黑青稞的功效成分和功能作用研究進(jìn)展

尼 珍，扎西窮達(dá)，曹葉偉，朱肖翔

（西藏自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)研究院，西藏 拉薩 850000）

青稞（Hordeum vulgareL.var.nudumHook.f）屬禾本科大麥屬，為多棱大麥的變種。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，其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，非常適宜在高海拔地區(qū)生長(zhǎng)[2]，是我國(guó)青藏高原具有民族及地域特色的重要糧食作物，在青藏高原上的種植歷史已長(zhǎng)達(dá)約3 500年[3]。根據(jù)顏色不同，青稞可分為白青稞、藍(lán)青稞、紫青稞及黑青稞等，其中黑青稞作為一種珍貴的種質(zhì)資源，富含人體所需的各種營(yíng)養(yǎng)成分，符合“三高二低”、高鉀低鈉的健康膳食結(jié)構(gòu)，較其他品種青稞含有更豐富的花青素、多酚等生物活性物質(zhì)，具有獨(dú)特的功能作用[4-5]。

近年來，隨著綠色、健康生活理念的不斷深入，人們對(duì)食品的安全、營(yíng)養(yǎng)及功能性要求也不斷提高，黑青稞的健康價(jià)值逐漸被關(guān)注，但對(duì)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(duì)于黑青稞的健康功效還沒有充分的認(rèn)識(shí)。本文旨在綜述黑青稞的功效成分和功能作用，以期為黑青稞特色資源的進(jìn)一步開發(fā)與利用提供依據(jù)。

1 黑青稞功效成分

1.1 β-葡聚糖

青稞是世界上谷類作物中β-葡聚糖含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）最高的作物，是小麥平均含量的50倍，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于皮大麥和燕麥。Marínez-Subir′等研究表明，用100%紫（黑）青稞烘焙的餅干符合“高纖維”的健康要求，1塊餅干可提供超過0.75 gβ-葡聚糖，4塊餅干就能滿足“每天3 gβ-葡聚糖降低血液中膽固醇和心臟病風(fēng)險(xiǎn)”的需求[6]。陳建國(guó)等測(cè)定了青海玉樹囊謙黑青稞中β-葡聚糖的含量，結(jié)果表明，白青稞β-葡聚糖含量達(dá)到4 709.6 mg/100 g，黑青稞β-葡聚糖含量略低，為3 844 mg/100 g[7]。

1.2 花青素

黑青稞是一類富含花青素的健康食品。陳建國(guó)等分別測(cè)定了黑青稞中的花青素，用自然界天然存在的8種花色苷標(biāo)準(zhǔn)品（氯化矢車菊素、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷、花青素鼠李葡糖苷、矢車菊素-3，5-二氧葡萄糖苷、氯化花翠素、氯化花葵素、天竺葵素-3-氧-葡萄糖苷和錦葵色素）進(jìn)行了檢測(cè)和比對(duì)，發(fā)現(xiàn)：黑青稞中存在氯化花翠素（5.70%）和錦葵色素（0.21%）花青素類物質(zhì)；黑青稞籽皮含量最多的是氯化花翠素，同時(shí)存在矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（0.49%）、花青素鼠李葡糖苷（0.42%）、天竺葵素-3-氧-葡萄糖苷（0.27%）等花色苷物質(zhì)[8-9]。另外，提取條件會(huì)對(duì)黑青稞中花青素的提取量有不同程度的影響，提取時(shí)需控制好溫度、時(shí)間、乙醇體積分?jǐn)?shù)、液料比、pH值等關(guān)鍵影響因素[10-12]。

1.3 黃酮類物質(zhì)

丁麗娜首次采用超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)黑青稞的超臨界CO2萃取物進(jìn)行組分的鑒別和結(jié)構(gòu)解析，共計(jì)發(fā)現(xiàn)14種黃酮類化合物，其中包括8種黃酮醇苷元及黃酮醇苷、5種黃酮苷元及黃酮苷和1種黃烷醇苷，分別為蘆丁、兒茶素、槲皮素、槲皮素-3-β-葡萄糖醛酸苷、山奈酚、山奈素、異鼠李素、楊梅素、甘草素、芹菜素、苜蓿素、夏佛塔苷、芹菜素-6-C-葡萄糖苷-8-C-葡萄糖及金絲桃苷（槲皮素-3-O-吡喃半乳糖苷）[13]。

1.4 多酚類物質(zhì)

多酚類物質(zhì)是黑青稞中所含的重要功效成分，研究發(fā)現(xiàn)，黑青稞中總酚含量為171.77 mg/g，阿魏酸、香豆酸及兒茶素3種酚類物質(zhì)的含量分別為19.14、14.59、4.78 mg/g，阿魏酸和香豆酸為黑青稞中主要的酚酸[14]。朱昱琳等以長(zhǎng)黑青稞為材料，提取分離總可溶性、游離、酯化、醚化和不可溶鍵合多酚，并采用高效液相色譜法分析酚類化合物組成與含量，結(jié)果表明：長(zhǎng)黑青稞總可溶性、游離、酯化、醚化和不可溶鍵合多酚含量范圍為1.97～16.97μmol/g，總可溶性多酚含量均顯著高于其他4種多酚，不可溶鍵合多酚含量均顯著高于游離、酯化和醚化多酚；長(zhǎng)黑青稞多酚中含有18種酚類化合物，包括羥基苯甲酸、羥基肉桂酸和類黃酮3類，主要酚類化合物為原兒茶酸、阿魏酸和兒茶素[15]。體外模擬胃腸道消化和結(jié)腸發(fā)酵能夠改善青稞中酚類化合物的生物有效性，同時(shí)結(jié)腸發(fā)酵可以促進(jìn)青稞中鍵合多酚的釋放[16]。

對(duì)黑青稞中酚類物質(zhì)的提取和純化工藝研究表明，采用大孔樹脂分離黑青稞麩皮結(jié)合酚類物質(zhì)是可行的，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景[17-18]。

1.5 脂肪酸

丁麗娜在黑青稞萃取液中共鑒定出8種脂肪酸成分，包括肉豆蔻酸、棕櫚油酸、亞油酸、硬脂酸、二十碳三烯酸、花生酸、芥酸和山崳酸，其中：飽和脂肪酸占9.92%，不飽和脂肪酸占90.08%，亞油酸含量超過60.00%，棕櫚油酸含量高達(dá)27.42%[13]。這表明黑青稞中所含的脂肪酸適于人體吸收且有益健康。

2 黑青稞功能作用

2.1 抗氧化作用

黑青稞中含有花青素、多酚等抗氧化活性物質(zhì)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化活性。研究表明，青海玉樹囊謙黑青稞花青素對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力和總抗氧化能力顯著優(yōu)于Vc，分別是Vc的33.76、8.03和41.44倍[9]。紫（黑）青稞麩皮中花青素提取物通過增強(qiáng)CAT（過氧化氫酶）、SOD（超氧化物歧化酶）等細(xì)胞內(nèi)抗氧化機(jī)制，降低ROS水平，抑制細(xì)胞凋亡和周期阻滯等作用機(jī)制，表現(xiàn)出明顯的抗氧化活性，對(duì)二氯化鈷誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞缺氧損傷具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用[19]。

Shen等研究表明，黑青稞多酚類提取物（BHLPE）具有較強(qiáng)的超氧化物自由基、羥基自由基和DPPH自由基清除活性、鐵還原能力和中等金屬離子螯合活性[14]。動(dòng)物試驗(yàn)表明：與高脂飲食組（HFD）相比，BHLPE 600 mg/kg組小鼠的總膽固醇、低密度脂蛋白和動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)明顯降低，高密度脂蛋白水平顯著升高；與HFD組相比，BHLPE組小鼠體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)和抗氧化基因表達(dá)均有明顯改善[15]。Lin等測(cè)試并比較了各有色青稞中酚類物質(zhì)及β-葡聚糖的含量及其對(duì)DPPH自由基及2，2-氨基-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）自由基的清除活性、還原能力，結(jié)果表明，黑青稞的抗氧化能力平均水平最高，其次是藍(lán)青稞，白青稞最低，抗氧化能力與游離酚類化合物呈高度正相關(guān)，說明青稞的抗氧化活性主要由酚類化合物貢獻(xiàn)[20]。

2.2 抗缺氧作用

青稞作為青藏高原特有的谷物，對(duì)高寒缺氧環(huán)境具有特殊的耐受力。蘇麗華研究表明，黑青稞籽皮提取物對(duì)心肌細(xì)胞缺氧復(fù)氧損傷具有保護(hù)作用，可能通過抑制缺氧復(fù)氧所致細(xì)胞內(nèi)水平的增加，抑制細(xì)胞線粒體跨膜電位的下降，進(jìn)而減少心肌細(xì)胞凋亡，其保護(hù)作用可能與激活通路相關(guān)[21]。賀敏等研究了黑青稞籽皮提取物對(duì)常壓耐缺氧、亞硝酸鈉中毒、急性腦缺血小鼠存活時(shí)間的影響，通過對(duì)異丙腎上腺素增加心肌耗氧、失血性休克小鼠心搏時(shí)間影響的觀察來評(píng)價(jià)其耐缺氧能力，結(jié)果顯示，黑青稞籽皮提取物在3.5 g/kg劑量條件下顯著延長(zhǎng)常壓耐缺氧小鼠的存活時(shí)間（P＜0.01），在4.0 g/kg劑量條件下能夠有效延長(zhǎng)斷頭小鼠喘氣時(shí)間（P＜0.05），在2.0 g/kg劑量條件下能夠延長(zhǎng)小鼠負(fù)重游泳時(shí)間（P＜0.05），表明黑青稞籽皮提取物具有提高小鼠耐缺氧及抗疲勞能力的作用[22]。

2.3 預(yù)防肥胖作用

Guo等通過對(duì)不同品種青稞（黑青稞、藍(lán)青稞及白青稞）所含β-葡聚糖的理化結(jié)構(gòu)、體外結(jié)合性能及其對(duì)胰脂肪酶的抑制活性進(jìn)行研究和比較，結(jié)果表明，有色青稞（黑青稞及藍(lán)青稞）所含β-葡聚糖比白青稞具有更強(qiáng)的結(jié)合性能及胰脂肪酶抑制作用，可進(jìn)一步探索有色青稞所含β-葡聚糖作為預(yù)防肥胖的功能性食品配料[23]。

2.4 胃腸道保護(hù)作用

胃腸道疾病是全球性的健康問題，影響著世界上的大部分人口。Chen等研究了青稞中提取的β-葡聚糖對(duì)乙醇誘導(dǎo)的大鼠胃損傷的保護(hù)作用及其對(duì)小鼠腸道健康的益處，采用生化分析和病理分析的方法評(píng)價(jià)了青稞中提取的β-葡聚糖對(duì)胃腸道的保護(hù)作用。在胃潰瘍模型中發(fā)現(xiàn)，使用提取物β-葡聚糖治療可以減輕乙醇誘導(dǎo)的胃損傷和胃黏膜損傷，降低胃潰瘍指數(shù)。此外，β-葡聚糖通過提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性，降低丙二醛水平，減輕了載藥大鼠胃氧化應(yīng)激損傷。β-葡聚糖還能降低白細(xì)胞介素-6和腫瘤壞死因子α水平，升高前列腺素E2、一氧化氮水平。在小鼠腸道健康促進(jìn)模型中，β-葡聚糖治療可以增加小鼠面部含水量、結(jié)腸的長(zhǎng)度和結(jié)腸及盲腸的總短鏈脂肪酸（SCFAs）濃度。這表明青稞中提取的β-葡聚糖對(duì)試驗(yàn)鼠類的胃腸道具有保護(hù)作用[24]。

3 影響黑青稞產(chǎn)量與品質(zhì)的因素

高雪等研究表明，化肥與有機(jī)肥配施能使隆子黑青稞獲得高產(chǎn)并對(duì)提高隆子黑青稞的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)具有促進(jìn)作用[25]。達(dá)片研究表明，采用合理倒茬、精細(xì)整地、適時(shí)播種、選用良種等高產(chǎn)栽培技術(shù)，加強(qiáng)田間管理，能夠有效提高黑青稞的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[26]。劉國(guó)一等運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法計(jì)算了農(nóng)藝性狀與隆子黑青稞產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果表明：農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度大小為成穗數(shù)＞最高莖蘗數(shù)＞穗粒數(shù)＞株高＞穗長(zhǎng)＞生育期＞基本苗＞千粒質(zhì)量；青稞產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響大小為成穗數(shù)＞穗粒數(shù)＞千粒質(zhì)量，在黑青稞栽培中要注意對(duì)群體的調(diào)控，保證較高的田間成穗數(shù)是形成高產(chǎn)的前提條件[27]。

4 前景展望

黑青稞作為青藏高原特有的谷類作物，不僅富含人體所需的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、氨基酸、維生素及微量元素，其高蛋白質(zhì)、高維生素、高纖維、低糖、低脂及高鉀低鈉的結(jié)構(gòu)比例非常符合現(xiàn)代人對(duì)健康膳食結(jié)構(gòu)的要求，而且含有β-葡聚糖、酚類、黃酮類及活性多肽等多種活性成分，特別是其中所含的花青素等多酚類物質(zhì)，具有獨(dú)特的生物活性及功能作用。隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能的需求也日益增長(zhǎng)，通過加強(qiáng)對(duì)黑青稞種植技術(shù)、提取工藝、營(yíng)養(yǎng)潛力等方面的研究，加大黑青稞營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及功效作用的宣傳、推廣力度，發(fā)掘新型功能因子，開發(fā)具有更高價(jià)值的功能性食品、保健品、藥品，可以提高黑青稞的附加值，拉動(dòng)青藏地區(qū)黑青稞主產(chǎn)地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。