青稞的营养价值和功效作用研究现状

王梦倩，孙颖，邵丹青，孟庆佳，应剑，白术群，董志忠，*

（1.中粮营养健康研究院有限公司，北京 102209；2.营养健康与食品安全北京市重点实验室，北京102209；3.老年食品营养北京市工程实验室，北京 102209）

青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f），属禾本科大麦属，为二棱大麦的变种。由于青稞内外颖壳分离，籽粒裸露，又被称为裸大麦、元麦或米大麦，主要在我国西北、西南各省栽培，非常适宜高原清凉气候，在青藏高原上的种植历史已长达约3 500年[1]。

目前全国青稞种植面积约33万hm2，西藏青稞年种植面积占全国青稞种植面积的72%，是全国最大的青稞集中种植区。其中，由西藏青稞育种科技人员选育出的青稞新品种“藏青2000”，由于具有产量高、产草多、抗倒伏和籽粒白等优点，自2013年至今在西藏的推广面积已经占到当地青稞种植面积的一半以上，有效促进了西藏粮食总产量，2015年突破100万吨[2]。

近年来，大麦的健康食品和功能性食品已经不断被市场所接受，作为一种具有强烈地域特色的大麦品种，青稞的健康价值得到了关注。基于青稞的功能特点和感官特征，开发多元化的青稞制品，不仅能满足现代消费者对健康的需求，也有助于这种我国特色资源的规模化开发与利用，带动农业高质量转型。相比于燕麦、大麦，青稞的研究工作更多的是集中在品种筛选、栽培等方面，对其功能特性、作用机理、量效关系等方面的研究还不够深入，大众对于青稞的健康功效并没有充分的认识。现将青稞及其成分的营养价值、功效作用进行综述，以期为进一步开发青稞产品提供参考。

1 青稞的主要营养成分和功效作用

1.1 营养成分

营养成分见表1。

表1 青稞与黑大麦及我国“四大主粮”营养成分对比表Table 1 Comparison of nutrition components between highland barley，barely and“four staple food”in China

青稞具有三高两低，即高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖的成分结构特性，是一种营养价值非常高的谷物。与黑大麦和我国“四大主粮”相比[3-4]，青稞的膳食纤维含量及钙、磷、钾、钠等微量元素含量均较高。

碳水化合物是青稞中最主要的产能营养素，其理化性质也是影响青稞食味品质的重要因素之一。青稞籽粒中总淀粉含量45.40%～71.10%，其中直链淀粉平均含量22.2%，变幅15.45%～24.69%，支链淀粉平均含量40.1%，变幅28.62%～46.41%[5]。根据直链淀粉含量的不同，可以将青稞淀粉分为蜡质青稞淀粉（1%～5%）、普通青稞淀粉（20%～30%）和高直链青稞淀粉（30%～45%），其直链淀粉/支链淀粉比例和支链淀粉的支链长度与淀粉颗粒的粒径大小及分布有很强的相关性[6]。

研究发现，青稞含有丰富的膳食纤维及营养因子，血糖生成指数较低。另外，青稞中平均快消化、慢消化和抗性淀粉含量分别为27.70%、6.65%、17.88%，抗性淀粉含量较高，占淀粉总量的34.4%[7]，因此，与大米、土豆等主食相比，食用青稞有助于保持餐后血糖稳定。青稞与常见食物血糖生成指数见表2。

表2 青稞与常见食物血糖生成指数Table 2 Glycemic index of highland barely and common foods

青稞籽粒中含有18种氨基酸，与FAO/WHO/UNO模式蛋白贴近度达0.903，其中人体必需的8种氨基酸占比约37%，呈味氨基酸占比约54%。从氨基酸评分角度分析，青稞的第一限制性氨基酸为赖氨酸[10]。亚油酸是青稞脂肪中含量最丰富的脂肪酸，其次是棕榈酸、油酸、亚麻酸等，其中不饱和脂肪酸含量超过77%[11]。可见，青稞的营养价值是相当高的。

1.2 功效作用

1.2.1 降血脂

动物模型喂食青稞全谷物的添加量一般在10%～50%。50%添加量时可降低动物肝脏脂质水平，而10%添加量下，降脂作用并不显著[16-18]。Danielson等[19]对青稞作用的量效关系进行了研究，发现30%添加量下可显著降低肝脏TC和TG水平，增加肠道消化物质量和黏度，其效果随着添加量的上升而增强。但是该研究存在一定的缺陷，其测定血液指标前未对动物进行禁食，因此血液指标的结果并不支持最后的结论，且该研究没有设正常对照组，不能说明饲料中添加0.5%胆固醇造模成功与否。

相较动物实验，青稞降血脂临床研究开展较少，熊茉君等[20]观察了227名高血脂患者口服青稞炒面粉前后血脂、体重的变化，发现治疗后人群体重平均下降1.13 kg，有93人血脂明显下降。

1.2.2 降血糖

青稞可能通过诱导氨基酸、生物胺以及有机酸的分布改变，从而改善胰岛素敏感性[21-22]。Higa等[23]则从青稞保护机体氧化应激反应的角度解释了其降低血糖的作用。临床研究也验证了这一发现，毕铭鑫等[24]开展的为期3个月的临床研究也认为青稞麦片有显著改善空腹血糖受损患者的糖脂代谢的效果。

1.2.3 调节肠道

饮食中添加青稞可降低大鼠粪便的pH值，增高大鼠粪便干重、盲肠总质量和盲肠壁表面积。高剂量的青稞饮食可使肠道内的细菌菌落组成发生明显的变化，尤其是可降低拟杆菌属的含量，增加普氏菌属和厌氧弧菌属的丰度，这一现象可能与全谷物青稞中富含膳食纤维有关，另外普氏菌属和厌氧弧菌属在代谢过程中会产生短链脂肪酸，而很多研究发现添加青稞的饮食可增加动物模型中盲肠的短链脂肪酸浓度[25-27]，这些发现也从侧面支持了上述结论,但是普氏菌属和厌氧弧菌属参与调节血脂的分子机制尚不清楚[16]。青稞调节肠道的另一个原因可能是得益于其淀粉的结构，抗性淀粉含量较高的青稞更有利于防止高脂饮食对肠道有益菌生长的抑制[28-29]。

1.2.4 防治代谢综合征（metabolic syndrome，MS）

MS发病率近年来在全球范围内急剧上升，中国18岁以上的成人中，MS患病率为33.9%[30]，已成为新的公共健康问题。青稞低GI膳食可有效地控制MS患者的体质量、血糖、血脂水平，降低胰岛素抵抗[31]。青稞全粉和汽爆处理的青稞全粉可通过诱导脂肪细胞凋亡，减少体内脂肪的堆积，另外通过上调PPAR-γ基因表达，同时激活PPAR-γ蛋白，促进GLUT4基因表达，从而有效预防膳食诱导的MS的发生[17，32]。

1.2.5 其他

有色青稞，尤其是黑青稞，由于富含多酚类化合物而具有抗氧化的潜力，且其抗氧化活性非单一而是多种有效物质综合发挥作用的结果[33-34]。由于青稞生长于高原低温低氧的环境，因此有学者推测青稞可能具有提高缺氧耐受力和抗疲劳的功效。数据显示黑青稞籽皮提取物对小鼠脑缺氧和心肌缺血均有改善作用，同时可以延长小鼠负重游泳的时间，具有潜在提高抗疲劳能力的作用。然而，青稞发挥该作用的确切物质基础及作用机制还有待进一步研究[35]。

2 青稞的主要功能成分及其功效作用

2.1 β-葡聚糖

青稞中的β-葡聚糖含量与其生长海拔有关[35-36]，主要富集于籽粒的糊粉层、亚糊粉层及胚乳细胞壁中，分子量约为794 769.2 Da，分散系数Mw/Mn2.445%，分布较为集中[37]，其分子量和黏度均低于燕麦[38]，是影响不同来源β-葡聚糖降脂效果的主要原因[38-40]，且研究认为植物来源的β-葡聚糖可能具有更好的肠道益生作用[41]。

100 mg/（kg·bw）左右浓度的青稞β-葡聚糖即可在高脂模型的动物体内观察到降低脂质水平[42]、改善糖耐量的效果[43]，其结合胆汁酸的能力与浓度呈正相关[37]，作用机制与全谷物相似，可能是通过促进胆固醇转换为胆汁酸等方式降低血清TC水平[44]。此外，还有一些青稞β-葡聚糖提取物产品的功效研究，也证实了青稞β-葡聚糖的降脂效果[45-46]。

2.2 多酚类化合物

杂粮中的多酚由于含量可观、易于摄取而受到广泛的关注。酚酸是青稞中的主要酚类物质，大部分集中在麸皮和胚芽。结合酚和游离黄酮分别是有色青稞中酚酸和黄酮类物质的主要存在形式[47]。芦丁、阿魏酸、p-香豆酸和表儿茶素是青稞总多酚提取物中的主要成分[48]。青稞多酚提取物具有较强的超氧化物自由基、羟基自由基和DPPH自由基清除活力，600 mg/（kg·bw）青稞多酚提取物可增强小鼠体内抗氧化防御系统和基因表达[49]。

2.3 麦绿素

麦绿素是从植物嫩苗中提取的一种复合成分物质，含有丰富的氨基酸、叶绿素、活性酶、类黄酮等活性物质。23 cm的麦苗是青稞麦绿素提取的最佳原料，此时粗蛋白、叶绿素和总糖的含量均较高[50]。研究发现，青稞麦绿素可通过抗自由基和参与免疫调节来改善肝损伤和炎性细胞浸润[51]，提高机体运动耐力，延缓疲劳的发生。

2.4 水溶性多糖

青稞水溶性多糖提取物可通过ROS-JNK和NF-κB介导的半胱天冬酶途径诱导HT-29细胞凋亡，且作用效果呈时间和剂量依赖性，48 h时半抑制浓度IC50为 48.18 μg/mL[52]。80 mg/kg青稞水溶性多糖提取物还被证明具有显著的免疫调节作用，其作用与免疫抑制小鼠模型的脾脏和胸腺的重量指数、外周血、骨髓、脾脏和巨噬细胞有关[53]。

2.5 其它

给链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠喂食含10%青稞抗性淀粉的饲料可有效降低糖尿病小鼠体重减少的趋势，降低其血糖值和肝糖原含量[54]。青稞谷蛋白胰蛋白酶水解物具有一定的抗血小板聚集活性，IC50为2.496 mg/mL，且作用呈浓度依赖性[55-56]。青稞油脂富含不饱和脂肪酸，也被证明具有降低胆固醇的潜力[57-58]。

3 加工方式对青稞功能成分及功效的影响

由于不同的加工方式对食物成分的含量和结构会产生显著的影响，研究合理的膳食处理方式对于帮助食物更好地发挥其生理功能十分重要。对青稞分别进行炒制、微波、蒸煮、挤压膨化处理后发现，以β-葡聚糖的含量作为参考指标，4种加工方式效果为挤压膨化处理>微波处理>炒制处理>蒸煮处理，同时原料中蛋白质、脂肪、淀粉、还原糖的含量变化不明显，总膳食纤维含量略有降低。处理的温度、功率、时间和粉碎粒度均对β-葡聚糖的含量有影响[26]。干热和湿热处理可显著提高青稞粉的抗消化成分，且湿热处理的效果优于干热处理，但经热处理后，青稞粉的糊化性质、粉质特性和面团拉伸性能发生显著变化，无法揉制形成面团，需添加其他成分改善加工性能[28]。龚凌霄[32]采用体外模拟消化的方法，对比了未处理及经过传统炒制、蒸汽爆破、挤压膨化3种方式处理的青稞全谷物消化液中有效组分的变化，结果见表3。

表3 不同加工方式对青稞全谷粉消化液中有效组分的影响Table 3 Effect of different processing methods on effective components in digestive solution of whole grain flour of highland barley

可见3种加工方式处理后青稞粉的抗氧化性均有不同程度的增加，以挤压膨化的效果最佳，其抗氧化性的提高可能部分来源于加工过程中的美拉德反应产物。

淀粉是青稞的主要成分，占整个胚乳的75%～80%，其对青稞的加工应用性能和功效都有着极其重要的影响。青稞发挥其功效作用时，除β-葡聚糖外，其有效组分之间的协同和相互作用，如加工方式对β-葡聚糖和淀粉的结构、含量和相互作用的影响等方面的相关研究较少，在未来的研究中应予以关注。

4 前景展望

针对青稞营养品质和功效研究方面存在的问题，建议可以从以下几个方面开展进一步的工作：（1）推进青稞原料标准化研究，建立青稞分级制度，从加工精度、β-葡聚糖含量、总酚含量、直链淀粉含量、杂质含量、色泽等多角度对青稞原料进行定义。（2）加深青稞健康功效评价研究，如青稞最佳活性和有效部位及特征性成分；不同加工方式对青稞蛋白质、淀粉等结构的影响，同时导致的加工性能和功效的变化。（3）加强青稞精深加工。借鉴大麦、燕麦等较为成熟的加工利用经验，开发功能性青稞主副食品及休闲食品，对青稞麸皮等副产物进行综合利用。（4）加强青稞营养健康宣传科普，提升西藏青稞产业的市场接受度和消费者认知度。

青稞具有食用、饲用等多种用途。随着人们健康意识的不断提高，对食物营养价值和保健功能的需求也日益攀升，加强对青稞营养潜力、工业利用等方面的研究，不仅能为发展西藏特色青稞产品提供技术支撑、促进农产品转型升级，对农牧民增收、发展健康产业、逐步实现健康中国更是意义深远。