雜糧芽苗菜的營養(yǎng)與功能研究進展

曹亞楠，向月，楊斯惠，任遠航，鄒亮，趙鋼，彭鐮心,

（1.成都大學食品與生物工程學院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點實驗室，四川成都 610106；2.四川省雜糧產(chǎn)業(yè)化工程技術研究中心，四川成都 610106）

雜糧是指除水稻、小麥、大豆、玉米和薯類作物以外的糧谷類作物。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，其種類繁多，且含有豐富的營養(yǎng)物質及功能性成分。隨著社會的快速發(fā)展以及人們日益改善的生活質量，大家越來越關注食物營養(yǎng)和身體健康。雜糧中含有多種活性成分廣受人們的喜愛，其在日常飲食中的占比逐漸增加。傳統(tǒng)的雜糧的加工方式不僅會損失雜糧的活性成分，而且會影響其口感，從而制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。芽苗菜的生產(chǎn)過程大部分采用水培的方式，基本不使用農(nóng)藥、化肥，被大家稱之為綠色無污染、食用安全的新型蔬菜。近年來利用萌發(fā)技術生產(chǎn)的芽苗菜品質柔嫩、生長周期短、不受季節(jié)限制，并且營養(yǎng)價值大幅提高，具有潛在的膳食價值，為開拓新型原料提供了可能。由于各種雜糧遺傳特性差異，以及發(fā)芽后營養(yǎng)成分的改變，雜糧芽菜通過合理加工可滿足不同人群的營養(yǎng)需求。有研究表明，苦蕎種子經(jīng)一定條件萌發(fā)成芽苗菜后，黃酮類物質含量顯著增加，胰蛋白酶抑制劑活性和蘆丁降解酶活性降低甚至消失，擁有更均衡的蛋白質與氨基酸比例，萌發(fā)后的苦蕎種子營養(yǎng)更為豐富。因此，采用萌發(fā)技術，加工生產(chǎn)雜糧芽苗菜能有效提高雜糧中各種營養(yǎng)與功能成分，能有效增加雜糧產(chǎn)品的市場競爭力并創(chuàng)造大量的經(jīng)濟效益。

本文對不同種類的雜糧芽苗菜的營養(yǎng)成分與功能成分，雜糧芽苗菜及其制品的降脂、降糖與抗炎等活性研究，以及芽苗菜的生產(chǎn)工藝研究等進行總結，便于人們了解和掌握雜糧芽苗菜的生產(chǎn)工藝、營養(yǎng)成分與保健作用，為人們食用雜糧芽苗菜食品提供科學依據(jù)，同時為加工企業(yè)開發(fā)雜糧新產(chǎn)品提供參考。

1 雜糧芽苗菜基本營養(yǎng)成分

雜糧芽苗菜是以雜糧為原料，經(jīng)合適工藝處理，發(fā)芽至一定芽長，使雜糧中部分大分子物質分解成小分子物質、礦物質等營養(yǎng)素釋放，可改善食物的感官性能和風味，豐富和提高食物中功能性成分的種類及含量，在一定程度上提高雜糧的營養(yǎng)價值。發(fā)芽不僅可提高有益物質含量，比如一些谷物中限制氨基酸和維生素等，還可降低甚至消除一些有毒、有害或抗營養(yǎng)物質的含量，另外還可提高蛋白質和淀粉的消化率。

1.1 蛋白質

蛋白質是生命的主要物質基礎之一，雜糧芽苗菜的品質也受蛋白質含量與組成的影響。

蕎麥是我國主要的雜糧作物之一，由于其內部的抗營養(yǎng)因子及過敏原的存在而使蕎麥蛋白的利用受到限制。有研究表明，苦蕎種子經(jīng)一定條件萌發(fā)成芽苗菜后，胰蛋白酶抑制劑活性和蘆丁降解酶活性降低甚至消失，擁有更均衡的蛋白質與氨基酸比例，其營養(yǎng)更為豐富。秦萍研究發(fā)現(xiàn)紅豆、薏米和燕麥發(fā)芽后可溶性蛋白的含量分別增加了1.3、2.02 和2.13 倍。鷹嘴豆富含多種蛋白質和氨基酸，是植物蛋白質的重要來源之一。肖俊松等研究發(fā)現(xiàn)鷹嘴豆在22 ℃恒溫發(fā)芽過程中，蛋白質含量由初始的20.92%增至6 d 時的25.71%，鷹嘴豆發(fā)芽是提高蛋白質含量及其利用率的有效方法。對于素食主義者和貧窮地區(qū)的人們，鷹嘴豆芽苗菜是攝取蛋白質的一個便宜、高效且健康的選擇。

氨基酸是構成蛋白質的基本單位，賦予蛋白質特定的分子結構形態(tài)，使它的分子具有生化活性。Wongsiri 等研究發(fā)現(xiàn)在種子萌發(fā)過程中，某些必需氨基酸如亮氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸隨萌發(fā)期的延長而顯著增加，而半胱氨酸、蛋氨酸和賴氨酸的含量隨萌發(fā)時間的延長而降低。Kim 等研究發(fā)現(xiàn)蕎麥芽中總氨基酸含量高于蕎麥籽粒，其含量為28%～38%，且其中14 種氨基酸含量明顯提高。另外，蕎麥芽中還含有大量的賴氨酸和功能性氨基酸（賴氨酸、-氨基丁酸、胱氨酸和蛋氨酸）。蕎麥發(fā)芽后總游離氨基酸含量提高為蕎麥籽粒的4 倍，其主要原因為氨基酸數(shù)量和質量的提高。幾種常見雜糧芽苗菜氨基酸含量如表1 所示。由表1 可知蕎麥芽苗菜必需氨基酸蘇氨酸、賴氨酸、亮氨酸含量最高，而蕓豆芽苗菜中精氨酸含量最高，精氨酸是身體功能和愈合的基本要素，可以幫助改善免疫系統(tǒng)健康和抵御疾病。另外雜糧芽苗菜氨基酸組成中谷氨酸占比較大，谷氨酸在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學反應。

1.2 脂肪

種子萌發(fā)過程中脂肪含量通常會出現(xiàn)下降趨勢，其主要原因是脂肪首先被脂肪水解酶水解，生成甘油和脂肪酸，脂肪酸經(jīng)過一系列反應轉化為蔗糖，并將其輸送到生長部位，甘油迅速磷酸化轉化成丙酮酸，進入三羧酸循環(huán)，這些途徑也為種子萌發(fā)提供大量的生物能量。蕓豆萌發(fā)過程中脂肪含量發(fā)生明顯變化，萌發(fā)前脂肪含量為1.7978%，浸泡12 h 后，脂肪含量下降為1.3984%，說明在萌發(fā)過程中脂肪被分解利用，但當萌發(fā)芽長達到0.51～1.00 cm 時，脂肪含量增加為1.5281%，其主要原因為蕓豆萌發(fā)促進了酶活性增加，淀粉在酶作用下被水解成葡萄糖，葡萄糖經(jīng)一系列反應生成乙酰輔酶A，為脂肪合成提供糖源，促進了脂肪的合成。綠豆在發(fā)芽過程中脂肪含量出現(xiàn)先增后減的現(xiàn)象，這說明在發(fā)芽途中有脂肪被合成，原因是綠豆種子含有豐富的淀粉，發(fā)芽過程中會將其分解產(chǎn)生大量的糖原，促使了新的脂肪合成。

種子萌發(fā)過程中脂肪酸含量變化明顯，其原因為脂肪在酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。不飽和脂肪酸是構成體內脂肪的一種脂肪酸，人體必需的脂肪酸。本文匯總了幾種常見雜糧芽苗菜不同脂肪酸的比例（表2 所示），由表2 可知蕎麥芽苗菜和藜麥芽苗菜中脂肪含有種脂肪酸，其中最多的是油酸和亞油酸，兩者共占脂肪酸的75%以上；大麥芽苗菜中亞油酸比例最高，約占脂肪酸的60%；綠豆芽苗菜中亞麻酸比例最高，約占脂肪酸的20%。蕓豆萌發(fā)前，含量最為豐富的是油酸（18.43%）和亞油酸（42.75%），其均為不飽和脂肪酸，但隨著蕓豆萌發(fā)，不飽和脂肪酸含量發(fā)生明顯變化，硬脂酸、油酸含量呈減少趨勢，棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸含量呈增加趨勢，含量最為豐富的為亞油酸（46.06%）和亞麻酸（17.84%）。油酸、亞油酸和亞麻酸是人體的必需脂肪酸，因人體不能合成，所以必須從膳食中補充，其是營養(yǎng)學公認的對人體具有重要作用的脂肪酸。綜上所述萌發(fā)后的雜糧芽苗菜含有較高比例的必需脂肪酸，可以作為良好的補充品。

表2 幾種常見雜糧芽苗菜不同脂肪酸的比例（%）Table 2 Proportion of different common fatty acids and sprouts of different fatty acids (%)

1.3 糖類

發(fā)芽雜糧中多糖含量豐富，并且多糖結構差異較大，因此發(fā)芽雜糧多糖具有多種生物活性，如抗氧化、抗腫瘤和抗病毒等。徐磊研究發(fā)現(xiàn)，薏米在發(fā)芽過程中其果糖含量顯著下降，麥芽糖和葡萄糖含量均大幅度提高，且具有高效的抗氧化活性。潘姝璇等研究發(fā)現(xiàn)，利用微波輔助法提取的發(fā)芽糙米多糖具有較高的抗氧化活性，其中羥自由基清除率最高為88.41%。

淀粉在酶的作用下可發(fā)生降解轉化為葡萄糖，而種子萌發(fā)過程中淀粉酶的活性得以明顯提升，因此萌發(fā)可使淀粉降解為植物提供碳源和能源。萌發(fā)雖加快了淀粉的降解，改變了淀粉的特性，但食品加工也因淀粉結構與組成的變化而受到相應的影響。張俊等研究發(fā)現(xiàn)高粱發(fā)芽后淀粉酶活力顯著上升，在一定程度上改善了高粱粉的理化及功能特性；發(fā)芽還提高了高粱粉的穩(wěn)定性和結晶度，提高了熱（冷）糊穩(wěn)定性，改善了乳化穩(wěn)定性及泡沫穩(wěn)定性。楊春等發(fā)現(xiàn)黑苦蕎發(fā)芽10 h 后直鏈淀粉發(fā)生明顯變化，其含量和透明率均增加，并且淀粉峰值黏度提高1.1倍。Shekib通過研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)可明顯提高蠶豆、蕓豆、鷹嘴豆的淀粉消化率。因此發(fā)芽可改善雜糧中糖類物質的含量、功能和物理特性。

1.4 膳食纖維

芽苗菜中的膳食纖維含量與茄果類蔬菜相比較高，但與葉菜類的蔬菜相比略低或相接近。膳食纖維的生理功能不僅與其含量有關，而且與不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維的組成也密切相關。不溶性膳食纖維可促進人體腸道蠕動、降低食物在腸胃中存在的時間；膳食纖維素中的部分成分可與膽固醇融合，木質纖維素可與膽酸融合排出體外，從而減少膽固醇，防止冠心病。黃凱豐等發(fā)現(xiàn)蕎麥苗膳食纖維含量達545.9 mg/g，遠高于黃豆芽等常見芽苗類蔬菜，且以不溶性膳食纖維為主，占總膳食纖維的88.3%，說明蕎麥苗在防便秘等方面具有良好的潛力。蔣芮等研究發(fā)現(xiàn)黑大麥發(fā)芽后可溶性膳食纖維含量顯著降低，不溶性膳食纖維增加，總膳食纖維含量減少（<0.05）。這可能是由于發(fā)芽過程中半纖維素酶的作用，使得黑大麥中的半纖維素分解成糖類，從而使得膳食纖維含量降低。周小理等研究發(fā)現(xiàn)糙米發(fā)芽前后膳食纖維含量發(fā)生明顯變化，生理活性也得到較大提升，其中不溶性膳食纖維含量下降，可溶性膳食纖維含量則明顯增加，更適宜于人體的消化吸收。因此，可根據(jù)不同雜糧芽苗菜中膳食纖維的特點，開發(fā)差異化的雜糧產(chǎn)品。

1.5 礦物質

礦物元素是構成人體組織的重要物質，對于維護人體機能具有重要的作用。在發(fā)芽過程中礦物元素（鐵、銅、錳、鎂、鋅）含量略有增加，這與發(fā)芽過程中形成了新的組織，礦物元素發(fā)生轉移有關，同時干物質也有所損失。Bohn 等研究發(fā)現(xiàn)，谷物發(fā)芽能夠提高谷物中礦物質元素的生物有效性，原因為發(fā)芽過程中植酸被分解。有研究表明黑米發(fā)芽后－氨基丁酸和礦物質的含量均略有提高。蔣芮等研究發(fā)現(xiàn)黑大麥發(fā)芽過程中鈣、鐵和錳元素分別是未發(fā)芽黑大麥的1.276、1.386 和1.527 倍（<0.05），提高了其營養(yǎng)價值。

微量元素是動植物生命活動中不可缺少的，對其生理生化的代謝活動具有重要的作用。在植物性食品中，鋅的生物利用率主要受到植酸的影響，植酸/鋅摩爾比是評價鋅生物利用率的重要指標。劉金芳等研究發(fā)現(xiàn)豇豆發(fā)芽4 d 時，其植酸/鋅摩爾比達最低，能有效提高Zn 的生物利用度。谷物中微量元素在無機鹽狀態(tài)下吸收率較低，因其一般結合于不可消化纖維、植酸和丹寧酸，當其與有機物鍵合或相互整合，其在人體內的吸收率則明顯提高。Lintschinger等研究發(fā)現(xiàn)，在潤濕蕎麥籽粒萌芽過程中，若加入微量元素離子，如Li、V、Cr、Fe、Mn、Co、Cu、Zn、Sr、Mo、As 和Se 等，經(jīng)過萌芽第一天滯后期后，微量元素可大量吸收，與氨基酸、糖等相互螯合，轉變?yōu)槿梭w易吸收形式；當萌芽培養(yǎng)液中Zn、Fe和Cu濃度分別為50、50 和25 mg/L 時，在蕎麥籽粒萌芽第四天Zn、Fe和Cu吸收率分別為83%、69%和85%。

1.6 維生素

維生素是在植物體內廣泛存在的一種有機化合物，是人體所需營養(yǎng)成分，需通過飲食獲取。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，種子中維生素B、維生素C 和維生素E 通過萌發(fā)可顯著增加。有研究發(fā)現(xiàn)蕎麥萌發(fā)過程中，V+V含量在第7 d 可達蕎麥籽粒含量27 倍（11.8 mg/100 g），V含量第7 d 達蕎麥籽粒160 倍（1715 mg/100 g）。維生素E 是主要的天然抗氧化劑之一，具有抗炎，改善脂質代謝，提高細胞免疫力以及抗衰老等生理功能。張琴萍研究發(fā)現(xiàn)藜麥芽苗中含有維生素E，其主要是-生育酚，其含量在3.88～21.64 mg/100 g。葉酸是是機體細胞生長和繁殖所必需的物質，有研究發(fā)現(xiàn)綠豆芽中葉酸含量遠高于綠豆本身。

綜上可知雜糧發(fā)芽前后營養(yǎng)物質有較大差異，本文匯總了幾種常見雜糧芽苗菜的基礎營養(yǎng)成分如表3 所示。由表3 可知，不同雜糧芽苗菜中營養(yǎng)成分相差較大，其中豌豆芽苗菜中V含量最高，適合免疫力低下人群補充食用。蕎麥芽苗菜中黃酮含量達48.59 mg/g，可作為心血管疾病人群的重要食用原料。綠豆芽中蛋白含量最高，可用于補充能量類食品的研制原料。

表3 幾種常見雜糧芽苗菜的基礎營養(yǎng)成分Table 3 Basic nutrients of several common cereal sprouts

2 雜糧芽苗菜功能成分

隨著種子萌芽，激發(fā)了多種物質發(fā)生變化，例如酶活性增強，活性物質增加，機體代謝水平提升，另外，還促使包括多酚在內的次級代謝產(chǎn)物大量生成，從而提高了植物本身的藥理活性。

2.1 酚類物質

酚類物質是植物的主要次生代謝產(chǎn)物之一，廣泛分布于蔬菜、水果、谷物、豆類和果仁等各種高等植物器官中，主要由酚酸、類黃酮和單寧等三類物質構成，對植物的品質、色澤、風味等有一定的影響?同時還具有抗氧化、抗癌、抗逆等重要的作用。雜糧中含有豐富的酚類化合物，其具有較高的抗氧化活性。雜糧發(fā)芽后，其酚類含量和種類發(fā)生改變。Garzón 等研究發(fā)現(xiàn)，高粱在萌芽時酚類物質發(fā)生明顯變化，在25 ℃萌發(fā)3 d 時總酚類物質含量和抗氧化活性最高。Ti 等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽糙米的總酚類物質比發(fā)芽之前提高了63.2%，結合酚類減少了4.7%，抗氧化活性明顯提高。

酚酸在植物中普遍存在，是一類重要的酚類物質，且具有顯著的抗氧化活性。Kima 等發(fā)現(xiàn)蕎麥芽比蕎麥籽粒含有更高含量的綠原酸，葒草素和異葒草素，另外，萌發(fā)過程中出現(xiàn)了3,4-二羥基苯甲酸和丁香酸。Hidalgo 等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽大麥富含阿魏酸（187 mg/kg）、水楊酸（113.9 mg/kg）、香草酸（47.3 mg/kg）等酚類物質。蕓豆本身就含有豐富的多酚類物質，且具有較高的抗氧化及抗癌活性，其芽苗菜中多酚類物質的含量接近蕓豆的5 倍，是植物來源中人們攝取酚類化合物的重要來源之一。

生物類黃酮是天然的抗氧化劑，也是一些雜糧植物中重要的生理活性物質，具有降脂、抗氧化、抗菌、消炎的作用。蘆丁具有較多的生理功能，但其極易被降解，而萌發(fā)可降低蘆丁降解酶的活性，促使蘆丁含量顯著增加。有研究發(fā)現(xiàn)蕎麥籽粒在萌發(fā)過程中黃酮類物質變化顯著，甚至增加數(shù)十倍，萌發(fā)第7 d時蘆丁和槲皮素含量達到蕎麥籽粒的35、65 倍。Kim 等研究發(fā)現(xiàn)苦蕎萌發(fā)為芽苗菜后，活性成分的種類與數(shù)量發(fā)生明顯變化，明顯提升了其營養(yǎng)價值，其中包括多種酚酸、花青素、黃酮、黃酮醇、煙酰胺和類胡蘿卜素等生物活性成分。除了內部豐富的功能成分可提升其市場價值，食物的視覺感官直接或間接影響其經(jīng)濟效益，苦蕎芽苗菜中的花青素是其顯示紅色的主要原因，適宜條件的光照可有效提升芽苗菜中花青素的合成與積累。

李麗等研究發(fā)現(xiàn)赤小豆在萌芽后抗氧化能力明顯提升，在第5 d 時達到最高，并且進一步研究發(fā)現(xiàn)發(fā)揮抗氧化作用的主要為4 種酚酸和7 種黃酮類成分。Guo 等研究表明，綠豆萌芽成芽苗菜后，其總酚和黃酮含量顯著提高，分別為綠豆種子中的4.5 和6.8 倍。Pradeep 等發(fā)現(xiàn)細柄黍發(fā)芽后，其總黃酮、總酚和單寧含量顯著升高，抗氧化能力也隨之提升。鄭璐等研究發(fā)現(xiàn)糜子發(fā)芽后，生物活性物質含量明顯提高，其中游離酚、總酚、游離黃酮、總黃酮及相應抗氧化能力顯著（<0.05）高于籽粒。

2.2 手性肌醇

D-手性肌醇（D-chiro-inositol，DCI）是肌醇九種異構體中具有旋光性的一種。近年來人們研究發(fā)現(xiàn)DCI 除了具有肌醇促進肝臟脂代謝功能外，還具有如胰島素增敏作用，降血糖，改善多囊卵巢綜合癥（PCOS）患者的排卵情況，以及抗氧化、抗衰老、抗炎特殊的生理功能。DCI 主要存在于蕎麥和大豆等植物中，如果人體缺乏將會產(chǎn)生胰島素抵抗現(xiàn)象。目前對DCI 的研究主要集中在DCI 作用于動物的機理研究，而對如何提高植物中DCI 的研究較少。已有研究表明其游離形式能夠降低肥胖恒河猴的血糖。研究發(fā)現(xiàn)在蕎麥中大多數(shù)DCI 以蕎麥酚的形式存在，但是在蕎麥發(fā)芽期間轉為游離形式。另外，宋雨等研究發(fā)現(xiàn)發(fā)芽能有效提高苦蕎種子中D-手性肌醇的含量。盧丞文等優(yōu)化了DCI 提取條件，蕎麥籽粒經(jīng)萌芽后，DCI 單體含量提高約8倍。因此，蕎麥萌芽后不僅DCI 含量提升，其存在形式更利于降低血糖。

2.3 γ-氨基丁酸

-氨基丁酸（GABA）是一種新型功能性因子，具有多種生理功能，例如降血壓、促進睡眠、增強記憶力、抗焦慮、改善腦機能等。在植物體內，GABA能調控植物的生長發(fā)育，保證碳源與氮源的穩(wěn)定，發(fā)芽過程中發(fā)生富集。Zhang 等研究發(fā)現(xiàn)糙米發(fā)芽可生成GABA，含量可達1.4 g/kg。黃金等研究發(fā)現(xiàn)藜麥發(fā)芽后GABA 含量顯著增加，達到藜麥籽粒的3.4 倍，185.6 mg/100 g。Sharma 等研究發(fā)現(xiàn)稗子發(fā)芽后GABA 的含量可提高12.34%，此時含量可達35.70 mg/100 g。Oh 等研究表明發(fā)芽導致GABA 含量增加的主要原因是在萌發(fā)過程中谷氨酸轉化形成的，并且發(fā)芽過程中氨基酸轉移酶活性增強。胡潔發(fā)現(xiàn)藜麥萌發(fā)過程中蛋白質在蛋白酶的作用下水解，增加了GABA 前體物質谷氨酸含量，使得GABA 含量在藜麥萌發(fā)過程逐漸增加。

綜上所述，雜糧萌芽激發(fā)了多種物質發(fā)生變化，例如，萌芽改善生物活性物質種類與數(shù)量，提高抗氧化活性，促使D-手性肌醇轉換為利于降血糖的游離形式，富集具有多種生理功能的-氨基丁酸，從而提高了雜糧芽菜的市場利用價值。

3 雜糧芽菜生理功能

《本草綱目》記載：（芽菜）“能快胃開脾，下氣和中，消食化積”。種子發(fā)芽過程可富集-氨基丁酸（GABA），其是人腦組織中最重要的神經(jīng)遞質之一，另外，芽菜還富含酚類、維生素、花青素等抗氧化物質，賦予其降血糖、降血脂、降血壓、抗氧化、抗炎等藥理作用，可為人類正常生理活動提供支持。

3.1 降血糖、降血脂功能

糖尿病是嚴重危害人類健康的最主要慢性非感染性疾病之一，雖然有不同的降血糖藥物，但其不僅會導致糖尿病并發(fā)癥，還存在一些副作用，例如充血性心力衰竭、貧血以及嚴重的低血糖，且對人體存在潛在威脅，因此飲食療法越來越受到人們的關注。雜糧芽苗菜中富含黃酮、手性肌醇、-氨基丁酸等多種功能成分，具有改善血糖和血脂的作用。Peng等研究發(fā)現(xiàn)苦蕎芽中含有豐富的多酚、異黃酮和L-抗壞血酸，具有清除自由基與降血脂作用。Lee等研究發(fā)現(xiàn)給糖尿病小鼠注射蘆丁或苦蕎芽乙醇提取物均能顯著降低血糖水平。Watanabe 等研究表明，蕎麥芽主要通過促進膽汁酸的合成和排泄對2 型糖尿病小鼠發(fā)揮明顯的降血脂作用。Mohamed等研究發(fā)現(xiàn)口服胡蘆巴芽汁、大麥芽汁、無細胞益生菌提取物、乳清蛋白水解物及其混合物對高血糖及相關疾病有良好的治療作用。徐磊研究發(fā)現(xiàn)薏米發(fā)芽后其降脂與抗氧化作用明顯高于薏米種子，不僅防止高脂血癥誘發(fā)的肝損傷，還可防止肝臟脂肪病變。因此，雜糧芽苗菜對改善血糖血脂具有潛在的利用價值。

3.2 降血壓功能

由流行病學研究報告可知，一些食物，特別是富含多酚類的食物，可以降低心血管風險和代謝紊亂，如高血壓。Nakamura 等以蕎麥芽為原料，經(jīng)乳酸發(fā)酵生產(chǎn)出一種實用的抗高血壓食品新發(fā)酵蕎麥芽（neo-FBS）。研究發(fā)現(xiàn)neo-FBS 制劑的收率是常規(guī)制劑的12.7 倍，降血壓效果是常規(guī)制劑的10 倍。Merendino 等以苦蕎干芽為原料，經(jīng)研磨后制成粉體制作含30%苦蕎干芽和70%硬粒小麥粗粉的面食。研究結果表明苦蕎芽面的總酚含量和抗氧化活性均高于硬粒小麥粉面團，自發(fā)性高血壓大鼠灌胃苦蕎芽面食后，血漿內源性血管舒張劑緩激肽（BK）和一氧化氮（NO）水平升高，血管收縮劑內皮素-1（ET-1）水平降低，抗氧化能力增強，表明苦蕎芽面食可能有助于降低體內高血壓和氧化應激。Choi 等研究表明，發(fā)芽糙米對高血壓大鼠具有降血壓和降低血脂的作用。雜糧含有豐富的多酚類物質，且發(fā)芽促使包括多酚在內的次級代謝產(chǎn)物大量產(chǎn)生，另外，其相關產(chǎn)品均有助于降低體內高血壓。

3.3 抗氧化作用

谷物發(fā)芽后具有較高的抗氧化活性，其主要原因是發(fā)芽過程中酚類、多糖和維生素等營養(yǎng)成分含量增加。植物來源的酚類化合物結構中含有較多的羥基，因此表現(xiàn)出較強的抗氧化作用，并可通過信號轉導途徑調控機體氧化酶基因表達。Cáceres等研究發(fā)現(xiàn)34 ℃，發(fā)芽96 h 的發(fā)芽糙米具有最高的抗氧化活性。Hidalgo 等研究表明，大麥發(fā)芽后總酚含量顯著增加，且加入10%左右的發(fā)芽大麥粉所制成的餅干具有良好的抗氧化性。白永亮等研究發(fā)現(xiàn)青稞種子經(jīng)萌動處理后總酚、黃酮及GABA含量均得到提高，可增強抗氧化活性，其抗氧化活性最強的浸麥時間為浸麥萌動6 h，最強的萌芽時間為萌芽萌動8 h。王雪研究發(fā)現(xiàn)萌發(fā)過程顯著提高了藜麥的抗氧化活性，因為多酚類化合物能轉變?yōu)樽杂苫慕邮荏w，從而隔斷自由基連鎖反應從而達到抑制氧化的作用。鄭璐等研究發(fā)現(xiàn)內糜8 號發(fā)芽6 d后，總酚、總黃酮含量分別為發(fā)芽前的5.9 和1.9 倍，西農(nóng)10-04 號則分別為發(fā)芽前的4.6 和1.9 倍，抗氧化能力均顯著增強（<0.05）。除酚類物質，多糖、維生素C 和維生素E 也具有良好的抗氧化性，能夠清除人體內的自由基。張淑杰等研究發(fā)現(xiàn)豌豆芽苗菜多糖具有較強的抗氧化能力，不同萌發(fā)階段其抗氧化能力表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，說明萌發(fā)對多糖的抗氧化能力有顯著影響。植物體內的自由基清除系統(tǒng)包括酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)。非酶系統(tǒng)包括了細胞中的多種還原性物質如維生素E、維生素C 和類胡蘿卜素等。張超等研究發(fā)現(xiàn)蕎麥萌發(fā)過程中，V含量第7 d 達蕎麥籽粒160 倍（1715 mg/100 g）。張琴萍研究發(fā)現(xiàn)藜麥芽苗菜中含有維生素E，其主要是-生育酚，其含量在3.88～21.64 mg/100 g。綜上所述，雜糧發(fā)芽可明顯提升其抗氧化活性。

3.4 抗炎作用

近年來研究發(fā)現(xiàn)炎癥與多種疾病發(fā)生密切相關，雜糧在發(fā)芽過程中維生素、氨基酸和酚類物質等營養(yǎng)成分的增加，使其具有高效的抗炎作用，逐漸引起人們的關注。蕎麥是體內外具有抗炎作用的生物活性成分的良好來源。Nam 等研究發(fā)現(xiàn)苦蕎芽中蘆丁含量較高，該提取物能顯著降低多糖誘導的腹腔巨噬細胞產(chǎn)生細胞因子，結果表明苦蕎芽提取物可能是影響巨噬細胞介導的炎癥性疾病的抗炎藥的潛在來源。Imam 等研究證實，蒸谷發(fā)芽糙米可以抑制小鼠肝臟炎癥和纖維化，降低肝硬化和癌癥的風險。Sakamoto 等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽糙米具有增強人體免疫功能。Giménez-Bastida 等使用不同消化的蕎麥產(chǎn)物單獨或與TNF-（20 ng/mL）聯(lián)合處理細胞，觀察其對細胞遷移、線粒體膜電位和細胞周期的影響，以及腸道炎癥過程中的變化，結果表明整個蕎麥產(chǎn)物減少了TNF-對肌成纖維細胞遷移和細胞周期的影響，而與多酚含量無關，可以對炎癥性腸病產(chǎn)生有益的影響。因此，雜糧芽苗菜也具有明顯的抗炎作用，對炎癥性腸病、肝硬化、癌癥等疾病產(chǎn)生有益作用。

3.5 其他生理功能

發(fā)芽雜糧中含有GABA、手性肌醇、黃酮等活性物質，對于保護神經(jīng)，增強免疫功能，治療和預防腫瘤具有重要的作用。Mamiya 等研究得出，膳食發(fā)芽糙米能發(fā)揮抗抑郁的作用，由于糙米發(fā)芽富集了GABA。陳振等研究發(fā)現(xiàn)蠶豆發(fā)芽后左旋多巴含量明顯增加，在萌發(fā)第9 d 達到最大，左旋多巴在臨床上用于治療帕金森病。鷹嘴豆發(fā)芽可促使其異黃酮含量提升為0.33%，鷹嘴豆芽素A 是一種異黃酮類化合物，能抑制腫瘤細胞的生長。以上研究內容表明雜糧芽在抗抑郁和抑制腫瘤生長等方面也發(fā)揮著重要作用。綜上所述，雜糧芽苗菜及其產(chǎn)品在降血糖、降血脂、降血壓、抗氧化、抗炎和增強免疫方面發(fā)揮著重要作用，其應用價值高、開發(fā)前景十分廣闊。

4 雜糧芽苗菜品質提升方法

目前芽苗菜的主要栽培步驟為選種、浸種、催芽、疊盤、上架和采收，人們主要通過調節(jié)溫度、濕度、光照處理和采收提高其品質。研究認為，選種、浸種時間、催芽溫度、播種密度、光周期、采收時間等是影響芽苗菜產(chǎn)量和質量的關鍵因素。另外，在芽苗菜生產(chǎn)過程中，為了改善芽苗菜生長和提高芽苗菜品質，添加外源物質在芽苗菜生產(chǎn)中得到研究應用。

4.1 光照

植物生長發(fā)育很大程度上受到光的影響，直接影響著芽苗菜的營養(yǎng)品質。光環(huán)境調控在芽苗菜上的應用受到廣泛關注與應用，因其避免了化學物質殘留得風險，另外還可節(jié)約能源。Peng 等采用氣相色譜-質譜聯(lián)用（GC-MS）和高效液相色譜（HPLC）探討了光照對苦蕎芽生長、花青素含量及代謝產(chǎn)物濃度的影響。在光/暗條件下，3-O-葡萄糖苷和3-O-蕓香苷的含量均高于在暗條件下。另外，不僅光/暗條件會影響芽苗菜的品質，不同顏色或者不同波長的光也同樣影響其品質。Ji 等研究發(fā)現(xiàn)藍光照射后UV-C（BL+UV-C）處理的苦蕎芽苗菜中總黃酮含量比對照（UV-C+BL）提高了10%。Liu 等研究發(fā)現(xiàn)藍光下豌豆芽的ABTS 陽離子自由基清除能力、鐵還原能力顯著提升，酚類物質含量顯著增加。Nam 等研究發(fā)現(xiàn)在藍光下生長的芽苗菜還表現(xiàn)出最高的總酚和總黃酮含量以及最高的抗氧化活性。王珺儒等研究發(fā)現(xiàn)光照條件下苦蕎芽的生長受到抑制，其中抑制效果為藍光>白光>紅光；在藍光條件下，苦蕎芽中不僅蘆丁、槲皮苷和槲皮素含量顯著增加，同時其抗氧化活性有所提高；而通過紅光和藍光照射，可促使花青素的累積。雒曉鵬等研究發(fā)現(xiàn)采用紫外光、LED 藍光和LED 紅光照射的苦蕎芽苗菜具有更誘人的外觀，并且可促使黃酮的積累，使其具有更高的營養(yǎng)與經(jīng)濟價值。Tuan 等發(fā)現(xiàn)在白光（1282.63 μg干重）下生長的芽苗菜中類胡蘿卜素的積累量最大。Tsurunaga 等研究發(fā)現(xiàn)UV-B>300 nm 的照射增加了蕎麥幼苗花青素和蘆丁的含量，以及DPPH 自由基清除活性，而在260～300 nm波長的UV-B 光照射對蕎麥幼苗的生長不利。由此可知不同顏色的光對芽苗菜起著不同的調節(jié)作用，不僅可提高黃酮類物質含量，同時還可提高其抗氧化活性，改善其外觀。

在傳統(tǒng)的綠色豆芽種植中，白光作為光源。近年來，一些研究發(fā)現(xiàn)，UV-A 等短波長光有利于提高芽中黃酮類化合物的含量。有研究表明UV-A 能顯著提高豆芽的花青素含量。但UV-A 會造成豆芽氧化損傷，降低下胚軸長度和產(chǎn)量，不利于豆芽的工業(yè)化生產(chǎn)。因此，在使用光源調控芽苗菜時需選用植物適合的光源，不僅要關注其品質，更不應忽視其產(chǎn)量。

4.2 溫度

植物萌芽過程中，溫度對營養(yǎng)功能成分的含量有較大影響。據(jù)報道，一些植物中花青素的生物合成可能受到低溫脅迫的影響。Li 等研究發(fā)現(xiàn)低溫脅迫顯著提高了苦蕎芽花青素的合成和抗氧化活性，花色素苷在蕎麥芽的表皮細胞中積累，這種積累可能在抗寒性中發(fā)揮作用。陳進紅等研究發(fā)現(xiàn)蕎麥芽苗菜的蘆丁含量受培養(yǎng)溫度的影響，隨培養(yǎng)溫度的提高，芽菜的蘆丁含量下降。曹菲菲等研究表明隨著干豆的萌發(fā)，黃酮、V和抗氧化活性都有明顯的增加；蛋白質含量逐漸減少；有機酸的含量變化不大；雖然低溫萌發(fā)速度慢，但其各營養(yǎng)成分含量高，芽苗菜品質較高，高溫萌發(fā)可能導致一些營養(yǎng)成分損失，因此較高溫度不利于芽苗菜的生產(chǎn)。

4.3 添加外源物質

植物體內許多次生代謝物的生物合成通常是植物對生物和非生物脅迫的防御反應，生物和非生物誘導子可以有效地刺激它們的積累，使誘導成為提高植物組織中生物活性次生代謝物產(chǎn)生的最有效策略之一。在以往的研究中，最常用和最有效的誘導子主要包括微生物細胞的成分，特別是多糖和低聚糖（生物）和重金屬離子、紫外線輻射和高滲脅迫（非生物）以及植物防御反應中的信號分子，如水楊酸（SA）和茉莉酸甲酯（MJ）。

4.3.1 添加多糖或低聚糖 適當添加多糖或者低聚糖可有效刺激次級代謝物的生成，Zhao 等報道酵母多糖（YPS）能有效刺激苦蕎芽苗菜生長和黃酮類化合物的產(chǎn)生，且刺激效果呈濃度依賴性，還發(fā)現(xiàn)這些生物活性代謝物的積累是由YPS 刺激苯丙酸途徑引起的。Zhao 等研究發(fā)現(xiàn)利用內生真菌作為誘導子，能有效地促進苦蕎芽的生長和蘆丁的生產(chǎn)，其主要原因為菌絲體多糖對苯丙酸途徑的刺激。Jeong等研究發(fā)現(xiàn)蔗糖處理能改善蕎麥芽的營養(yǎng)成分和抗氧化作用。Park 等發(fā)現(xiàn)茉莉酸和殼聚糖處理能有效促進萌發(fā)蕎麥中酚類物質的積累。因此，添加多糖或低聚糖可有效刺激黃酮類/酚類生物活性代謝物的積累，改善營養(yǎng)成分和抗氧化作用。

4.3.2 脅迫 適當?shù)拿{迫也能對芽苗菜體內某些營養(yǎng)成分進行富集。Lim 等研究發(fā)現(xiàn)適當濃度的NaCl 處理可以改善蕎麥芽的營養(yǎng)品質，包括酚類化合物、類胡蘿卜素和抗氧化活性的水平。3%蔗糖和7.5 mmol/L CaCl同時誘導蕎麥芽能顯著促進多酚、黃酮類化合物、-氨基丁酸、維生素C 和維生素E 等生物活性物質的積累，但對芽的生長沒有負面影響，促使蕎麥芽具有潛在的營養(yǎng)價值和保健價值。適當鹽脅迫（80 mmol/L）可通過提高可溶性蛋白等初生代謝產(chǎn)物及黃酮等次生代謝產(chǎn)物含量以促進蕎麥芽菜品質的提高。據(jù)報道，外源Ca處理可觸發(fā)酚類代謝產(chǎn)物的生物合成，以及NaCl 脅迫下大麥芽的相關酶活性。Micha通過誘導2 日齡小扁豆芽苗菜產(chǎn)生氧化脅迫、滲透脅迫、離子滲透脅迫和溫度脅迫，提高了芽苗菜的營養(yǎng)品質。適當?shù)拿{迫不僅不影響芽苗菜的生長，還可改善其品質。

4.3.3 茉莉酸甲酯 茉莉酸甲酯通過促進植物體內酚類化合物和生物堿的生物合成，對植物次生代謝有較強的影響。Kim 等首次報道外源MJ 能有效地促進苦蕎麥芽中功能代謝物的積累，并成功地改善了其營養(yǎng)品質。Yang 等研究發(fā)現(xiàn)茉莉酸甲酯處理使蕎麥中總多酚和總黃酮含量增加約1.6 倍，異香豆素、香豆素、蘆丁和牡荊素含量增加約18%。

4.3.4 其它 除以上外源物質，Jia 等研究發(fā)現(xiàn)H可以作為一種獨特的生物活性分子提高植物對氧化脅迫的耐受性，能顯著釋放UV-A 對豆芽下胚軸伸長的抑制作用，提高豆芽鮮重，有很強的抗氧化能力，富氫水（HRW）能明顯減輕UV-A 對豆芽的氧化損傷，提高豆芽中抗壞血酸（AsA）含量。

芽苗菜作為一種幼苗蔬菜，環(huán)境對其生長品質影響很大，生產(chǎn)上可利用光調控、溫度、添加外源物質在短時間內改善芽苗菜的生長狀況、富集礦質元素、增強芽苗菜的功能活性，從而提升芽苗菜品質。

5 結論與展望

隨著居民健康意識的增強，人們對食物的需求已從傳統(tǒng)的基本生活需求轉向為對健康生態(tài)的追求，更加關注食物的品質及安全性。芽苗菜的生產(chǎn)模式與豐富的營養(yǎng)非常符合人們的消費需求，雜糧豐富的營養(yǎng)成分及功能成分越來越受人們的青睞。芽苗菜生產(chǎn)過程中，會伴隨功能活性成分合成，有毒有害物質消失，另外也會有營養(yǎng)成分損失。例如在萌芽過程中，一些人體不易吸收的高分子貯藏的物質可轉化為人體易吸收的可溶性小分子化合物。另外，活體芽苗菜較原料富集營養(yǎng)成分。如種子中不含V，而活體芽苗菜中卻含有大量的V，可以提高人體免疫力，預防壞血?。换铙w芽苗菜還能生成大量易被人體吸收的活性植物蛋白，增加鐵、銅、錳、鎂、鋅等礦物質含量。食用芽苗菜還可中和體內多余的酸，從而達到酸堿平衡，改善人體的精神狀態(tài)。另外，因其還含有豐富的膳食纖維，活體芽苗菜能幫助胃腸蠕動，防止便秘；雜糧芽苗菜中含有豐富的活性成分，經(jīng)常食用可以瘦身，降低血脂和血糖水平；每種雜糧功效不同，其芽苗菜也具有各自特色的營養(yǎng)保健功能。開發(fā)雜糧芽苗菜能夠為人們提供更多元的食物選擇，有利于膳食平衡，具有十分廣闊的應用前景。但發(fā)芽過程中也有不利的一面，例如一些營養(yǎng)成分含量會因發(fā)芽時間的延長而明顯下降，這對發(fā)芽食品的營養(yǎng)價值也產(chǎn)生了一定的負面影響，同時，發(fā)芽過程也有可能產(chǎn)生有害成分。因此，應注意雜糧發(fā)芽過程中營養(yǎng)功能的變化，選擇最適的發(fā)芽方法。