱點，但目前消費者對雜糧的認識不足，雜糧的論述相對分散，未能突顯各種雜糧的特色與地位，使雜糧產(chǎn)品在市場上的定位模糊。同時當(dāng)前研究側(cè)重于對雜糧保健功能的開發(fā)而對雜糧自身或不當(dāng)食用方式帶來的安全風(fēng)險缺乏重視，缺乏有力的檢測與監(jiān)管方式，影響消費者信心，一定程度上限制了雜糧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對雜糧的認識的模糊性與局限性，使得雜糧產(chǎn)品的開發(fā)具有一定的盲目性，消費者難以達到其保健期許，制約雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展。差異化精準營養(yǎng)食品的開發(fā)對于糖尿病病人等特殊人群具有重要意義?；诖?，本文從雜糧營養(yǎng)功能成分、活性作用以及安全風(fēng)險幾個方面系統(tǒng)闡明雜糧在膳食健康中的作用地位，重新審視雜糧在日常生活中的保健作用機制，認識雜糧產(chǎn)品作用的針對性與食用安全性，為雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展與精準營養(yǎng)食品開發(fā)提供參考。隨著消費觀念的升級，針對糖尿病等慢性疾病預(yù)防的保健食品前景可觀，深入探究雜糧的營養(yǎng)與功能作用，有助于準確認識雜糧的營養(yǎng)特點，增強消費者信心，激勵開發(fā)者投入研發(fā)差異化精準營養(yǎng)食品，激發(fā)市場活力，形成良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈，推動雜糧整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與繁榮。

1 雜糧營養(yǎng)與功能

1.1 雜糧的營養(yǎng)成分

單一的飲食來源不利于身體健康[5]，雜糧種類繁多，營養(yǎng)成分豐富，同時不同雜糧中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物元素、維生素等營養(yǎng)成分組成與含量差異較大（表1）[6]，因此，雜糧科學(xué)搭配能有利于人體健康?？偟膩碚f，雜糧的營養(yǎng)成分含量普遍高于日常食用的小麥、稻谷，各類雜糧的具體含量又根據(jù)種類、品種不同而有所差異，可以均衡日常營養(yǎng)吸收。以《中國食物成分表》中數(shù)據(jù)為例，豆類碳水化合物普遍低于谷物類，而有利于改善腸道微生態(tài)的不溶性膳食纖維普遍高于谷物類[7]。豆類雜糧一般含有比稻米、小麥及谷類雜糧更高的蛋白質(zhì)，是植物蛋白的重要來源，如黃豆、黑豆、青豆等雜糧蛋白質(zhì)含量均高于30%，豌豆、蕓豆、赤小豆、蠶豆等蛋白含量高于20%。賴氨酸是谷物類糧食的限制性氨基酸，黃豆、黑豆等豆類雜糧普遍有較高的賴氨酸，而在谷類雜糧中賴氨酸含量較高的主要是藜麥、蕎麥，分別為760、560 mg/100 g。維生素與礦物元素在人體內(nèi)既不提供能量也不構(gòu)成組織，但在調(diào)節(jié)人體代謝中起著重要作用，是人體不可缺少的一部分。維生素E 又稱生育酚，除具有抗氧化作用外還可以促進性激素分泌，豆類雜糧含有較高的維生素E，例如，黃豆、黑豆、青豆、赤小豆、眉豆等總維生素E 含量超過10 mg/100 g，而在谷類雜糧中，含量較高的有小米、糜子、蕎麥，分別為3.63、3.5、4.4 mg/100 g，高于小麥和稻米中的含量。具有促進體內(nèi)新陳代謝，參與氧化和能量代謝，提高蛋白質(zhì)、鐵的吸收等作用的維生素B2在雜糧中的含量多高于小麥和稻谷，在黑豆、苦蕎麥粉中含量較高，分別為0.33、0.21 mg/100 g。豆類雜糧也含有較高的維生素A、胡蘿卜素等。Ca元素是牙齒與骨骼的重要組成部分，具有維持肌肉和神經(jīng)的正常活動、預(yù)防骨質(zhì)疏松的作用，豆類雜糧富含Ca 元素，黃豆、黑豆、青豆Ca 含量均高于100 mg/100 g，約為小麥、大米的5～25 倍。糜子含有較高的硒（12.01 μg/100 g），青稞則富含鐵元素（40.7 mg/100 g）[6]。

表1 常見糧食基本營養(yǎng)成分Table 1 Basic nutrients for common grains

食物營養(yǎng)價值的高低不僅取決于營養(yǎng)成分的組成與含量，還取決于機體消化吸收利用率。糧食中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)成分是機體供能的主要物質(zhì)，但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)由于組成不同，不同雜糧的營養(yǎng)特性也有較大差異。淀粉消化速度對人體生理功能有重要影響，淀粉根據(jù)其消化速度又可分為快速消化淀粉、慢速消化淀粉、抗性淀粉等。苦蕎等雜糧慢速消化淀粉、抗性淀粉比例高于小麥、大米等。實驗證明慢消化淀粉、抗性淀粉具有調(diào)控血糖的作用[8?10]。淀粉消化速度除受自身結(jié)構(gòu)影響外，還與糧食中存在的其它物質(zhì)如蛋白質(zhì)等有關(guān)[11]，燕麥粉中本身存在的蛋白質(zhì)在一定程度上延緩淀粉消化[12]。這可能是雜糧發(fā)揮活性的重要途徑，也是傳統(tǒng)食品和藥品的重要區(qū)別。在考慮糖尿病病人適合飲食結(jié)構(gòu)時提出的食物血糖生成指數(shù)（GI）的概念，是食物的一種重要生理學(xué)參數(shù)，是衡量食物引起餐后血糖反應(yīng)的一項有效指標，它表示含50 g 可利用碳水化合物的食物和相當(dāng)量的葡萄糖或面包在一定時間（一般為2 h）體內(nèi)血糖應(yīng)答水平百分比值。高GI 的食物說明進入胃腸后消化快、吸收率高、葡萄糖釋放快。對于雜糧而言，豆類雜糧GI 值普遍低于谷物類雜糧。蕎麥、玉米、燕麥、黑米等谷物類雜糧GI 值低于大米。蛋白質(zhì)、脂肪等由于其氨基酸、脂肪酸組成不同，其生理活性也不盡相同，但目前其機制研究鮮有報道。對食物的營養(yǎng)物質(zhì)特性研究，有助于針對性的設(shè)計適合特殊群體甚至個體的營養(yǎng)健康食譜。

1.2 雜糧功能成分及活性

相對大米和小麥等主糧，雜糧富含的功能性成分對于改善膳食結(jié)構(gòu)、維持人體健康具有重要意義。雜糧中的功能性成分主要包括多酚（酚酸與黃酮）、糖醇、蒽醌等，具有調(diào)節(jié)血糖、血脂、血壓，改善非酒精性脂肪肝、心腦血管系統(tǒng)疾病等活性作用。

1.2.1 多酚 多酚是具有生物活性的植物次生代謝的重要產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)上帶有一個或多個芳香環(huán)和羥基，包括酚酸和黃酮等。多酚在藜麥、青稞、糜子、苦蕎、鷹嘴豆等雜糧中廣泛存在。在藜麥中檢測出23 種多酚，主要有香草酸、阿魏酸及其衍生物，黃酮類的槲皮素、山奈酚及其糖苷[13]。Multari 等[14]對八種芬蘭燕麥中酚酸進行分析，它們的含量范圍為1202±52.9～1687±80.2 mg/kg，普遍發(fā)現(xiàn)四種酚酸：阿魏酸、鄰香豆酸、對香豆酸和丁香酸。Hao 等[15]用HPLC-MS 方法分析了青稞中主要酚酸，包括阿魏酸、p-香豆酸、香草酸和香草醛等。臧盛[16]在糜子殼粉自由酚與結(jié)合酚提取物中均檢測出了沒食子酸、p-香豆酸、綠原酸、原兒茶酸、阿魏酸、兒茶素、槲皮素和香草酸。Guo 等[17]檢測到在苦蕎中蘆丁含量為518.54～1447.84 mg/100 g，主要有對羥基苯甲酸、阿魏酸和原兒茶酸等8 種酚酸。李文婷[18]在黃豆、赤豆、鷹嘴豆、蠶豆、蕓豆、小扁豆可溶性酚類檢測分析出了75 種酚類，其中對羥基苯甲酸、原兒茶素、香豆酸普遍存在。另外，黃酮普遍存在于水果和蔬菜中，極少存在于谷物和豆類雜糧中，而苦蕎中大量黃酮以蘆丁形式存在，在加工中又極易轉(zhuǎn)化成槲皮素，因此是膳食黃酮的重要補充來源?；ㄇ嗨兀╝nthocyan）在有特殊色澤雜糧尤其是雜豆中含量豐富。陳長應(yīng)等[19]測得黑蕎麥中花青素含量在0.6～4.2 mg/g。李文婷等[18]提取和分析鑒定黑色小扁豆中含有的花青素主要為飛燕草-3-O-（2-O-β-D-吡喃葡萄糖基-α-L-吡喃阿拉伯糖苷）和矢車菊素衍生物。

雜糧多酚類主要有以下活性：a.抗氧化活性。例如，藜麥多酚具有顯著的清除自由基的作用[20?21]，燕麥多酚可以改善肝臟抗氧化防御系統(tǒng)[22]。b.降糖、降脂?？嗍w多酚及黃酮對糖脂代謝的調(diào)節(jié)作用已成為當(dāng)前研究的熱點[23]。實驗發(fā)現(xiàn)添加黃酮類化合物可減少高脂膳食引起的血漿中的TC、TG 及LDLC 濃度升高[24]。c.抗癌活性。當(dāng)前體內(nèi)及體外實驗發(fā)現(xiàn)黃酮類對癌癥有良好的防治功效，但流行病學(xué)研究表明只有扁豆黃酮與降低乳腺癌發(fā)病率相關(guān)[25]。d.調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)。燕麥多酚能抑制促炎因子的表達[26]。黑青稞中以花青素為主的類黃酮物質(zhì)在抑制心肌細胞凋亡，促進抑凋亡蛋白Bcl-2 的表達等[27]。多酚類物質(zhì)是多種雜糧的主要活性物質(zhì)之一，當(dāng)前研究成果為多酚類物質(zhì)的應(yīng)用奠定了一定的理論基礎(chǔ)。但由于多酚類物質(zhì)組成及含量與雜糧種類、品種、組織部位等因素相關(guān)，在研究方面深度與廣度不足，結(jié)合新技術(shù)新方法可以使雜糧多酚類物質(zhì)的研究進一步深入，有利于雜糧多酚類在生物、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的充分利用。

1.2.2 糖醇類 糖醇類化合物主要有手性肌醇及半乳糖苷，資源較為稀少，目前僅發(fā)現(xiàn)存在于蕎麥和綠豆等豆類中。D-手性肌醇（DCI）在自然界中多以其衍生物的形式存在。蕎麥中主要是蕎麥糖醇[28]和D-手性肌醇[29]。研究發(fā)現(xiàn)，DCI 主要集中在苦蕎麥胚芽中[30]，苦蕎麩皮是苦蕎籽粒中手性肌醇及其衍生物含量最高的部分[31]。綠豆中的DCI 含量高于蕎麥[32]。Yao 等[33]使用HPLC 分離并測得110 種綠豆種子樣品中DCI 含量為0.43～5.79 mg/g。

DCI 具有促進肝臟脂代謝、抗氧化、抗衰老、抗炎等生理功能[34]。Cheng 等[35]研究發(fā)現(xiàn)苦蕎DCI可以通過調(diào)節(jié)PKCe-PI3K / AKT 軸來防止肝臟糖異生，減少脂質(zhì)沉積并改善胰島素抵抗。Hu 等[36]研究表明，攝入含有DCI 的苦蕎提取物（DTBE）對高果糖（HF）飲食引起的高血糖癥和小鼠肝損傷具有保護作用。么楊[37]采用發(fā)芽的方法富集綠豆中的DCI，發(fā)現(xiàn)富含DCI 的綠豆芽具有降血糖的作用。雜糧糖醇一方面被用于開發(fā)具有抗胰島素抵抗等作用的藥物，另一方面用于開發(fā)預(yù)防調(diào)理糖尿病等代謝綜合征的保健品。其利用程度受限于糖醇類資源缺乏，因此，除加強雜糧糖醇的功能及其機理研究外，還應(yīng)重點探尋糖醇類新資源和研究改進提取工藝等。

1.2.3 蒽醌類 蒽醌是一種醌類化合物，蒽醌類物質(zhì)中大黃素、大黃酚和大黃酸等被視為重要的活性成分。當(dāng)前對蒽醌類的研究主要集中在各類中草藥，雜糧中則在苦蕎發(fā)現(xiàn)了蒽醌類物質(zhì)。包塔娜等[38]和衛(wèi)星星等[39]分別從苦蕎麥和苦蕎籽中分離提取到大黃素（emodin）。Peng 等[40]采用HPLC-DAD 測定了苦蕎中大黃素含量，結(jié)果表明大黃素含量在1.72～2.1 mg/kg 之間。吳興強[41]利用選擇加速溶劑萃?。⊿PLE）結(jié)合超高效液相色譜（UPLC）檢測黑苦蕎樣品及其相關(guān)產(chǎn)品中大黃素含量，檢測到濃度為1.8 mg/kg。Wu 等[42]建立了高效液相色譜-二極管陣列檢測器（UPLC-DAD）耦合高效分離和快速測定苦蕎中蒽醌的新方法，從苦蕎提取物中有效分離了橙黃決明素、蘆薈大黃素等6 種蒽醌。

蒽醌類物質(zhì)具有較強活性，是傳統(tǒng)瀉藥的主要活性成分[43]，具有顯著的瀉下作用，此外還有抗氧化[44]、抗癌[45]、抗糖尿病[46]等多種生理活性。因苦蕎中蒽醌類成分含量較低，目前研究相對較少，但作為食物，其食用量往往較大，是否會產(chǎn)生相關(guān)活性（如潤腸通便）或造成安全風(fēng)險（如引起腹瀉），應(yīng)引起重視。

1.2.4 生物堿 生物堿是一類天然含氮的堿性有機化合物，常以來源進行命名，雜糧中發(fā)現(xiàn)的有燕麥生物堿、藜麥生物堿、豆類生物堿等。鹿成稻[47]對鷹嘴豆70%醇提取物進行分離，首次得到了鷹嘴豆生物堿類成分。Tang 等[13]確認了黑藜麥種子中的色素主要是甜菜堿。Singh 等[48]發(fā)現(xiàn)燕麥生物堿主要是由羥基蒽醌酸和對香豆素、阿魏酸或咖啡酸形成的。Bratt 等[49]從燕麥提取物中分離出的3 種結(jié)構(gòu)2p、2f 和2c 的燕麥生物堿。劉樹興等[50]對藜麥生物堿的進行提取，最高可達2.89 mg/g。

生物堿具有多種功能[51]，主要具有以下作用：a.抑制癌細胞生長。Wang 等[52]發(fā)現(xiàn)2p 結(jié)構(gòu)的燕麥生物堿表現(xiàn)出重要的生物學(xué)活性，可以在體外抑制人宮頸癌細胞的增殖。b.抗菌消炎。研究發(fā)現(xiàn)燕麥生物堿至少部分地通過抑制核因子κB（NF-κB）活化來降低內(nèi)皮促炎細胞因子的表達[26]，綠豆生物堿對金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和枯草芽孢桿菌均有明顯的抑菌作用，且生物堿濃度大小與抑菌效果成正比[53]。c.抗病毒作用。鹿成稻[47]研究發(fā)現(xiàn)鷹嘴豆總生物堿具有體外抗乙型肝炎病毒活性，抑制作用隨著濃度與時間增加而逐漸增強。雜糧生物堿結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，作用機制具有多樣性與獨特性，繼續(xù)開發(fā)新的雜糧來源生物堿資源，對生物堿的功能與作用機制進行研究，可促進雜糧綜合利用，提高附加值。

1.2.5 膳食纖維 膳食纖維是一種不能消化吸收也不能產(chǎn)生能量，但能在腸道發(fā)酵的植物性成分、碳水化合物及其類似結(jié)構(gòu)的總和，被稱為人體第七大營養(yǎng)素，是雜糧的重要功能因子。膳食纖維可分為可溶性膳食纖維與不可溶性膳食纖維?？嗍w中含有3.4%～5.2%的膳食纖維，其中可溶性膳食纖維占膳食纖維總量的0.68%～1.56%[54]。王銳[55]研究顯示糜米中膳食纖維含量6.62%，其中不溶性膳食纖維6.13%，可溶性膳食纖維0.49%。張艷莉等[56]使用超聲波輔助復(fù)合酶提取脫脂后奶白花蕓豆豆渣中膳食纖維，水不溶性與水溶性膳食纖維的提取率分別可以達到60.11%和5.63%。β-葡聚糖是雜糧中水溶性膳食纖維中含量較為豐富的一種。75 個品種青稞中的β-葡聚糖的平均含量為5.25%，含量最高的品種達8.62%[57]。燕麥中β-葡聚糖含量為3.67%～4.48%[58]。隨著研究的深入，在生理功能上具有與膳食纖維相似作用的抗性淀粉（RS）也被FAO 列為膳食纖維的一種。雜糧中抗性淀粉的研究是近年來的熱點。蕎麥[59]、蠶豆[60]、青稞[61]等中都有發(fā)現(xiàn)抗性淀粉，高粱中的抗性淀粉含量高于玉米、大米等，含量最高的高粱品種“吉雜131 號”可以達到22.21 g/100 g[62]。

膳食纖維具有以下作用：a.對減肥具有很好的功效。大麥β-葡聚糖可顯著降低試驗者的體重、內(nèi)臟脂肪等[63]。燕麥β-葡聚糖可以使人產(chǎn)生飽腹感[64]，同時發(fā)現(xiàn)含5%的燕麥β-葡聚糖的高脂飲食小鼠與正常飲食小鼠的體重與皮下脂肪組織沒有顯著差異。董吉林等[65]發(fā)現(xiàn)高粱抗性淀粉可顯著降低體重，影響大鼠體脂分布。b.調(diào)節(jié)血脂。研究表明鷹嘴豆膳食纖維通過提高高脂血癥小鼠腸道菌群多樣性[66]；而抗性淀粉被腸道微生物利用，產(chǎn)生短鏈脂肪酸等代謝產(chǎn)物[67?68]，起到調(diào)節(jié)、降低血脂的作用。膳食纖維不但可以作為日常飲食與保健食品的原輔材料，而且可用于制作可食用膜，提高和保障食品的營養(yǎng)與健康。因此，對膳食纖維資源的持續(xù)開發(fā)、生理活性功能的深度挖掘具有廣闊前景。

1.2.6 生物活性肽及蛋白 生物活性肽是由多個氨基酸分子脫水縮合而成的，具有特定生物活性的肽類復(fù)合物，而生物活性蛋白是由其加工變形得到的具有空間結(jié)構(gòu)的多功能化合物。生物活性肽及蛋白在燕麥、蕎麥、蕓豆等雜糧中含量豐富且具有多種對人體有益的功效。在實際生產(chǎn)中，通常提取活性蛋白，使用蛋白酶酶解法、模擬消化道消化法等來制備活性肽。

蛋白質(zhì)與多肽在生理活動中具有多種功能：a.調(diào)節(jié)血脂。苦蕎蛋白通過降低血漿膽固醇，調(diào)節(jié)血脂[69]。b.調(diào)節(jié)血糖。王鳳[70]研究發(fā)現(xiàn)燕麥多肽、蕎麥多肽、青稞多肽均能抑制DPP4 活性，進而有效降低餐后血糖濃度。c.有減肥的功效。張慧娟等[71]研究證明燕麥多肽使糖尿病小鼠多飲多食現(xiàn)象減少，體重減輕。d.抗氧化作用。付媛等[72]發(fā)現(xiàn)裸燕麥球蛋白源多肽可以有效提高D-半乳糖致衰老小鼠體質(zhì)量及臟器指數(shù)，增強小鼠血清中SOD、GSH-Px 及CAT的活性，表明其具有較強的清除自由基的能力。e.增強免疫功能。研究表明鷹嘴豆肽、豌豆肽可以增強環(huán)磷酰胺造成的免疫低下小鼠的免疫功能[73?74]。我國生物活性肽及蛋白的研究與開發(fā)稍滯后于國外，日本及歐美市場上已出現(xiàn)含活性肽成分的食品，對人體具有良好的保健功效。目前有關(guān)生物活性肽及蛋白的研究與開發(fā)還存在許多問題，首先，其消化、吸收、利用機理尚不明晰，其次如何對其進行有效的提取或制備，如何提高成分檢測準確性等仍待解決。深入透徹的機理研究與有效的提取方法，能使生物活性肽及蛋白產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展。

1.2.7 其他

1.2.7.1 多不飽和脂肪酸 多不飽和脂肪酸（PUFA）指含有兩個或兩個以上雙鍵且碳鏈長度為18～22 個碳原子的直鏈脂肪酸，是有助于降低炎癥，減少2 型糖尿病的有效成分[75]。其中ω-3 和ω-6 自身無法合成，必須由食物供給，雜糧中含量豐富。苦蕎麩皮中亞油酸和亞麻酸的濃度分別是面粉的2.9 倍和1.7 倍[76]；豌豆、菜豆、綠豆、豇豆、小豆和蠶豆普遍含有亞麻酸、亞油酸等不飽和脂肪酸[77]。

1.2.7.2 萜烯類 萜烯是一系列萜類化合物的總稱，萜類化合物具有重要的生理活性，是研究天然產(chǎn)物和開發(fā)新藥的重要來源。萜烯類物質(zhì)在自然界中分布廣泛、種類繁多，如：γ-萜品烯、β-環(huán)檸檬醛等。萜烯類化合物通常是白酒中風(fēng)味物質(zhì)的主要來源，具有呈香作用。車富紅等[78]在青稞原料中檢測出超過38 種萜烯類物質(zhì)，種類與含量遠遠多于日常的釀造原料粳高粱。高文俊[79]對青稞酒不同原酒和成品酒進行風(fēng)味成分的分析時發(fā)現(xiàn)萜烯類化合物，對24 種青稞酒（包括原酒和成品酒）中的呈香化合物進行了定量分析，共準確定量出萜烯類10 種。王丹等[80]在研究蕎麥發(fā)酵前后香氣成分變化時發(fā)現(xiàn)，主要轉(zhuǎn)化的香氣成分有單萜烯和倍單萜烯類。除上述成分外，雜糧中尚含有皂苷、非淀粉多糖、蛻皮激素等功能成分，其獨特的組成構(gòu)成了雜糧功能活性的多元性，如何更好地提取、富集、開發(fā)利用這些功能活性成分值得深入挖掘。

2 雜糧的食用安全性

2.1 雜糧安全性記載

雜糧普遍具有較長食用歷史，總體而言是安全可靠的，但不當(dāng)或過量食用仍會引起不良反應(yīng)。古籍《本草綱目》[2]中對雜糧安全性的描寫可分為以下幾個方面：一是雜糧的偏性引起的食用安全問題：大麥“此物有火，能生熱病”、蕎麥“食之難消”等，雜糧偏性使用得當(dāng)，可糾正膳食失衡引起的機體健康問題，而使用不當(dāng)，則使其進一步惡化。二是雜糧不當(dāng)食用方式引起食用安全問題：“粟浸水至敗者，損人”、綠豆“去皮則令小人壅氣，蓋皮寒而肉平也”；同時加工對雜糧性味也有一定的影響，采用適當(dāng)方式既保證雜糧能常食，又避免產(chǎn)生不利的影響。如“苦蕎麥，其味苦惡，農(nóng)家磨搗為粉，蒸使氣餾，滴去黃汁，乃可作為糕餌食之”。三是個體差異造成食用安全問題：如粟“胃冷者不宜多食”、秫“小兒不宜多食”。因此雜糧食用應(yīng)考慮個體差異，否則易產(chǎn)生不良反應(yīng)。四是雜糧的不宜搭配方式導(dǎo)致食用安全問題：如粟“與杏仁同食，令人吐瀉”、赤小豆“作醬同飯食成口瘡”。

臨床上偶有雜糧造成不良反應(yīng)的報道，其中最引人關(guān)注的是蕎麥與豆類雜糧的食用安全風(fēng)險。由于缺乏面筋，在西方國家患有腹腔疾病和小麥不耐癥的個體中食用蕎麥越來越流行[81]，但是，蕎麥會對小部分特殊人群產(chǎn)生過敏風(fēng)險。1909年，美國人Smith首次在文獻中提到一個對蕎麥有著明顯過敏反應(yīng)的案例，具體表現(xiàn)為蕁麻疹、過敏性鼻炎等[82]。隨后，眾多國家對這種危害展開了追蹤調(diào)查。20世紀70年代，Nakamura 等[83]報道了日本全國性臨床調(diào)查中的169 例蕎麥過敏案例，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)患者（86%）是幼兒，主要通過食物攝入和呼吸道傳播引起過敏，其中最常見的反應(yīng)是哮喘（82%），過敏性休克的病例有18 例（11%）。韓國也有報道蕎麥面包屑導(dǎo)致兒童夜間哮喘的案例[84]。我國北京協(xié)和醫(yī)院分析，過敏發(fā)作的誘因為進食含蕎麥食物或接觸蕎麥皮枕頭等蕎麥制品。雜豆是當(dāng)前食用最為廣泛的雜糧種類之一，但是豆類食物中毒造成公眾衛(wèi)生安全事件時有發(fā)生。陳夏威等[85]對某公司食物中毒進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)危險因素是烹煮時間不足，導(dǎo)致豆未能煮熟煮透，從而造成了員工惡心、嘔吐、頭暈、腹痛、頭痛等癥狀。王晉斌等[86]對發(fā)病率較高的豆角中毒事件進行整理總結(jié)，其臨床表現(xiàn)為消化道和神經(jīng)系統(tǒng)問題。Daverio 等[87]對因攝入羽扇豆而導(dǎo)致抗膽堿能綜合征發(fā)作的案例進行跟蹤，患者自述視力模糊、頭痛、畏光和惡心。雜糧安全問題發(fā)生的原因與癥狀是多種多樣的，大多數(shù)雜糧安全風(fēng)險的發(fā)生具有隱匿性，不易被發(fā)現(xiàn)，對研究者而言具有挑戰(zhàn)性，應(yīng)引起更多的關(guān)注。

2.2 雜糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子研究

雜糧中存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子（AFN），會干擾人體營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收和利用，引起胃腸脹氣、腹痛、腹瀉、甚至食物中毒等現(xiàn)象[88]。一種雜糧可以同時含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，而同種抗?fàn)I養(yǎng)因子也會在多種雜糧中存在[89]。雖然這些抗?fàn)I養(yǎng)因子對人體有潛在危害，但隨著研究的深入，利用這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的特性，反而可以開發(fā)成抗癌藥物、殺蟲抑菌劑等有利產(chǎn)品。目前研究較為廣泛的抗?fàn)I養(yǎng)因子包括植物凝集素[90]、皂苷、植酸、胰蛋白酶抑制劑[91]等。

2.2.1 植物凝集素 植物凝集素是一種非抗體、非源于免疫反應(yīng)的糖蛋白或糖結(jié)合蛋白，最大的特征是能與紅細胞特異性糖基結(jié)合，使血紅細胞凝集[92?93]，具有抑制蛋白質(zhì)合成和細胞毒性的作用[94]。植物凝集素種類繁多。豆類是研究較為透徹的品種之一，刀豆[95]、蠶豆[96]、扁豆[85]中均發(fā)現(xiàn)含有豐富凝集素。凝集素除了具有特異性結(jié)合能力外，還可以誘導(dǎo)細胞的凋亡與自噬，具有一定的防御功能[97]。于雪慧[92]以凝集活性為指標，發(fā)現(xiàn)奶花蕓豆中凝集素的特異性活力為（13.26±0.26）×103HU/mg。

2.2.2 皂苷 皂苷是苷元為三萜或螺旋甾烷類化合物的一類糖苷，皂苷具有細胞毒性，通過不同機制誘導(dǎo)細胞凋亡[98]。研究表明皂苷具有熱不穩(wěn)定性，易受環(huán)境條件的影響[99]。皂苷廣泛存在于雜糧中，如苦蕎[100]、蠶豆、鷹嘴豆、藜麥[101]。皂苷可以抑制腫瘤壞死因子（TNF-α）和白細胞介素（IL-6）等炎癥細胞因子?？嗍w皂苷可以起到降血糖的作用[100]。藜麥皂苷可以起到抗炎效果，具有抑制細菌和病毒生長繁殖的能力[102]。智秀娟等[103]對提取苦蕎皂苷的熱回流法進行優(yōu)化，測得總皂苷得率最大值為22.82 mg/g。

2.2.3 植酸 植酸又稱肌酸六磷酸，它能夠結(jié)合必需的膳食礦物質(zhì)以及蛋白質(zhì)和淀粉，從而降低其在人體中的生物利用度[104]。近期研究表明，在鈣攝入不足的情況下，大量攝入植酸會造成腸道的磷酸鹽過載，導(dǎo)致晶體腎病相關(guān)的礦物質(zhì)骨骼疾病[105]。植酸主要存在于植物的種子中，其中以豆科植物的種子、谷物的麩皮和胚芽中含量最高。在常見的豆類中發(fā)現(xiàn)最多的植酸約2 g/100 g 干物質(zhì)，另一方面，蕎麥面食中植酸含量最低（<1 g/100 g）[106]。還有研究發(fā)現(xiàn)植酸可以抑制蛋白酶和淀粉酶[107]，在一定劑量范圍內(nèi)增加抗氧化活性[108]。

2.2.4 胰蛋白酶抑制劑 胰蛋白酶抑制劑是由氨基酸組成的多肽或小分子蛋白質(zhì)[91]。胰蛋白酶抑制劑會強烈抑制胰蛋白酶活性，從而降低膳食蛋白的消化和吸收。多種雜糧如豇豆、綠豆中廣泛存在胰蛋白酶抑制劑[109]。阮景元[110]從苦蕎麥種子中分離出一種胰蛋白酶抑制劑（FtTI）。一方面，胰蛋白酶抑制劑可以保護植物免受致病性攻擊[111]，另一方面，來自蕎麥中的蛋白酶抑制劑rBTI 具有一定的抗腫瘤作用，能明顯抑制肝癌、乳腺癌等腫瘤細胞的增殖，并誘導(dǎo)其凋亡或自噬[112]。

3 展望

雜糧在我國有長久的食用歷史，資源豐富，種類繁多，具有優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)價值，富含多酚、糖醇、蒽醌等功能活性成分，在我國飲食結(jié)構(gòu)中具有重要地位。當(dāng)前我國以精細米面為主食的飲食結(jié)構(gòu)易引起諸如糖尿病、高血壓等多種慢性疾病?，F(xiàn)代人根據(jù)《黃帝內(nèi)經(jīng)》[1]倡導(dǎo)“合理搭配，謹和五味”的膳食平衡飲食理念，提出多元化合理飲食搭配是保證人體健康的重要前提，雜糧的營養(yǎng)功能重新受到人們認可與重視。因此，雜糧產(chǎn)業(yè)具有廣泛的市場前景。

當(dāng)前，雜糧已被廣泛研究與應(yīng)用于食品保健行業(yè)，例如雜糧中多酚、糖醇等功能成分的提取工藝、功能作用及作用機制等。然而，多種原因限制了雜糧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一方面，我們對雜糧的營養(yǎng)功能及安全、作用機制的認識仍十分有限，目前市場上有各類雜糧米、面、糕點、茶、酒、粥等產(chǎn)品，往往只能滿足營養(yǎng)成分的“量”而忽視了“質(zhì)”，無法達到消費者的保健期許。因此，隨著糖尿病、高血壓等慢性疾病受到大眾廣泛關(guān)注，精準營養(yǎng)食品的開發(fā)與研制越發(fā)迫切。另一方面，膳食干預(yù)成為當(dāng)代人預(yù)防疾病的首選，食物過敏與中毒事件發(fā)生率越來越高，雜糧安全領(lǐng)域的問題應(yīng)受關(guān)注，如何控制雜糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子和致敏原對人體的危害成為新的研究方向。

結(jié)合腸道微生態(tài)理論、多組學(xué)等新技術(shù)理論的發(fā)展，深入挖掘雜糧中的更多營養(yǎng)功能，闡明雜糧的作用機制，能夠為合理開發(fā)雜糧資源提供理論基礎(chǔ)，為后續(xù)研制生產(chǎn)均衡營養(yǎng)或針對特殊人群的保健食品提供依據(jù)。選育缺乏某種抗?fàn)I養(yǎng)因子雜糧，是解決雜糧安全性問題的方法之一。但是這種方法極有可能改變物種的生長發(fā)育，可能會帶來潛在危害。研究發(fā)現(xiàn)單獨或組合使用多種傳統(tǒng)方法和技術(shù)可降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的水平，如發(fā)酵、發(fā)芽等。這些方法的研究，需要與現(xiàn)代加工方式如高靜水壓技術(shù)相結(jié)合，以獲得更高效、可靠的條件。