黑青稞的功效成分和功能作用研究進展

尼 珍，扎西窮達，曹葉偉，朱肖翔

（西藏自治區食品藥品檢驗研究院，西藏 拉薩 850000）

青稞（Hordeum vulgareL.var.nudumHook.f）屬禾本科大麥屬，為多棱大麥的變種。由于青稞內外穎殼分離，籽粒裸露，又被稱為裸大麥、元麥或米大麥，其含有豐富的營養物質[1]，非常適宜在高海拔地區生長[2]，是我國青藏高原具有民族及地域特色的重要糧食作物，在青藏高原上的種植歷史已長達約3 500年[3]。根據顏色不同，青稞可分為白青稞、藍青稞、紫青稞及黑青稞等，其中黑青稞作為一種珍貴的種質資源，富含人體所需的各種營養成分，符合“三高二低”、高鉀低鈉的健康膳食結構，較其他品種青稞含有更豐富的花青素、多酚等生物活性物質，具有獨特的功能作用[4-5]。

近年來，隨著綠色、健康生活理念的不斷深入，人們對食品的安全、營養及功能性要求也不斷提高，黑青稞的健康價值逐漸被關注，但對其功能特性、作用機理、量效關系等方面的研究還不夠深入，大眾對于黑青稞的健康功效還沒有充分的認識。本文旨在綜述黑青稞的功效成分和功能作用，以期為黑青稞特色資源的進一步開發與利用提供依據。

1 黑青稞功效成分

1.1 β-葡聚糖

青稞是世界上谷類作物中β-葡聚糖含量（質量分數，下同）最高的作物，是小麥平均含量的50倍，且遠遠高于皮大麥和燕麥。Marínez-Subir′等研究表明，用100%紫（黑）青稞烘焙的餅干符合“高纖維”的健康要求，1塊餅干可提供超過0.75 gβ-葡聚糖，4塊餅干就能滿足“每天3 gβ-葡聚糖降低血液中膽固醇和心臟病風險”的需求[6]。陳建國等測定了青海玉樹囊謙黑青稞中β-葡聚糖的含量，結果表明，白青稞β-葡聚糖含量達到4 709.6 mg/100 g，黑青稞β-葡聚糖含量略低，為3 844 mg/100 g[7]。

1.2 花青素

黑青稞是一類富含花青素的健康食品。陳建國等分別測定了黑青稞中的花青素，用自然界天然存在的8種花色苷標準品（氯化矢車菊素、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷、花青素鼠李葡糖苷、矢車菊素-3，5-二氧葡萄糖苷、氯化花翠素、氯化花葵素、天竺葵素-3-氧-葡萄糖苷和錦葵色素）進行了檢測和比對，發現：黑青稞中存在氯化花翠素（5.70%）和錦葵色素（0.21%）花青素類物質；黑青稞籽皮含量最多的是氯化花翠素，同時存在矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（0.49%）、花青素鼠李葡糖苷（0.42%）、天竺葵素-3-氧-葡萄糖苷（0.27%）等花色苷物質[8-9]。另外，提取條件會對黑青稞中花青素的提取量有不同程度的影響，提取時需控制好溫度、時間、乙醇體積分數、液料比、pH值等關鍵影響因素[10-12]。

1.3 黃酮類物質

丁麗娜首次采用超高效液相色譜-質譜聯用技術對黑青稞的超臨界CO2萃取物進行組分的鑒別和結構解析，共計發現14種黃酮類化合物，其中包括8種黃酮醇苷元及黃酮醇苷、5種黃酮苷元及黃酮苷和1種黃烷醇苷，分別為蘆丁、兒茶素、槲皮素、槲皮素-3-β-葡萄糖醛酸苷、山奈酚、山奈素、異鼠李素、楊梅素、甘草素、芹菜素、苜蓿素、夏佛塔苷、芹菜素-6-C-葡萄糖苷-8-C-葡萄糖及金絲桃苷（槲皮素-3-O-吡喃半乳糖苷）[13]。

1.4 多酚類物質

多酚類物質是黑青稞中所含的重要功效成分，研究發現，黑青稞中總酚含量為171.77 mg/g，阿魏酸、香豆酸及兒茶素3種酚類物質的含量分別為19.14、14.59、4.78 mg/g，阿魏酸和香豆酸為黑青稞中主要的酚酸[14]。朱昱琳等以長黑青稞為材料，提取分離總可溶性、游離、酯化、醚化和不可溶鍵合多酚，并采用高效液相色譜法分析酚類化合物組成與含量，結果表明：長黑青稞總可溶性、游離、酯化、醚化和不可溶鍵合多酚含量范圍為1.97～16.97μmol/g，總可溶性多酚含量均顯著高于其他4種多酚，不可溶鍵合多酚含量均顯著高于游離、酯化和醚化多酚；長黑青稞多酚中含有18種酚類化合物，包括羥基苯甲酸、羥基肉桂酸和類黃酮3類，主要酚類化合物為原兒茶酸、阿魏酸和兒茶素[15]。體外模擬胃腸道消化和結腸發酵能夠改善青稞中酚類化合物的生物有效性，同時結腸發酵可以促進青稞中鍵合多酚的釋放[16]。

對黑青稞中酚類物質的提取和純化工藝研究表明，采用大孔樹脂分離黑青稞麩皮結合酚類物質是可行的，具有潛在的工業應用前景[17-18]。

1.5 脂肪酸

丁麗娜在黑青稞萃取液中共鑒定出8種脂肪酸成分，包括肉豆蔻酸、棕櫚油酸、亞油酸、硬脂酸、二十碳三烯酸、花生酸、芥酸和山崳酸，其中：飽和脂肪酸占9.92%，不飽和脂肪酸占90.08%，亞油酸含量超過60.00%，棕櫚油酸含量高達27.42%[13]。這表明黑青稞中所含的脂肪酸適于人體吸收且有益健康。

2 黑青稞功能作用

2.1 抗氧化作用

黑青稞中含有花青素、多酚等抗氧化活性物質，表現出較強的抗氧化活性。研究表明，青海玉樹囊謙黑青稞花青素對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2′-聯氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力和總抗氧化能力顯著優于Vc，分別是Vc的33.76、8.03和41.44倍[9]。紫（黑）青稞麩皮中花青素提取物通過增強CAT（過氧化氫酶）、SOD（超氧化物歧化酶）等細胞內抗氧化機制，降低ROS水平，抑制細胞凋亡和周期阻滯等作用機制，表現出明顯的抗氧化活性，對二氯化鈷誘導的PC12細胞缺氧損傷具有潛在的神經保護作用[19]。

Shen等研究表明，黑青稞多酚類提取物（BHLPE）具有較強的超氧化物自由基、羥基自由基和DPPH自由基清除活性、鐵還原能力和中等金屬離子螯合活性[14]。動物試驗表明：與高脂飲食組（HFD）相比，BHLPE 600 mg/kg組小鼠的總膽固醇、低密度脂蛋白和動脈粥樣硬化指數明顯降低，高密度脂蛋白水平顯著升高；與HFD組相比，BHLPE組小鼠體內抗氧化防御系統和抗氧化基因表達均有明顯改善[15]。Lin等測試并比較了各有色青稞中酚類物質及β-葡聚糖的含量及其對DPPH自由基及2，2-氨基-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）自由基的清除活性、還原能力，結果表明，黑青稞的抗氧化能力平均水平最高，其次是藍青稞，白青稞最低，抗氧化能力與游離酚類化合物呈高度正相關，說明青稞的抗氧化活性主要由酚類化合物貢獻[20]。

2.2 抗缺氧作用

青稞作為青藏高原特有的谷物，對高寒缺氧環境具有特殊的耐受力。蘇麗華研究表明，黑青稞籽皮提取物對心肌細胞缺氧復氧損傷具有保護作用，可能通過抑制缺氧復氧所致細胞內水平的增加，抑制細胞線粒體跨膜電位的下降，進而減少心肌細胞凋亡，其保護作用可能與激活通路相關[21]。賀敏等研究了黑青稞籽皮提取物對常壓耐缺氧、亞硝酸鈉中毒、急性腦缺血小鼠存活時間的影響，通過對異丙腎上腺素增加心肌耗氧、失血性休克小鼠心搏時間影響的觀察來評價其耐缺氧能力，結果顯示，黑青稞籽皮提取物在3.5 g/kg劑量條件下顯著延長常壓耐缺氧小鼠的存活時間（P＜0.01），在4.0 g/kg劑量條件下能夠有效延長斷頭小鼠喘氣時間（P＜0.05），在2.0 g/kg劑量條件下能夠延長小鼠負重游泳時間（P＜0.05），表明黑青稞籽皮提取物具有提高小鼠耐缺氧及抗疲勞能力的作用[22]。

2.3 預防肥胖作用

Guo等通過對不同品種青稞（黑青稞、藍青稞及白青稞）所含β-葡聚糖的理化結構、體外結合性能及其對胰脂肪酶的抑制活性進行研究和比較，結果表明，有色青稞（黑青稞及藍青稞）所含β-葡聚糖比白青稞具有更強的結合性能及胰脂肪酶抑制作用，可進一步探索有色青稞所含β-葡聚糖作為預防肥胖的功能性食品配料[23]。

2.4 胃腸道保護作用

胃腸道疾病是全球性的健康問題，影響著世界上的大部分人口。Chen等研究了青稞中提取的β-葡聚糖對乙醇誘導的大鼠胃損傷的保護作用及其對小鼠腸道健康的益處，采用生化分析和病理分析的方法評價了青稞中提取的β-葡聚糖對胃腸道的保護作用。在胃潰瘍模型中發現，使用提取物β-葡聚糖治療可以減輕乙醇誘導的胃損傷和胃黏膜損傷，降低胃潰瘍指數。此外，β-葡聚糖通過提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性，降低丙二醛水平，減輕了載藥大鼠胃氧化應激損傷。β-葡聚糖還能降低白細胞介素-6和腫瘤壞死因子α水平，升高前列腺素E2、一氧化氮水平。在小鼠腸道健康促進模型中，β-葡聚糖治療可以增加小鼠面部含水量、結腸的長度和結腸及盲腸的總短鏈脂肪酸（SCFAs）濃度。這表明青稞中提取的β-葡聚糖對試驗鼠類的胃腸道具有保護作用[24]。

3 影響黑青稞產量與品質的因素

高雪等研究表明，化肥與有機肥配施能使隆子黑青稞獲得高產并對提高隆子黑青稞的營養品質具有促進作用[25]。達片研究表明，采用合理倒茬、精細整地、適時播種、選用良種等高產栽培技術，加強田間管理，能夠有效提高黑青稞的產量和營養品質[26]。劉國一等運用灰色關聯度分析方法計算了農藝性狀與隆子黑青稞產量的關聯度，結果表明：農藝性狀的關聯度大小為成穗數＞最高莖蘗數＞穗粒數＞株高＞穗長＞生育期＞基本苗＞千粒質量；青稞產量構成要素的影響大小為成穗數＞穗粒數＞千粒質量，在黑青稞栽培中要注意對群體的調控，保證較高的田間成穗數是形成高產的前提條件[27]。

4 前景展望

黑青稞作為青藏高原特有的谷類作物，不僅富含人體所需的蛋白質、脂肪、碳水化合物、氨基酸、維生素及微量元素，其高蛋白質、高維生素、高纖維、低糖、低脂及高鉀低鈉的結構比例非常符合現代人對健康膳食結構的要求，而且含有β-葡聚糖、酚類、黃酮類及活性多肽等多種活性成分，特別是其中所含的花青素等多酚類物質，具有獨特的生物活性及功能作用。隨著人們健康意識的不斷提高，對食物的營養價值和保健功能的需求也日益增長，通過加強對黑青稞種植技術、提取工藝、營養潛力等方面的研究，加大黑青稞營養價值及功效作用的宣傳、推廣力度，發掘新型功能因子，開發具有更高價值的功能性食品、保健品、藥品，可以提高黑青稞的附加值，拉動青藏地區黑青稞主產地的經濟發展，助力鄉村振興。