学术报告：藜麦（quinoa）作为具有健康与工业应用潜力的未充分利用假谷物

作者及发表信息
本文由Jamil Ahmad（巴基斯坦The University of Agriculture Peshawar）、Imran Khan（阿曼Sultan Qaboos University）等学者合作完成，发表于2025年6月的《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（J. Agric. Food Chem. 2025, 73, 14722−14741）。

主题与背景
藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）是一种苋科一年生双子叶草本植物，原产于南美洲安第斯地区。因其耐寒、耐旱、耐盐等极端环境适应能力，以及富含蛋白质、必需氨基酸、膳食纤维、矿物质和多种生物活性成分（如酚类、皂苷、植物甾醇等），被联合国粮农组织（FAO）列为应对粮食安全与气候变化的战略作物。本文系统综述了藜麦的营养成分、植物化学物质、健康益处、工业应用及改善口感的策略，并探讨其在解决全球粮食安全问题中的潜力。

主要观点与论据

1. 藜麦的植物化学物质与健康功效

   • 酚类化合物（phenolics）：主要存在于种子外层，具有抗氧化、抗炎、抗癌等活性。例如，红藜麦中的游离酚酸含量达251.5 μg/g干重（Gorinstein et al., 2008），其抗氧化能力与花色苷含量呈正相关。
     
   • 甜菜红素（betalains）：作为天然色素（欧盟编号E-162），兼具抗氧化和抑制低密度脂蛋白（LDL）氧化的功能，可用于食品与化妆品工业。
     
   • 皂苷（saponins）：虽导致苦味，但具有抗癌、降胆固醇等作用。通过洗涤、碾磨或育种可降低其含量（如甜基因型皂苷含量仅20−40 mg/100 g）。
     
   • 植物甾醇与植物蜕皮激素（phytoecdysteroids）：如β-谷甾醇（β-sitosterol）和20-羟基蜕皮酮（20-hydroxyecdysone），可调节胆固醇代谢和胰岛素敏感性。
     

2. 营养组成优势

   • 蛋白质：含量高达12−23%，含全部必需氨基酸，赖氨酸（lysine）含量是小麦和玉米的两倍，生物利用率（BV=73%）接近牛肉（74%）。
     
   • 脂质与碳水化合物：富含ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸（占63%），淀粉颗粒小（0.4−2.0 μm），可作为脂肪替代物。
     
   • 矿物质与维生素：钙、镁、铁含量显著高于普通谷物，叶酸（folic acid）可满足成人日需量的40%。
     

3. 健康益处

   • 糖尿病管理：藜麦多糖通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性（IC50=38.16 μM）调控血糖，并调节肠道菌群（如增加短链脂肪酸产生）。动物实验中，藜麦干预使高脂饮食小鼠的血糖下降30%（P<0.05）。
     
   • 心血管保护：藜麦蛋白水解物中的生物活性肽（如FHFPFR）通过竞争性抑制血管紧张素转换酶（ACE）降低血压（SHR大鼠模型收缩压下降15%）。
     
   • 抗癌潜力：皂苷纳米颗粒对乳腺癌细胞（MCF-7）的抑制率达94.42%，其机制涉及调控凋亡基因（如MYC、PIK3CA）。
     
   • 抗肥胖与抗炎：藜麦膳食纤维（7−10%）通过调节PPAR-α/γ信号通路减少脂肪积累，并降低炎症因子（如IL-6、TNF-α）表达。
     

4. 工业应用

   • 食品工业：作为无麸质原料用于面包、饼干（添加30%藜麦粉可使血糖指数降至42）、肉类制品（替代合成添加剂）和发酵饮料（如益生菌酸奶）。
     
   • 包装材料：藜麦蛋白膜具有抗氧化和抗菌性，可抑制大肠杆菌（E. coli）生长，延长食品货架期。
     
   • 饲料与化妆品：藜麦秸秆（粗蛋白10.6%）可作为反刍动物饲料；皂苷提取物用于护肤品以增强皮肤弹性。
     

5. 粮食安全与口感改良

   • 藜麦已在125个国家种植，主要生产国为秘鲁、玻利维亚和厄瓜多尔。其耐盐性（可耐受土壤EC值达40 dS/m）使其适合边际土地种植。
     
   • 苦味调控：通过育种（低皂苷基因型）、发酵（乳酸菌降解皂苷）和发芽（48小时内皂苷降低至0.086 mg/100 g）改善适口性。
     

论文价值与意义
本文首次全面整合了藜麦在营养学、健康干预和跨产业应用的研究进展，填补了既往综述的空白（如未系统探讨动物饲料和包装材料应用）。其科学价值在于：
1. 为藜麦作为功能食品的开发提供理论依据，例如针对糖尿病患者的低GI产品设计。
2. 提出环境可持续的种植策略，助力应对气候变化下的粮食危机。
3. 揭示皂苷等“抗营养因子”的双重角色，平衡其健康效益与感官限制。

亮点
- 多学科交叉：结合植物化学、营养学、食品工程与临床医学证据。
- 应用导向：详细列举工业化脱苦技术（如纳米HPLC-ESI-MS/MS鉴定87种皂苷）。
- 数据全面性：对比红、白、黑藜麦的差异代谢物（如67种共享多酚），为品种选育提供靶点。

未来方向
需进一步开展长期临床试验（如藜麦对2型糖尿病患者的干预效果）、优化规模化加工技术（如低能耗碾磨工艺），并探索其在新兴领域（如生物医药载体）的应用潜力。