金荞麦的活性成分和药用价值研究进展
2020-11-09罗庆林周美亮陈松树阮景军
罗庆林 周美亮 陈松树 阮景军
摘要：金荞麦对人类的多种疾病都有很好的预防作用，但是有关金荞麦不同种质资源对疾病预防作用的生理生化机理研究却很少。研究不同金荞麦品种中的各种类型的生物活性化合物，对于开发具有高附加值的金荞麦食品，使金荞麦生物活性物的工厂化生产显得十分迫切。这篇综述概括了金荞麦遗传资源的生理生化评估和用于遗传育种的优良基因的鉴定。在这篇综述中，我们对不同来源的金荞麦生物活性化合物的生物化学特性进行评述，尤其是荞麦碱、蛋白质和氨基酸，以及包括芦丁和绿原酸在内的其他酚类化合物。除遗传背景外，我们还讨论了不同生长条件对金荞麦生物活性成分的影响。最后，我们对金荞麦种质资源的开发和利用进行了展望。
关键词：金荞麦;生物活性成分;药用价值
中图分类号：S567
文献标识码：A
文章编号：1008-0457（2020）02-0001-13国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.02.001
Research Progress of Active Components and Medicinal Value of Fagopyrum cymosum
LUO Qinglin1， 2， ZHOU Meiliang2， CHEN Songshu3， RUAN Jingjun3*
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering， Chongqing University， Chongqing 400044，China; 2.Institute of Crop Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100086，China;3. College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）
Abstract：Fagopyrum cymosum has a good preventive effect on various diseases of human beings， but there is little research on the physiological and biochemical mechanism of the different germplasm resources of F.cymosum on the preventive effect of diseases. Studying various types of bioactive compounds in different F.cymosum varieties is very urgent for the development of
F.cymosum foods with high added value， so that the industrial production of bioactives
in Fagopyrum cymosum is very urgent. This review summarized the physiological and biochemical assessment of F.cymosum genetic resources and the identification of excellent genes for genetic breeding. In this review， we reviewed the biochemical properties of bioactive compounds of
F.cymosum from different sources， especially buckwheat alkaloids， proteins and amino acids， as well as other phenolic compounds including rutin and chlorogenic acid. In addition to the genetic background， we also discussed the effects of different growth conditions on the bioactive components of F.cymosum. Finally， we prospected the development and utilization of F.cymosum germplasm resources.
Keywords：
Fagopyrum cymosum; bioactive components; medicinal value
1引言
一般來说，荞麦可分为三种，即普通荞麦（甜荞Fagopyrum esculentum Moench）、鞑靼荞麦（
苦荞麦Fagopyrum tataricum （L.） Gaertn）和聚伞荞麦（金荞麦Fagopyrum cymosum
）。金荞麦是蓼科，蓼属多年生草本植物，属于药食同源作物。金荞麦的有益作用归因于其所含的黄酮类化合物，它们是具有医疗保健作用的生物活性物质，能够降低血液胆固醇[1]，抑制肿瘤[2]，调节高血压
[3]以及能够控制炎症，抑制癌症和治疗糖尿病[4]。金荞麦籽粒面粉在制作面条，煎饼和松饼中的大量使用，是许多国家（包括印度、中国、日本、尼泊尔、加拿大和乌克兰）消费最广泛的产品之一。在韩国、日本、意大利和中国，金荞麦主要以面条的形式消费。金荞麦的地下块茎还可以入药，急支糖浆的主要成分就是金荞麦，可显著改善呼吸道炎症。目前世界上较大的金荞麦生产国有中国、俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦等。在一些东欧国家，例如乌克兰、波兰和俄罗斯，金荞麦主要以谷物的形式食用。与水稻、玉米和小麦相比，金荞麦种子中富含蛋白质和抗氧化剂，例如酚类化合物[5]。试验证明，金荞麦中的D-肌醇、苦荞黄醇（D-肌醇的半乳糖衍生物）、抗性淀粉和荞麦蛋白对大鼠有积极的保健作用，但还需要进一步的研究来确定其对人类的影响[6]。
栽培荞麦中，甜荞和苦荞是应用最广泛的两大品种。到目前为止，对荞麦属植物的进化关系还没有一个清晰的认识，然而，荞麦属植物品种之间似乎有很大的差异。例如，甜荞是一年生的异花授粉植物，而苦荞却是一种同花柱的自花授粉植物。多年生品种如金荞麦、细柄野荞和硬枝野荞具有明显的瘦果形态。多年生品种已经发生了两次染色体加倍，分别发生在金荞麦和细柄野荞上，并导致其染色体异质性丧失;细柄野荞从自交不亲和向自交亲和转变。尽管世界范围内普遍食用的荞麦品种是普通荞麦和苦荞麦，并且已经对它们的化学成分和营养方面进行了深入研究，但金荞麦作为一种粮食作物，却研究得很少
[7]。目前尚无其他荞麦品种营养特性的研究信息。
金荞麦为野生、多年生荞麦属植物，包括二倍体金荞麦和四倍体金荞麦[810]。在许多情况下，从当地金荞麦群体中选择的基因型都是在传统的荞麦生产地区进行栽培的。这具有一个巨大的优势，因为它创造了丰富多样的本地荞麦种质。另一方面，金荞麦是杂粮作物，因此，该种作物育种计划的主要目标是提高产量[11]或提高蛋白质含量[12]。根据金荞麦种子生产功能性食品的想法[13]为我们设定了新的育种目标，例如高水平的生物活性化合物。为了实现这一目标，则需要收集更多的金荞麦遗传资源。尽管人们进行了许多生理生化研究，并收集了有关本地栽培用金荞麦基因型的一些信息，但仍然缺乏有关荞麦不同来源品种和基因型的综合信息。因此，本综述的目的是对金荞麦生物活性化合物的遗传多样性提供有益的研究和分析，包括位于该作物不同部位的生物活性化合物。笔者还将重点放在金荞麦生物活性成分的营养保健作用上，这将有助于明确未来作物改良的主要生化指标。介绍了不同荞麦生物活性化合物的高度多样性，它可以广泛地用于食品和医药领域。
2金荞麦中氨基酸的组成和蛋白质含量
与其他谷物相比，金荞麦的赖氨酸含量很高，氨基酸评分为100，因此具有较高的生物学价值
[14]。金荞麦的蛋白质含量高于其他谷物（例如小麦、大米、玉米和高粱）。表1是不同来源的栽培金荞麦（
F. cymosum）籽粒中氨基酸的组成（g/100g蛋白）。然而，由于单宁、蛋白酶抑制剂和单宁等抗營养因子的存在，这些蛋白质的消化率较低（79.9%）[9，1517]。荞麦粉中不存在麸质（谷蛋白），决定了其在无麸质饮食中的潜在用途，无麸质面粉在最近几年具有巨大的市场[9， 18]。不同金荞麦品种中的蛋白质含量在11%～15%之间。金荞麦籽粒中约一半（55%）的蛋白质位于胚中，在胚乳中的蛋白约占总蛋白的35%，其余的蛋白在壳中[19]。这与谷类作物籽粒中蛋白质含量的分配不同。 具体而言，谷物胚中的蛋白质含量为10%～20%，胚乳中蛋白质含量约为80%～90%。对两个金荞麦品种的化学成分和蛋白质的质量进行比较研究发现，金荞麦中的蛋白质含量约为12%，与小麦中的蛋白质含量相当。在这两个金荞麦品种中发现的高质量蛋白质其生物学值高于90%，这可能是由于他们的必需氨基酸和含硫氨基酸浓度很高（尤其是赖氨酸、色氨酸、苏氨酸和含硫氨基酸）。
金荞麦瘦果主要含有碳水化合物，尤其是淀粉（55.8%）[20]。在金荞麦中，谷物中的淀粉含量为55.8%，麸皮中的淀粉含量为40.7%，面粉中的淀粉含量为78.4%。金荞麦籽粒的蛋白质含量为11.7%，麸皮的蛋白质含量为21.6%，面粉的蛋白质含量为10.6%[19]。金荞麦中的脂肪含量接近3%。同时发现两个试验金荞麦品种具有较高的粗纤维含量（12.7%和17.8%），高纤维含量是由少量可溶性碳水化合物引起的; 两个金荞麦品种的单宁含量最高，分别为1.76%和1.54%。金荞麦品种的高单宁（1.54%～1.76%）和高粗纤维含量导致其蛋白质的真实消化率不足80%[21]。对甜荞、苦荞、金荞和野荞进行谷物化学成分的分析发现，与其他三个荞麦品种相比，金荞麦的脂肪、游离糖和蛋白质含量相对较低，淀粉含量也较低，但酚类物质含量却是最高的。金荞麦具有较高的不溶蛋白含量，而球蛋白、白蛋白和谷蛋白的含量较低。这四个荞麦品种的醇溶蛋白含量均较低。与其他品种相比，金荞麦籽粒中酚类含量是最高的，但这也会引起面粉的苦味[2225]。
与普通的谷物相比，金荞麦的氨基酸组成特征是天冬氨酸、赖氨酸和精氨酸含量较高，而谷氨酸和脯氨酸含量较低。赖氨酸是金荞麦蛋白质的限制性氨基酸，也是高营养价值的重要参数，这使金荞麦比其他谷物的应用更有前景。其赖氨酸含量从白蛋白>谷蛋白>球蛋白>醇溶蛋白依次降低。苏氨酸也是金荞麦的限制性氨基酸，金荞麦籽粒中的苏氨酸含量表现为谷蛋白>谷蛋白>白蛋白>白蛋白>球蛋白[22]。在金荞麦成熟期间，去壳后的籽粒精氨酸含量增加，而赖氨酸、脯氨酸、丙氨酸和异亮氨酸的含量减少。与谷物和豆类成熟期间氨基酸组成的变化相比，成熟金荞麦的氨基酸组成相对稳定[23]。有关金荞麦谷粒中氨基酸组成和含量的数据显示，氨基酸含量的差异取决于其来源（表1）。韩国品种‘Dasanmaemil是一种优质的金荞麦品种，其氨基酸和蛋白质含量很高。研究发现荞麦芽中的总氨基酸含量比金荞麦种子高28%～38%。在发芽组织中鉴定出14种氨基酸，包括赖氨酸、谷氨酸和天冬氨酸，其含量显著增加。但精氨酸和半胱氨酸（含硫的氨基酸）水平降低[24]。
近几十年来，金荞麦的保健作用备受关注。例如，在面粉中，混合15%的金荞麦粉不会改变消费者的认知，且抗氧化活性显著提高[26， 27]。此外，比较白面粉和煮熟的金荞麦碎粒或使用金荞麦粉烘烤的面包，发现食用金荞麦后其血糖和胰岛素反应降低[28]。金荞麦消费的积极影响还扩展到了动物饲养。例如，研究显示，荞麦麸皮可替代蛋鸡饲料中30%的玉米和豆粕型日粮，产蛋量增加且蛋的质量不变[29]。为了改善面包的营养和工艺品质，科学工作者研究了用金荞麦粉代替10%、20%、30%和40%的无麸质配方的效果，发现面包粉的比容随着金荞麦粉的添加而增加。结果表明，与对照样品相比，面粉的白度降低，红度和黄度提高。无麸质面包因为金荞麦粉的加入量增加，在贮藏过程中硬度降低。这与淀粉中的糊化焓降低以及与对照样品相比无麸质配方中金荞麦粉的数量增加有关。金荞麦粉可以整合到无麸质配方中，以延缓面包老化，并对面包的质地产生积极影响[3032]。
金荞麦的食品加工过程不会导致金荞麦粉中总酚的含量发生任何变化。烘烤（200 ℃，10 min）的黑荞麦粉中非极性和极性化合物都会增加。对于相同类型的深色荞麦粉，挤压会使极性化合物增加。DPPH抗氧化剂活性测试表明，在200 ℃下烘烤10 min会稍微降低抗氧化剂活性。同时，在加工过程中（170 ℃）抗氧化活性没有任何变化。表明可以通过优化加工条件来保留金荞麦制品中能促进健康的化合物[64]。在加拿大西部不同地点进行为期4年的种植金荞麦研究表明，种植地点不同是金荞麦种子中芦丁和类黄酮含量变化的主要因素。生长季节对金荞麦壳中类黄酮含量有显著影响，品种因素和环境效应也能够影响金荞麦抗氧化活性的变化。在金荞麦样品中，类黄酮含量和芦丁含量与品种和环境有很强的相关性。尽管金荞麦芦丁的含量与抗氧化活性无关，金荞麦黄酮含量与抗氧化活性弱相关[65]。
6酚类化合物
在普通荞麦中，多酚占总酚类化合物的约20%，苦荞中，多酚占总酚类化合物的85%～90%，而在金荞中，多酚的占比更高[66]。黄酮类化合物的含量和组成，随基因型和植物的发育阶段而变化[9]。不同荞麦品种类黄酮和酚类成分与环境的相关性的研究层出不穷，但有关酚酸与环境相关性的研究却是凤毛麟角。有人研究了从中国、日本和韩国收集的苦荞、甜荞和金荞酚含量和组成的变化，利用蛭石和营养液培育了各国甜荞、苦荞和金荞品种。在播种17、29、44、58和72 d后，采用高效液相色谱法（HPLC）对芦丁、槲皮素、绿原酸等酚类化合物以及荭草素、异荭草素、牡荆素和异牡荆素等进行了鉴定。中国和韩国品种在17日龄时的芦丁含量高于29日龄和44日龄的。另外，在44日龄时，两个日本品种的芦丁含量达到最大。他们发现在44日龄时，品种‘Hokkai T10在所有调查品种中的芦丁含量是最高的。72日龄时茎叶中芦丁含量高于58日龄的。植物解剖部位的总酚和芦丁含量依次为：花序>叶>茎和花。金荞麦中的荭草素、异荭草素、牡荆素和异牡荆素的含量高于苦荞的。同时，在苦荞中，芦丁的含量较高（假设酚含量超过90%）。在中国品种‘西荞二号的花序中测得的绿原酸和槲皮素含量是最高的[67]。金荞麦芽中的酚类化合物具有清除超氧阴离子自由基的活性，金荞麦芽中的芦丁、荭草素和异荭草素具有超氧阴离子自由基清除活性。相反，氰化3-O-芸香糖苷的含量明显低于类黄酮[68]。
金荞麦籽粒中已分离出芦丁、槲皮素、荭草素、异荭草素、牡荆素和异牡荆素（表2）。在金荞麦种子中，类黄酮仅以芦丁和异牡荆素存在，但金荞麦壳中还含有槲皮素、荭草素和牡荆素。每100克干物质中总黄酮浓度分别为18.8mg（种子）和74 mg（壳）。与对照相比，不同温度处理对金荞麦籽粒进行脱壳处理，其籽粒中总黄酮浓度降低了75%。相同温度处理的荞麦壳中，总黄酮浓度减少的幅度较小，但能达到显著水平（15%～20%）
[69]。在五个波兰金荞麦品种的壳中发现了类黄酮、荭草素、异荭草素、芦丁、槲皮素、牡荆素和异牡荆素。黄酮类化合物和合成抗氧化剂BHT（丁羟羟基甲苯）的抗氧化活性依次为：牡荆素<異牡荆素<荭草素<异荭草素<芦丁<槲皮素
7芦丁
芦丁是具有高抗氧化能力的类黄酮，它存在于许多植物中，但只有荞麦属植物和其他少数具有重要营养价值的物种才含有大量的芦丁。芦丁是一种黄酮醇苷化合物，因为它可以控制血管弹性，因此可用于治疗水肿、出血性疾病和稳定高血压。荞麦中芦丁的含量取决于植物的器官和生长期，幼叶中的芦丁含量高于老叶。不同荞麦品种中芦丁的含量也有所不同，不同的甜荞、苦荞和金荞品种中芦丁含量也有所不同。金荞麦叶和花序的干物质中芦丁的含量约为2%～10%[72]，而籽粒和面粉则少得多[13， 73]。金荞麦籽粒和面粉中芦丁的浓度最高能达到0.01%，这是很低的。尽管在人类营养中，这种类黄酮摄入量是其每日营养的重要组成部分[74]。研究显示，芦丁和槲皮素具有体外和体内的抗氧化活性，芦丁具有较高的DPPH自由基清除活性。抗坏血酸、丁羟甲苯和芦丁（浓度为0.05 mg/mL）的脂氧化抑制率分别为92.8%、58.8%和90.4%。芦丁可抑制脂质过氧化[75]，芦丁不仅具有抗氧化活性，还具有其他的保健功能[74]。研究表明芦丁、总酚含量与荞麦提取物的抗氧化活性显著相关[76]。此外，播种时间和密度以及氮肥也是影响芦丁水平的因素
[77]。荞麦芽中的芦丁含量比荞麦种子中的芦丁含量高27倍。此外，芦丁的含量在幼苗生长过程中逐渐增加[24]。给我国优质荞麦的生产管理提供科学依据，对我国不同地区的荞麦品种进行了芦丁含量的试验研究，在温度、播期、播种密度、施肥量和种植面积等因素的影响下，鉴定了荞麦籽粒中芦丁含量的不同基因型。结果表明，同一品种间籽粒中芦丁的含量存在显著差异。金荞不同品种籽粒中芦丁含量在0.63%～2.03%之间变化较大。22个甜荞品种的芦丁含量在0.0051%～0.0301%之间，低于苦荞品种。苦荞品种的芦丁含量在1.15%～1.5%[78]。
不同荞麦品种芦丁含量的分析表明，甜荞、苦荞和金荞芦丁含量各不相同，对荞麦营养器官进行彩色视觉评估是选择花青素和芦丁含量高的荞麦品种的统一标准。荞麦营养器官中花青素的含量可以作为筛选芦丁含量高植物的可靠遗传标记。运用该方法对不同荞麦品种进行第三代选择，获得了营养体中芦丁含量较高的Rubra品种的遗传株系。基于对荞麦植株部分颜色视觉评价的选择方法与花青素含量相关[79] ，对三种荞麦品种甜荞、苦荞和金荞的11个荞麦品种的种子进行了测定，结果表明，不同荞麦群体中芦丁和总黄酮含量与荞麦品种有关。甜荞中芦丁和总类黄酮的含量分别为0.02%和0.04%，苦荞中的含量分别为0.10%和0.35%，金荞中的含量为1.67%和2.04%。抗氧化剂活性具有剂量效应，在所有实验荞麦品种中均显示出抑制低密度脂蛋白过氧化作用，抗氧化活性从最高到最低依次为：金荞>苦荞>甜荞。线性回归分析显示，在所有研究的荞麦品种中，抗氧化剂活性与总黄酮含量（R2=0.77）或芦丁含量（R2=0.98）之间具有相关性[80]。通过分光光度法和高效液相色谱法研究了原产于贵州、云南、四川、湖南、湖北和西藏的金荞叶片和花序中的黄酮含量，发现在不同器官、种质和品种中发现类黄酮含量存在显着差异。大叶野荞叶片的平均类黄酮含量高于金荞和细柄野荞叶片的。花序中的类黄酮含量明显高于叶片中的含量，并且它们之间具有正相关关系。叶片和花序之间的芦丁含量存在显着差异，但彼此之间没有显著关系。叶片中的类黄酮和芦丁含量之间也没有显著关系，但花序中的类黄酮和芦丁含量之间存在显著正相关关系
[81]。
8绿原酸和其他酚酸
绿原酸是天然存在的羟基肉桂酸，它是重要的生物合成中间体[82]。多酚咖啡酸和环醇（-）-奎尼酸是绿原酸生物合成中的酯[83]。在人类饮食中，绿原酸的主要已知来源是咖啡。 绿原酸的其他营养来源包括浆果、茄子、苹果、梨和朝鲜蓟[84]。它也是在红茶[85]、竹[85]）和荞麦属植物[86]以及许多其他植物中发现的一种酚。绿原酸被称为具有抑制癌症化学作用的微粒体6-磷酸葡萄糖转运酶（G6PT）的有效功能抑制剂。它是肉桂酸衍生物的生物合成前体[8788]，它也是开发抗艾滋病毒（HIV）药物的前体化合物[89]。金荞麦幼苗中含有大量的绿原酸
[87]，在金荞麦中，绿原酸的浓度受不同浓度镍的影响[63]，在金荞麦植株的毛状根培养中绿原酸的含量也很高[56]。
在中国，使用荞麦谷物制成的荞麦茶（作为有机产品）可用于预防高血压、高血糖和高血脂症。利用荞麦花序生产有机茶是促进荞麦产业发展的一种新方法[90]，而且荞麦有机茶在欧盟市场上有潜在的开发价值。 反过来，这也为荞麦创造新的用途，可以将其作为功能性食品的添加剂。酚类化合物具有不同的生物容量，包括紫外线防护，抗菌活性，昆虫抗性和花粉管生长等对植物很重要的物质[9192]。酚酸，例如古香酸和肉桂酸是一些复杂化合物的前体，包括黄酮类、花色素苷、单宁和木质素等[92]。特洛洛克斯、咖啡酸和迷迭香酸等是具有抗氧化能力的天然酚酸。这些酚酸衍生物可以胆碱缀合，以促进乙酰胆碱酯酶对其底物的识别作用。分子模型研究发现，这些合成的化合物具有良好的抗氧化性能，同时还具有乙酰胆碱酯酶抑制能力以及对人神经母细胞肿瘤细胞的抑制作用[9394]。
比较分析三种荞麦（甜荞、苦荞和金荞）花序中总酚和酚酸组成成分及抗氧化剂活性参数发现，这些荞麦品种的提取物具有很高的抗氧化活性，同时金荞麦的花序提取物具有最高的总酚含量。通过高效液相色谱（HPLC）分析，在三种荞麦花序中发现了八种酚酸（阿魏酸，香草酸，绿原酸，对香豆酸，反阿魏酸，泛酸，水杨酸和甲氧基肉桂酸），而金荞麦花序中绿原酸和泛酸含量较高。在荞麦花序中发现，在苦荞和金荞中香草酸、香豆酸、绿原酸和对茴香酸含量最高，而甜荞中水杨酸和甲氧基肉桂酸含量最高[95]。已经证实，抗氧化能力和单个酚类物质比植物的生长条件以及品种与环境的相互作用对某些植物品种的影响更大[96]。例如，高的海拔可能会增加苦荞中某些酚酸和芦丁的含量，在金荞和苦荞中发现，高海拔条件下其阿魏酸、4-羟基苯甲酸、咖啡酸、香草酸、丁香酸和原儿茶酸的含量有所增加[97]。对金荞不同生长部位的抗氧化活性和酚类含量的研究证实了这一论断。同时金荞和苦荞样品中游离黄酮含量高于结合黄酮含量，这与甜荞
[98]、水稻、小麦、燕麦和玉米[99]中的黄酮分布不同，后者结合黄酮的含量高于游离黄酮的含量。
9蕎麦碱
荞麦碱是一种具有抗癌作用的萘啶酮。1994年，首次从甜荞的红色花朵中分离出了荞麦碱，荞麦碱的结构与圣约翰麦汁（贯叶连翘）中的金丝桃素基本相同，金丝桃素和荞麦碱都具有光依赖活性，因此，它们可以作为光动力疗法中的药物
[100]。SAMEL和WITTE[101]认为，荞麦碱是一种有效的酪氨酸蛋白激酶（PTK）抑制剂，可以控制癌细胞的增殖过程，因此具有很高的抗癌作用。如今，关于荞麦属植物某些部位中的荞麦碱积累的数据很少[102103]。在甜荞的花序中，发现荞麦碱的含量最高（0.08%FW），而叶片中的含量较少（0.05%FW）[60]。OZBOLT等人[104]2008年通过HPLC分析了10个甜荞样品、2个苦荞样品和5个金荞样品中不同部位芦丁、槲皮素和荞麦碱的含量，结果发现荞麦叶比荞麦茎的荞麦碱含量高约2～3倍。该试验针对栽培品种不同部位荞麦碱的含量，发现来自中国的金荞麦栽培种的叶片中含有936 μg/g的荞麦碱，来自斯洛文尼亚的金荞麦栽培种的叶片中含有947 μg/g的荞麦碱，来自韩国的该品种的叶片和细茎含有1930 μg/g的荞麦碱，这比中国品种和斯洛文尼亚品种叶片中的荞麦碱含量高2倍。在所调查的样品中，斯洛文尼亚栽培金荞麦中的荞麦碱含量最高。
甜荞叶子和甜荞茶都含有高含量的荞麦碱（322～2300 μg/g），而花朵中荞麦碱的含量更高。与捷克共和国生产的甜荞茶相比，德国和奥地利生产的带有叶的荞麦茶的荞麦碱含量更高，这表明栽培条件会影响荞麦叶中荞麦碱的含量。在中国四川西昌地区生长的苦荞叶子和种子中，其荞麦碱的含量最低。相对于芦丁（200 μg荞麦碱/mg芦丁），两个金荞麦样品中的荞麦碱的比例较高，而其他样品中该比例较低（15～90 μg荞麦碱/mg芦丁）[105]。2005年，Hinneburg和Neuber开发了一种提取荞麦抗氧化剂（如荞麦碱，芦丁和绿原酸）的方法，研究了三种提取参数-提取时间、乙醇浓度和温度对提取效率的影响[106]。通过不同生长条件和发育阶段荞麦幼苗中酚类和荞麦碱含量进行调查后发现，荞麦碱和黄酮类化合物几乎完全位于荞麦的子叶中。根据与金丝桃素毒性的比较后认为荞麦芽的推荐摄入量为每天少于40 g，这是最理想的荞麦碱含量
[107]。UV-B辐射是刺激金荞麦中类黄酮合成的一个因素，但是高强度的UV-B辐射可能会对植物产生不利影响，反而会降低类黄酮的含量[108]。研究发现硒能够提高荞麦对强UV-B辐射的耐受性[109]。NOWAK等[110]进行的详细研究表明，施用硒对植物中的氧化还原酶活性具有刺激作用。
10总结与展望
不仅荞麦种子，而且荞麦属植物的其他部位也富含具有高生物学活性的化合物。荞麦种子中含有富含赖氨酸和特定氨基酸的蛋白质，因此具有很高的营养价值。荞麦粉中不含麸质，决定了其在无麸质日粮中的潜在用途，但不同金荞麦品种，其蛋白质质量和抗氧化剂成分可能会有所不同，这对于面粉生产非常重要。种子中其他有价值的生物活性化合物是抗性淀粉、膳食纤维、芦丁和其他多酚，具有保健功效。荞麦属植物含有较多的生物活性化合物，例如植物甾醇、类黄酮、前叶迷迭香、酚酸、木质素和维生素。这些化合物的高含量应成为未来种质资源选择和杂交育种的主要目标。金荞麦的荭草素、异荭草素、牡荆素、异牡荆素芦丁和槲皮素是其最有价值营养成分的主要来源。同时，在所研究的荞麦种类中，金荞麦和苦荞麦种子的芦丁含量最高。其他重要的生物活性化合物是酚酸，酚酸主要存在于荞麦属植物的叶子和花序中，但其含量随基因型而变化。然而，目前仍缺乏关于荞麦属植物的酚酸种类和组成的详细分析。
蕎麦中生物活性化合物总含量的变化除了受基因型的影响外，环境也起着至关重要的作用。为了填补目前的空白，需要对现有的金荞麦种质资源进行挖掘与鉴定，并将优质的金荞麦产品引入到现代食品加工体系;积极探索利用各种新技术和新方法探索金荞麦生物活性物质更高效的分离、鉴定和表征，健全金荞麦质量分析体系;全面开展金荞麦生产质量标准研究，制定原料质量标准、成药质量标准和临床用药标准，使金荞麦的食品和药物利用更安全可靠;进一步深入挖掘金荞麦野生种质资源的开发与利用，不断提高金荞麦的各种入药部位，扩大金荞麦药材资源及开发利用金荞麦潜在的药用功能。
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