谷子的發(fā)展與營養(yǎng)

|專欄主持：沈群|

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)：沈群 教授

沈群：女，博士，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，青海省“昆侖英才”柔性引進人才、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家，中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會植物基分會秘書長、中國作物學(xué)會粟類作物專業(yè)委員會副會長、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會面制品分會常務(wù)理事、國際谷物科技協(xié)會（ICC）會員，F(xiàn)rontier、Nutrients等期刊專欄編輯。

現(xiàn)主要從事雜糧加工適用性及雜糧組分功能特性、淀粉及變性淀粉的變性機理及應(yīng)用等方面的科研與教學(xué)工作。主持完成“十三五”國家重點研發(fā)計劃“傳統(tǒng)雜糧加工關(guān)鍵新技術(shù)裝備研究及示范”項目1項，“十一五” “十二五”“十三五”國家科技支撐計劃、國家重點研發(fā)計劃、國家自然基金、農(nóng)業(yè)部行業(yè)公益以及地方科技科研項目30余項。擔(dān)任國家糧食產(chǎn)業(yè)（青稞深加工）技術(shù)創(chuàng)新中心主任、國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系功能研究室主任。

主、參編《食品安全與日常飲食》《谷物加工工藝學(xué)》《食品專業(yè)英語》等教材專著6部；發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文150余篇，獲國家發(fā)明專利12項。曾榮獲長城食品安全科學(xué)技術(shù)特等獎1項、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會技術(shù)進步一等獎2項、科技部食品非熱加工創(chuàng)新團隊等獎勵10余項。

粟類作物是一類籽粒小、抗旱、耐貧瘠的一年生作物的統(tǒng)稱，多種植和消費在亞洲和非洲的發(fā)展中國家，我國栽培面積比較大的是谷子和糜子。谷子是我國北方旱作農(nóng)業(yè)起源的代表，在8000年左右完成馴化并開始種植，是中華民族的哺育作物。谷子脫殼后即為小米，是我國北方居民常見的食物。

本專欄的5篇文章介紹了從國內(nèi)外主要粟類作物的種植、研究及產(chǎn)業(yè)化概況，到我國谷子種植歷史的演變；從新中國成立以來我國谷子育種發(fā)展的幾個階段以及各階段育種目標(biāo)和代表性品種，到小米健康功效及提高營養(yǎng)價值的加工研究，全面展示了谷子歷史、育種、加工、功能研究的現(xiàn)狀，從一個角度映射出我國科學(xué)家從田間到餐桌所做出的努力。

由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院沈群教授等撰寫的專欄文章之一《國內(nèi)外主要粟類作物的種植、研究及產(chǎn)業(yè)化概況》，綜述了粟類作物種類及各國產(chǎn)量；從各國在粟類作物的科研投入及產(chǎn)出角度，梳理了各國在該領(lǐng)域的競爭及當(dāng)前研究熱點；介紹了國內(nèi)外傳統(tǒng)的和工業(yè)化的粟類產(chǎn)品。閱讀詳見P51-P59。

由河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所副所長李順國研究員團隊撰寫的專欄文章之二《中國谷子種植歷史演變及未來發(fā)展方向》，綜述了粟作在糧食作物中地位的演變。從夏商周開始的粟作原始生產(chǎn)技術(shù)向傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)過渡，春秋戰(zhàn)國時期粟作栽培技術(shù)的突破，秦漢時期粟作種植區(qū)域的擴大及魏晉南北朝時期繁盛階段，以及隋唐時期開始隨著稻、麥地位的上升，粟作地位的衰退，展望了谷子特色品種發(fā)展方向。閱讀詳見P60-P67。

由河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所所長程汝宏研究員等團隊撰寫的專欄文章之三《新中國成立以來谷子育種的主要研究進展》，綜述了新中國成立以來，我國谷子育種發(fā)展的幾個階段以及各階段育種目標(biāo)和代表性品種。從高產(chǎn)、多抗育種階段，到優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)、適合機械化生產(chǎn)的品種，再到新型抗除草劑品種、高谷蛋白品種、高抗性淀粉品種等專用品種，展示了生物育種取得的進步。閱讀詳見P68-P75。

本專欄主持沈群教授與北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院任欣副教授等團隊還撰寫了專欄文章之四《小米飼料干預(yù)對高脂膳食聯(lián)合STZ誘導(dǎo)糖尿病大鼠腸道菌群的影響》。采用16S rRNA高通量測序技術(shù)，從橫、縱兩個維度比較了高脂飼料聯(lián)合STZ誘導(dǎo)糖尿病大鼠經(jīng)小米飼料飼喂后腸道微生物結(jié)構(gòu)、組成及相對豐度的變化，展現(xiàn)了小米對腸道微生物結(jié)構(gòu)的影響，為進一步了解小米健康功效提供參考。閱讀詳見P76-P84。

河北省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)與食品科學(xué)研究所副所長劉敬科研究員團隊撰寫了專欄文章之五《糙小米發(fā)芽過程中游離氨基酸的變化分析》，研究了發(fā)芽過程中溫度和時間對糙小米游離氨基酸的影響，并分析了發(fā)芽糙小米中的游離氨基酸變化。結(jié)果表明發(fā)芽可使糙小米21種游離氨基酸組分有不同程度的增加，為小米深加工提供了參考。閱讀詳見P85-P94。

本專欄以歷史視角縱向展示了谷子的歷史、育種的進步；以全球視角橫向展示了各國在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的博弈；以微觀視角向消費者介紹了小米的營養(yǎng)及功效。在《糧油食品科技》2022年第4期匯聚展現(xiàn)了在粟類作物領(lǐng)域中我國科技工作者的小部分足跡。由于篇幅有限，內(nèi)容遠(yuǎn)不全面，僅供廣大同仁交流探討。

——中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 沈群

2022年5月20日于中國·北京

（備注：上圖源自專欄文章之一《國內(nèi)外主要粟類作物的種植、研究及產(chǎn)業(yè)化概況》。）

河北省農(nóng)林科學(xué)院 谷子研究所程汝宏 研究員/所長/主任

程汝宏：男，碩士，研究員，河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所所長、兼國家谷子改良中心主任，國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系遺傳改良研究室主任、夏谷育種崗位科學(xué)家；享受國務(wù)院特殊津貼專家、河北省省管優(yōu)秀專家。

自1987年以來，一直從事谷子遺傳育種與輕簡栽培研究。曾主持國家重點研發(fā)、國家“863”、國家科技支撐計劃等項目。主持育成谷子新品種26個；在國內(nèi)外首創(chuàng)了3種抗除草劑谷子育種材料并利用抗除草劑基因?qū)崿F(xiàn)了以化學(xué)間苗、化學(xué)除草為核心的谷種輕簡化栽培；獲省級以上科技獎勵17項，其中國家科技進步二等獎1項，河北省科技進步一等獎2項、二等獎3項；獲發(fā)明專利5項；主、參編著作11部，發(fā)表論文60余篇。

河北省農(nóng)林科學(xué)院 谷子研究所李順國 研究員/副所長

李順國：男，碩士，研究員，河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所副所長，河北省“333”一層次人選、河北省政府特殊津貼專家，國家谷子改良中心副主任，中國作物學(xué)會粟類作物專業(yè)委員會會長，國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究室主任、崗位專家。主要研究方向為雜糧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與栽培技術(shù)。承擔(dān)國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家重點研發(fā)專項、國家科技支撐計劃、農(nóng)業(yè)部行業(yè)科研專項、河北省渤海糧倉等省部級以上課題20余項，以第一作者（通訊作者）發(fā)表論文100余篇，出版著作4部，獲得省級以上成果10項，制定技術(shù)規(guī)程、團體標(biāo)準(zhǔn)15項，獲得國家發(fā)明專利、計算機軟件著作權(quán)20余項。

河北省農(nóng)林科學(xué)院 生物技術(shù)與食品科學(xué)研究所劉敬科 研究員/副所長

劉敬科：男，博士，研究員，河北省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)與食品科學(xué)研究所副所長。美國田納西大學(xué)訪問學(xué)者，國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家、河北省“省直青年崗位能手”，中國作物學(xué)會粟類作物專業(yè)委員會副秘書長、第三屆河北省食品安全專家委員會委員、河北省食品學(xué)會副秘書長。長期從事健康谷物食品和糧油功能食品的研發(fā)，主持國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目、國家自然基金項目、國家重點研發(fā)課題、河北省科技支撐、河北省自然基金等項目10余項，發(fā)表論文54篇、其中SCI/EI論文20篇，授權(quán)國家發(fā)明專利12項，鑒定成果6項，參與起草國家糧油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項。

北京工商大學(xué) 食品與健康學(xué)院任欣 副教授

任欣：女，博士，北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究領(lǐng)域為雜糧營養(yǎng)與健康?，F(xiàn)任國家糧食產(chǎn)業(yè)（青稞深加工）技術(shù)創(chuàng)新中心分中心負(fù)責(zé)人，主持國家自然科學(xué)基金青年項目1項、北京市教委科技計劃一般項目1項、企業(yè)橫向課題4項，參與國家重點研發(fā)計劃項目2項、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目1項，申請國家發(fā)明專利2項，發(fā)表SCI/EI論文30余篇。獲2020年中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會科技創(chuàng)新獎技術(shù)進步一等獎（排名第五）、2020年第三屆長城食品安全科學(xué)技術(shù)獎特等獎（排名第二）。

|專欄文章部分彩圖|

圖2 小米飼料干預(yù)對糖尿病大鼠腸道微生物在綱、目、科水平的影響

圖5 屬水平上豐度排名前30的細(xì)菌與血糖血脂的相關(guān)性分析

圖8 不同溫度和時間下發(fā)芽糙小米游離氨基酸組分的變化

圖9 不同溫度和時間下發(fā)芽糙小米游離氨基酸組分的變化