燕麦化学成分及应用研究进展

刘 畅，葛 翎

(1.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京211111；2. 南京中医药大学，江苏 南京 210023)

燕麦(AvenasativaL.)为禾本科燕麦属植物，是一种世界性栽培作物，主要分布于40°N以北的亚洲、欧洲、北美洲等地。目前我国拥有燕麦种质资源共5282份，涵盖29种[1]，普遍分布于山区、高原和北部高寒地带，其中以内蒙古种植面积最大。

燕麦的营养价值非常高，可以有效降低机体内胆固醇、血糖、血脂的含量，具有保护肠胃，促进消化的作用，还可以预防心脏病和控制糖尿病[2-5]。另外，燕麦作为一种抗逆性好、适应性强的优良草种，能够有效地满足生态建设需要，有望解决内蒙、青海等省份草地荒漠化这一生态建设最主要问题[6]。因此，对燕麦的主要营养成分进行分析，分析其营养价值、生态价值以及开发利用前景，为燕麦植物资源的开发和利用提供参考意见。

1 主要化学成分分析

燕麦是常见谷类食品中最优质的全价营养品之一[7]，富含蛋白质、脂肪、矿物质、维生素、淀粉、膳食纤维和抗氧化物(见表1)。

1.1 蛋白质

燕麦中的蛋白质含量在普通谷物之上，因品种和栽培环境产生差异，一般在11.3%～19.9%之间，多数达到16%左右，在粮食作物中居首位[8]。燕麦被公认为所有谷物中氨基酸最平衡的谷物[9-10]。其中，必需氨基酸的组成与人体每日摄取量所需的标准基本相同，可有效的促进人体生长发育。

表1 5种主要粮食的营养成分比较

1.2 可溶性膳食纤维

可溶性膳食纤维β-葡聚糖是燕麦最主要的活性成分，是一种由吡喃型葡萄糖单元通过β-1-3、1-4糖苷键连接而成的非淀粉多糖[11]。章慧等[12]利用热水提取、酶解纯化、膜分离、Douglas法的工艺流程进行几种常见的可溶性非淀粉多糖含量测定，鉴定结果表明可溶性非淀粉多糖含量从高到低依次为燕麦、青稞、黑麦、小麦、稻谷、玉米，分别为35.92g/kg，35.48 g/kg，32.19 g/kg，21.85 g/kg，26.41 g/kg，16.61 g/kg。研究表明燕麦多糖具有降血糖、降血脂、降胆固醇以及增强机体免疫力等生理功能[13]。

1.3 脂肪

燕麦的脂肪与小麦、玉米、谷子等谷物相比，脂肪结构相似，但含量远高于它们，平均值高达6.3%，是谷物中脂肪含量最高的品种(见表2)。燕麦脂肪属于优质脂肪酸，含有大量不饱和脂肪酸。燕麦油脂中含有的内源性维生素E前体，能够维持燕麦油脂的稳定性，并具有有效清除自由基的功能。同时燕麦脂质中磷脂含量从2%～26%不等，其中卵磷脂占45%～51%，大量研究表明卵磷脂具有预防脂肪肝、保护心脏、促进大脑发育、预防老年痴呆症等多种功能[14]。因此，燕麦是一种营养丰富、保健价值优良的新型植物油脂资源。

表2 不同谷物油脂的脂肪酸组成

1.4 维生素和矿物质

燕麦中含有大量的维生素和矿物质，以及其它谷物缺少的具有保健功能的皂甙。燕麦中的B族维生素十分丰富，包括B1、B2、B3和B6这四类B族维生素。此外，燕麦中还含有维生素E，可以扩张末梢血管，改善血液循环，减轻更年期症状[15]。

燕麦中的矿物质主要包括钙、镁、铁、锰、锌、钾和磷，这些矿物质可作用于调节人体的新陈代谢，能够预防骨质疏松、促进伤口愈合、防止贫血[16]。燕麦中硒的含量位居谷物之首，是大米、小麦、玉米等农作物的数倍，具有增强免疫力、防癌、抗衰老等作用[17]。

2 开发及应用

燕麦是一年生粮饲兼用作物，世界上约有73%的燕麦作为家畜的饲料和饲草，12%的燕麦被加工成营养食品，15%的燕麦作为种子和应用于工业生产。同时，燕麦因其较强的抗逆性，也可作为人工建植草种恢复脆弱生态系统，改善生态环境，目前已在我国各高寒地区大面积推广种植。

2.1 营养食品

燕麦具有很高的营养食用价值，因此近年来国内外对其进行了广泛的开发和研究[18]。美国1898年成立了桂格公司，开始了工业化的燕麦片生产，进而成为第三大粮食食品加工业，燕麦营养食品的开发利用已成系列化；英国产业革命以后，开始作坊式生产燕麦片，并逐渐销往全球；东南亚的燕麦食品现在也大受欢迎(如新加坡生产的约克燕麦片)，由此带动了我国的燕麦加工行业的发展[19]。

燕麦富含钙、磷、铁、维生素B2等，所含的特有成份含量是其他粮食作物无法比拟的。据国内外大量研究表明，燕麦籽粒中的粗蛋白和脂肪含量远超其它禾谷类作物，人体必需氨基酸的含量也居于首位。燕麦脂肪中富含不饱和脂肪酸，裸燕麦中亚油酸含量占脂肪含量的38.1%～52%，油酸占不饱和脂肪酸的30%～40%，释放出的热量也高于其它粮食作物。此外，由于燕麦中含有大量的水溶性纤维和β-葡聚糖及锌、锰等，在降低胆固醇、控制血糖、改善便秘、预防更年期障碍和骨质疏松方面具有显著的疗效[20]。

2.2 饲料

燕麦籽粒营养丰富，含有大量易消化和高热量的营养物质，其蛋白质、脂肪、维生素、矿物元素及膳食纤维含量均高于一般粮食作物。相关研究表明，饲喂燕麦籽实能提高奶牛乳脂率[21]，增加鸡蛋重量和蛋黄颜色[22]；燕麦草茎叶中蛋白质、脂肪、可溶性膳食纤维等含量均高于其它作物，难以消化的粗纤维含量较少[23]。因此，燕麦是各类家畜家禽优质精饲料。

燕麦青干草产量高，耐储存，营养价值丰富，粗蛋白含量为8.06%～11.32%，粗脂肪含量为2.72%～4.34%，无氮浸出物含量为41.55%～55.93%[24]，能有效缓解青藏高原“冬瘦春乏”状况。燕麦种植提高了农畜产品的产量及品质，改变了传统游牧落后的生产方式，有利于发展舍饲为主，放牧为辅的新型集约化畜牧业生产模式，提高家畜的商品出栏率，推动畜牧业发展[25]。

2.3 改善生态

中国约有4亿hm2不同类型的草地，但90%以上的草地都由于气候干旱、全球变暖及过度放牧等原因处于不同程度的退化，生态系统遭到破坏，土地肥力丧失，牧场沙化碱化加重，水土流失日趋严重，气象性灾害日益频繁[26]。据统计，内蒙古草地退化面积为10522.69 km2，青藏高原牧区草原退化面积化达60%，农牧交错区更高达70%。草地退化区域大多处于生态系统环境脆弱区，严重制约着当地的经济发展。

因此，草地植被恢复应同时兼顾生态效益和经济效益两个方面进行展开。燕麦作为农牧兼用、环境友好型作物，具有抗寒、耐旱、耐贫瘠和适应性强等特性，适宜在土地沙化、盐碱化、草地退化等环境恶劣的地区推广种植。2001年，世界三大盐碱土分布区之一的吉林省西部部分市县降水量不足100 mm，大豆、玉米、绿豆等农作物全部绝收，而燕麦产量却能达到1585 kg/hm2，因此被誉为我国西部干旱半干旱地区的“先锋作物”[27]。

燕麦茎秆能够吸收并储存盐碱地中的盐分，随着种植次数的增加降低土壤含盐量和pH值。研究表明，同一土地连续种植燕麦10年后，土壤全盐量可下降 0.2%左右，pH值下降1.5左右，由此可见，燕麦的推广种植可有效推进盐碱地的生物修复；机械沙障固沙与人工植被恢复措施相结合是目前生态系统遭到破坏，土地肥力丧失，牧场沙化碱化加重，水土流失日趋严重，气象性灾害日益频繁选取的主要方式，而人工植被恢复的效果关键在于植被的选择。燕麦的须根系发达，分蘖能力强，草层覆盖度大，地上部分能有效截流以降低雨水对地表的侵蚀，缓解风沙侵袭，达到固水保土的目的[28]。科尔沁沙地燕麦引种实验研究，进一步证实了燕麦能够在沙化草地完成营养生长，有助于退化耕地和草原增加植被，推动退耕还草、退耕还牧。

2.4 其他用途

燕麦还被广泛地应用在其他行业，如化妆品和药品行业。葡聚糖具有良好的保湿作用，常用于替代化妆品中的透明质酸[29]；燕麦淀粉因其凝胶特性和细腻柔和的粉体特性，已被用于生产粉洗浴液、眼影粉等化妆品；燕麦蛋白质可替代动物蛋白，可用于疫苗培养基和农药缓释剂[30-31]。

3 结论

本文通过对燕麦的化学成分和资源利用进行概述。燕麦资源具有良好开发前景，产业发展空间巨大。一方面在借鉴国外经验的基础上，需要逐步完善相关加工设备，运用现代分离、提取、分析评价技术，深入开发燕麦营养健康食品，推动发展具有中国特色的燕麦产业；另一方面，燕麦作为一种可实现农牧业生产和生态环境治理协调统一的作物，要利用现代高新技术，不断拓宽燕麦综合利用新领域，研制出更优良的燕麦产品，使其成为改善生态最有效的手段。