萌芽花生营养成分变化及其功能作用研究进展

于 淼 刘红芝 刘 丽 石爱民 胡 晖 王 强

萌芽花生营养成分变化及其功能作用研究进展

于 淼1，2，3刘红芝1刘 丽1石爱民1胡 晖1王 强1

（农业部农产品加工综合性重点实验室／中国农业科学院农产品加工研究所1，北京 100193）
（辽宁省农业科学院食品与加工研究所2，沈阳 110161）
（沈阳农业大学食品学院3，沈阳 110161）

花生萌芽过程中，蛋白质发生水解，脂肪含量下降，而白藜芦醇含量急遽增加，可作为理想的功能食品基料。本文统计了近50年关于萌芽花生的文献，重点分析了花生萌芽过程中蛋白质、脂肪等主要营养物质以及白藜芦醇含量的变化，介绍了萌芽花生抗氧化和降脂等功能作用的研究进展，同时还详细阐述了国内外萌芽花生加工利用的研究现状。在现有研究基础上，指出了目前萌芽花生的营养因子富集、功能作用研究等方面存在的问题，并提出萌芽花生理论研究与食品开发等方向的展望，以期为萌芽花生在食品工业中的进一步开发与利用提供参考。

萌芽花生 营养成分 功能作用 白藜芦醇

芽类食品在近些年已逐渐成为国内外的研究热点之一。所谓芽类食品是指谷物、豆类等经过适当的萌发处理后制得的食品。现代营养学研究表明，谷物萌芽能够提高蛋白质的生物利用率、改善抗营养因子［1］，对于丰富人类的营养素来源，改善人们的营养结构具有一定意义。

为数众多的萌芽食品中，萌芽花生因富含蛋白质、氨基酸和维生素以及众多生理活性成分而逐渐受到人们的广泛关注［2］。研究发现，花生萌芽后蛋白质逐渐降解为肽和氨基酸，脂肪含量降低，维生素含量全面提高，具有重要生理功能的多酚类物质如白藜芦醇等含量迅速增加，营养成分更易被人体吸收［3，4］。因此，专家预测，萌芽花生将成为二十一世纪健康营养品的新时尚［5］。

本研究归纳了近50年关于萌芽花生的研究文献，详细阐述了萌芽花生的营养物质变化及其活性功能的研究进展，同时介绍了萌芽花生的加工利用情况，指出了目前萌芽花生研究中存在的问题，分析了萌芽花生在食品工业中的应用前景。

1 萌芽花生研究的文献统计

通过对1968年—2013年公开发表的关于萌芽花生营养成分及功能作用研究文献进行了统计（见表1）。外文检索Science Direct、Springer Link、Pubmed数据库，主要检索词为：peanut sprout、germination、nutritional ingredient、functions。中文检索中国学术期刊全文数据库及维普数据库，主要检索词为：萌芽花生、发芽、营养成分、功能作用。同时采用手工检索及文献追溯的方法以提高查全率，所查文献包括期刊文献、会议汇编及学位论文等。

关于萌芽花生的研究主要分为生物育种、营养功能和食品加工三方面，共178篇。其中大部分为生物育种方面，营养功能和食品加工方面只有19篇。国内从2008年才有关于萌芽花生营养功能和食品加工方面的研究报道，其中营养功能类5篇，均为营养成分分析方面，没有向生理功能研究方向延伸。食品加工类只有1篇。国外虽然早在1968年就有关于萌芽花生营养及功能特性的研究，但相关文章也只有8篇。而且，2008年以前营养功能类的文章偏重于营养分析，2008年以后才逐渐出现功能研究类文章；食品加工类研究也是近几年才开始，相关文章有5篇。

由此可见，无论国内还是国外，目前对萌芽花生的营养功能与食品开发利用探索很少，而且主要集中在营养功能方面，对萌芽花生在食品加工中的应用研究很少。这可能由于萌芽花生本身的功能活性物质性质不稳定，不易保存，限制了其在实际中的应用。因此需要继续探索适合的萌芽花生加工工艺及方法，以改善萌芽花生制品的品质，并深入分析萌芽过程中功能成分的变化，以及营养因子的富集手段与机理，为萌芽花生食品的工业化生产提供理论依据。

表1 1968～2013年国内外萌芽花生相关文献统计

2 花生萌芽过程中营养物质变化及功能特性

萌芽处理在生产实践中常被作为改善种子营养质量的有效方法。种子进入萌发状态后，体内贮藏物质开始水解，新器官也逐渐形成［6］。萌芽过程的主要特征是大分子贮藏物质的降解、小分子活性物质的合成或增加以及抗营养因子的减少等，而种子萌发的实质就是内部大量酶原被激活和释放，并从结合态转化为游离态的过程［7］。

2.1 花生萌芽过程中主要营养物质变化

花生萌芽过程中脂肪的变化。国外50年前就开展了萌芽花生脂肪含量变化的研究。印度的Vyas等［8］研究了花生萌芽过程中脂肪的变化，发现花生在萌芽过程中脂肪含量明显降低，且脂肪酸组成有变化；Huang等［9］研究了花生及其他油料作物萌芽过程中脂肪酶的变化，得出花生萌芽过程中脂肪酸含量降低的直接原因是由于脂肪酶活性的增强。纪红等［10］利用山花8号，花育20号，花育26号3个花生品种进行芽苗菜生产试验，结果表明，脂肪含量随萌芽时间的推移逐渐减少，第8天时达最低值。孙丽平等［11］发现“小粒红”花生萌芽期的脂肪含量显著低于未萌芽时，且脂肪酸组成中亚油酸、亚麻酸所占比例较未萌芽时降低，油酸比例增加。

花生萌芽过程中蛋白质、肽和氨基酸的变化。戴凌燕［12］研究了3种药剂对花生芽菜萌发及蛋白质含量的影响，发现花生芽菜生长过程中，蛋白质降低，游离氨基酸增加。黄上志等［13－15］发现在萌芽过程中，花生球蛋白中的亚基在萌发初期即被降解利用，且花生球蛋白的4个主要亚基一直存在，后期伴花生球蛋白Ⅰ出现并呈增加趋势，而分子质量为17.5 ku多肽的甲硫氨酸含量最高，在花生种子发育和萌发过程中它的合成降解规律与花生球蛋白不同。孙丽平等［11］发现“小粒红”花生在萌发5 d时，花生中蛋白质、游离氨基酸含量显著高于未萌芽时，氨基酸组成中总必需氨基酸含量略有降低，但与总氨基酸的比值基本不变；张浩等［16］发现在“百日红”花生萌芽过程中，多肽和游离氨基酸的含量呈上升趋势，且人体必需氨基酸含量增加7.18倍，限制性氨基酸如苏氨酸和蛋氨酸的含量分别增加6.88倍和9.27倍，但未检测出色氨酸，得出萌芽可改善氨基酸组成，部分提高花生蛋白的营养价值的结论。这与孙丽平的结果不一致，表明了不同品种的花生萌芽过程中氨基酸含量变化不同。

花生萌芽过程中糖类物质及维生素的变化。孙丽平等［11］在花生萌芽过程中发现，半乳糖醛酸含量、葡萄糖含量和阿拉伯糖含量显著增加。纪红等［10］利用山花8号，花育20号，花育26号3个花生品种进行芽苗菜生产试验，得出花生中维生素C含量从第1～5天显著增加，第5天时达到峰值，第5～8天逐渐降低。

由此可见，花生在萌芽过程中脂肪含量降低，蛋白质逐渐降解为肽和氨基酸，水溶性糖和维生素含量增加。必需氨基酸含量与萌芽前相比可提高7倍，必需氨基酸的比例也有所增加，限制性氨基酸如苏氨酸和蛋氨酸的含量与未萌芽时相比有明显提高，但仍未达到FAO和WHO的标准［17］。

2.2 花生萌芽过程中白藜芦醇含量变化

台湾嘉义大学的邱义源教授通过对台湾当地3个花生品种TNS9、TN11、TN14的研究证实，花生萌芽后，其白藜芦醇含量迅速增加，达到未萌芽花生含量的5倍以上，可与葡萄中白藜芦醇的含量相媲美［2］。这个结论得出后，引发了国内外萌芽花生的研究热潮。

白藜芦醇，亦称芪三酚，化学名称3，4，5－三羟基－1，2－二苯乙烯，其分子式为C14H12O3，相对分子量为228.25，是一种抗逆植物抗毒素，它是因植物受到真菌感染、紫外线照射或病理状况下而产生的，结构类似于雌激素乙茋酚［18］，具有抗菌、抗癌、抗炎、抗过敏、降血脂、抗氧化等方面的药理活性。白藜芦醇是1940年在白藜芦植物的根部被首次发现［19］，随后1963年，在虎杖的根部也发现其成分［20］。1997年美国内华达州拉斯维加斯的美国化学学会会议上首次报道发现食用花生中含有白藜芦醇，并引发了白藜芦醇的研究热潮［21］。目前，人类饮食中白藜芦醇的主要来源为花生、花生酱、葡萄和红酒［22］。

花生中白藜芦醇良好的生理活性及制备白藜芦醇的优势［23］，促使国内外学者开展了利用花生细胞以及花生组织富集白藜芦醇的研究。Tang等［24］研究了紫外诱导下花生植株的防御反应与白藜芦醇和抗氧化酶的变化，发现UV－C可能是诱导花生苗内源性白藜芦醇的变化的重要因素。Schwarz等［25］报道了利用分子印迹法分离并富集花生副产物中的白藜芦醇，以及其中多酚类物质的快速检测。Chung等［26］在悬浮培养的花生细胞中添加茉莉酸类、水杨酸类和乙烯后，发现花生细胞中的白藜芦醇合成酶（RS）基因片段明显增加。Wang等［27］揭示了番茄斑枯病对花生中白藜芦醇累积的影响，指出番茄斑枯病可使花生中白藜芦醇含量增加。同时还有从花生根中提取白藜芦醇制成纳米脂质体等方面的研究［28］。但是花生萌芽过程中白藜芦醇的调控技术与机理研究鲜见报道。

2.3 萌芽花生的功能作用

萌芽花生不仅有较高的营养价值，同时也具有良好的生理功能。近年来，国内外的专家学者对萌芽花生的生理活性展开了研究，为萌芽花生用做新型功能食品提供了借鉴。

关于萌芽花生的毒理学评价。台湾的Lin等［29］用萌芽花生喂养大鼠18周后，总体上没有检测出对健康有害的毒性，并且发现适当摄取花生芽可降低大鼠血清中甘油三酯（TG）含量。

关于萌芽花生功能作用研究进展。Kim等［30］研究了萌芽花生的乙醇提取物，发现其能够抑制脂肪细胞的增殖分化，降低基质金属蛋白酶在小鼠3T3－L1前脂肪细胞中的活性，表现了良好的降脂作用。韩国的Kang等［31］利用DPPH法检测了萌芽花生的甲醇提取物的抗氧化活性，发现萌芽9 d后的花生具有最高的抗氧化能力，并且子叶中的活性能力高于根茎中的。Seo等［32］利用萌芽花生80%的乙醇提取物饲养小鼠，可改善其便秘情况，因此确定了萌芽花生具有较好的促排便作用。

由此可见，萌芽花生具有降脂、抗氧化和通便的功能作用。

3 萌芽花生的加工与利用

国内外对萌芽花生的加工与利用研究兴起于近几年，大致分为2种：一是直接开发加工成萌芽花生食品，供人们食用；二是加工成营养添加剂添加到食品当中。

3.1 萌芽花生在加工食品中的应用

各国的科学家已深入研究了其他粮食作物如稻米萌芽过程中生物活性物质的形成机理与功能因子富集技术，且相关产品己实现产业化［33－35］。而萌芽花生在食品工业中的应用虽然已逐渐被人们重视，但将其直接加工成食品的研究报道只有1篇，且未实现产业化。

梁德生等［36］研究了萌芽花生果冻的制备工艺。分别以萌芽花生中白藜芦醇的含量和感官品质为指标，优化了花生萌发条件和萌芽花生果冻制备工艺。最佳萌发条件为浸种时间10 h，浸种温度30℃，萌芽温度25℃。萌芽花生果冻配方：萌芽花生20%、柠檬酸0.3%、白砂糖16%和果冻粉0.9%，产品具有良好的口感、色泽和组织状态。

3.2 萌芽花生提取物在食品加工中的应用

国外学者有将萌芽花生提取物制备成营养添加剂的相关研究。

Lee等［37］进行了响应面法优化萌芽花生甲醇提取物微胶囊（powdered peanut sprout extract microcapsules，PPSEM）的制备方法研究，制备的萌芽花生提取物微胶囊大小为3～7μm，包埋率达到98.74%，为萌芽花生作为功能食品基料提供了高效利用途径。

Lee等［38］分析了添加3～10μm萌芽花生微胶囊的酸奶的物化特性，发现在4℃条件下储存16 d后，较低浓度的PPSEM（0.25%～0.5%）可在酸奶中缓慢释放白藜芦醇等酚类物质。但是随着PPSEM添加量的增加，酸奶的黏度下降，大量添加PPSEM后的酸奶色泽明显发黄，并有浓郁的花生蒸煮味道。所以，添加低浓度的PPSEM可以在不改变酸奶物理特性的基础上，用来生产PPSEM补充剂型酸奶。Lee等［39］还研究了添加3～10μm萌芽花生提取物微胶囊粉的牛奶的物化及感官特性，发现添加少量的微胶囊粉剂（0.5%～1.0%），不会改变牛奶物化及感官特性，可用来制备微胶囊补充剂型牛奶。

Ahn等［40］研究了添加萌芽花生粉和萌芽花生纳米粉的酸奶，在储藏过程中物化及感官特性方面的变化后发现，添加萌芽花生纳米粉的酸奶在物化及感官特性方面优于添加普通萌芽花生粉的酸奶，同时均优于未添加萌芽花生成分的酸奶。

4 存在问题

4.1 花生萌芽过程中蛋白亚基含量变化及抗肿瘤等功能活性研究尚需开展

虽然国内外有关于花生在萌芽不同时期，各种营养成分变化的研究，但是对于萌芽过程中花生蛋白主要组分和亚基的组成与含量变化尚不清楚，对于花生致敏蛋白在萌芽过程中的变化及代谢途径也鲜见相关报道。同时，萌芽花生是否还具备其他如抗炎、抗肿瘤等功能活性也有待学者们的进一步研究。

4.2 萌芽花生的白藜芦醇富集因素及机理有待明确

花生较其他粮谷类作物，如稻米等，关于萌芽过程中营养因子的富集研究相对落后。目前已有大量利用外源诱导对稻米萌芽过程中γ－氨基丁酸富集的研究，但是鲜见花生萌芽过程中白藜芦醇富集方面的研究，相关影响因素及机理也尚待明确。

4.3 萌芽花生食品加工技术研究亟需完善

目前，虽然我国花生品种的数量很多，但没有关于萌芽花生加工专用品种筛选方面研究，且市场上花生加工产品主要以花生蛋白饮料和休闲食品为主，未见萌芽花生食品。虽然国外（以韩国为主）做了一些萌芽花生微胶囊应用于食品中的开发利用研究，但研究深度仍与其他作物（如大豆、稻米等）存在差距，这也限制了花生深加工及其功能食品的开发。因此，萌芽花生食品加工技术研究亟需完善。

5 展望

根据目前萌芽花生研究中存在的问题，今后的研究重点应当集中在以下几个方面。

5.1 萌芽花生的蛋白亚基组成变化及消炎、抗肿瘤功能作用

萌芽花生的油脂含量和致敏蛋白与未萌芽花生相比大大减少［41］，国外科学家们更注重的是花生的致敏蛋白变化情况，如何降低花生的致敏性一直是科学家们研究的重点。因此深入钻研花生在萌芽过程中蛋白亚基的组成变化与代谢途径将是今后的研究重点，同时，萌芽花生的消炎和抗肿瘤功能也有待验证。这将为萌芽花生作为功能食品基料奠定理论基础。

5.2 外界诱导萌芽花生白藜芦醇的富集

花生是含有白藜芦醇的最重要的可食用植物之一。萌芽花生中的白藜芦醇含量为花生中的5倍之多，但是含量也仅与葡萄相当。如果通过适当的外源诱导因素如紫外或盐离子等，再结合适宜的萌芽条件，进一步提高花生中白藜芦醇含量，将成为今后的研究方向。

5.3 萌芽花生功能食品的开发利用

我国花生资源丰富，系统研究萌芽花生的加工与利用势在必行。适宜制备萌芽花生功能食品的品种筛选、产品的感官品质等研究亟待开展。萌芽花生功能食品，在未来的食品工业中将具有广阔的发展空间和应用前景。

综上所述，深入开展萌芽花生的营养物质变化及功能作用与加工利用研究，融合现代工程技术，实现使用等量的花生原料经外源诱导以及控制萌芽处理条件即可获得更高的营养价值和保健效能。由此开发出的萌芽花生功能食品，可开拓花生食品新领域，满足消费者对感官、消费方式和营养健康的需求。同时，为促进高附加值花生制品实现产业化和规模化，延伸花生产业链，做好技术储备，对提高国民体质和推动食品工业发展也具有现实与深远的意义。

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Research Progress of Nutritional Ingredient and Its Functions in Peanut Sprout

Yu Miao1，2，3Liu Hongzhi1Liu Li1Shi Aimin1Hu Hui1Wang Qiang1
（Key Laboratory of Agro－Products Processing，Ministry of Agriculture ／Institute of Food Science and Technology.Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193）
（Institute of Food and Processing，Liaoning Academy of Agricultural Sciences2，Shenyang 110161）
（Department of Food Science，Shenyang Agricultural University3，Shenyang 110161）

Germinated peanut has been used as an ideal ingredient for functional food these days，which resveratrol sharply increased.During the germination of peanuts，protein was found to be hydrolyzed and lipid reduced in the peanut.According to the literature on germinated peanut of nearly 50 years，the paper analyzed the changes of contents on protein，lipid，nutrient and resveratrol during the process of peanut germination.Meanwhile，it gave a brief introduction on research progress of processing and usage of budding peanut both in China and abroad.On the basis of existing research，it pointed several problems and prospects of enrichment of nutrient and function on germinated peanut that will be expected to provide a reference for the development and utilization in food industry.

germinated peanut，nutrient composition，functional properties，resveratrol

TS210.1

A

1003－0174（2016）07－0157－06

国家科技支撑计划（2012BAD29B03），中国农业科学院科技创新工程（CAAS－ASTIP－201X－IAPPST）

2014－11－21

于淼，女，1981年出生，助理研究员，粮油加工与功能食品

王强，男，1965年出生，研究员，粮油加工与功能食品