苦荞调控血糖功效及其在糖尿病人主食开发中的应用

仇 菊，吴伟菁，朱 宏

（1 农业农村部食物与营养发展研究所 北京100081 2 厦门医学院 营养与食品安全实验室 福建厦门361023）

苦荞（ 鞑靼荞麦，Fagopyrum tataricum Gaerth.）是荞麦属植物，区别于另外一个荞麦品种甜荞（普通荞麦，Fagopyrum esculentum Moench.）。前者以黄酮类功能成分为主的功效活性更为突出[1]。中国苦荞种植面积和产量居世界第一，主要产区分布在云贵川高原、青藏高原、甘肃甘南等低纬度、高海拔地区，以及山西、陕西、内蒙古等高纬度、高海拔地区[2]。苦荞是食药兼用的食物，其营养和药用价值近年来备受关注，以其为主要原料开发的健康食品也在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。本文详述了苦荞调控血糖健康功效的研究进展，分析了苦荞在糖尿病主食食品开发中的应用现状。基于苦荞中多种具有调控血糖的功能活性成分的功效评价及作用机制的研究证据，针对苦荞在糖尿病患者主食结构改善中的重要作用，提出未来苦荞营养功能评价及主食制品研发的新思路。

1 苦荞食品的人群健康效用研究

早在2 000年以前，我国就有学者对苦荞食品进行临床效果研究，然而，至今苦荞的临床研究证据仍然较少。采用受试者干预前、后对比是早期营养干预研究的常用方法。北京同仁医院运用苦荞麦粉，对84 名糖尿病患者，进行为期1 个月的营养干预。通过患者前后血糖对比，发现在完成试验的78 例患者中，食用苦荞粉后空腹血糖下降者占57.1%，降低至正常者23%，无变化者19.2%；血糖降低的62 例患者中，停药者9.6%，减药者21.2%，药量不变者69.2%。研究认为苦荞麦粉具有降糖、降脂效果，可作为预防和辅助治疗糖尿病合并高血脂症的食品[3]。随后，北京同仁医院又与北京中医医院等3 家医院扩大规模再次对296 例糖尿病患者进行苦荞麦粉为期1 个月的干预。同样采用前后对比分析发现，显效率为51.35% ，有效率为45% ，总有效率为91.35%，并与动物试验结果相互印证，再次验证了苦荞有效控制血糖及血脂的效果[4]。也有研究采用苦荞与其它食品复配成功能食品进行糖尿病改善作用研究，如将苦荞黄酮提取物与螺旋藻混合制成咀嚼片，对40 例2型糖尿病患者进行为期60 d 的干预，通过前后对比分析发现其显著降低患者空腹血糖及餐后2 h血糖的效果[5]。

随着营养学研究方法的不断进步，横断面研究或双盲对照等方法也运用到了荞麦营养干预试验。Zhang 等[6]在我国内蒙古开展了3 542 人的横断面研究，并对其中961 名受试者进行了空腹血脂和血糖的检测，发现在库伦旗和科左后旗两个地区饮食习惯不同，库伦旗以荞麦为主食而科左后旗以玉米为主食，二者存在显著差异。而两个地区的高血压（18.22% vs.23.31%）、血脂异常（26.58% vs.31.04%）和高血糖（1.56% vs.7.7%）患病率也存在显著差异，说明与玉米相比，荞麦作为主食消费量与降低患病率密切相关。直到2012年，苦荞才引起国际临床研究的关注，Wieslander等[7]运用两种荞麦分别制成饼干（含量均为46.6%），进行为期4 周的双盲交差干预试验，对比分析了甜荞和苦荞饼干对62 名健康女性的头疼及疲劳等症状的作用，发现苦荞饼干使受试者摄入了更多的芦丁和槲皮素，从而一定程度缓解疲劳。

最近一项临床研究通过随机对照试验，采用全苦荞食品（100%苦荞制成的苦荞米、苦荞面、苦荞冲调粉）对165 例2 型糖尿病患者进行为期4周的营养干预研究，结果发现，与仅接受饮食教育的对照组相比，苦荞饮食组的糖尿病人当苦荞日均摄入量大于110 g 时，其空腹胰岛素水平（2.46～2.39 Ln mU/L）、总胆固醇浓度（5.08～4.79 mmol/L）以及低密度脂蛋白胆固醇浓度（3.00～2.80 mmol/L）显著降低；苦荞饮食组摄入的蛋白质、膳食纤维和黄酮类化合物含量均显著增加[8]。由于糖尿病患者伴随不同程度的肾功能损害，研究还发现苦荞饮食组的尿白蛋白肌酐比值（2.43～2.35，Ln mg/g Cr）和血尿素氮（5.12～4.91 mmol/L）显著降低，可见苦荞食品具有改善糖尿病肾病早期患者肾功能的潜力[9]。对2 型糖尿病伴肥胖患者分析发现，苦荞食品通过控制总胆固醇（5.17～4.73 mmol/L）及低密度脂蛋白胆固醇浓度（3.12～2.79 mmol/L），能够有效降低肥胖患者的腰围（100.82～99.11 cm）[10]。这些研究结果为苦荞作为主食替代部分精制米面，通过改善膳食结构从而改善糖尿病患者的健康效应提供了进一步的科学证据（见表1）。

表1 苦荞食品的人群健康效用研究Table 1 Evidence on health benefit of tartary buckwheat for human

2 以苦荞籽粒为原料的动物试验研究

目前，对苦荞体内血糖调控作用的研究，多数集中在以苦荞籽粒为原料的提取物，主要是醇提物和水提物，其中，醇提物中的苦荞黄酮和水提物中的手性肌醇DCI 研究较早也最多。大部分研究将苦荞的降血糖作用归功于苦荞黄酮，因为其含量和活性远远高于DCI。降血糖动物试验一般采用高脂或高糖诱导的糖尿病模型鼠，或通过注射链脲佐菌素（STZ）或四氧嘧啶诱导糖尿病模型鼠。

2.1 高脂诱导的糖尿病鼠

在高脂饮食诱导的糖尿病大鼠中，苦荞黄酮提取物能够降低血浆及肝脏总胆固醇、总甘油三酯水平，提高抗氧化活性，抑制脂肪过氧化物形成[11]。在高脂饮食诱导的糖尿病小鼠中，饲喂苦荞黄酮提取物也显著降低了脂质代谢紊乱小鼠的空腹血糖、提高胰岛素敏感性，降低血浆总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇，同时提高抗氧化活性[12]。

2.2 高果糖诱导的糖尿病鼠

在由高果糖诱导的糖尿病小鼠中，苦荞黄酮提取物（含53.6% 芦丁及37.2%槲皮素，总黄酮含量为90.8%）能够阻止血糖及胰岛素升高，而且呈现剂量依赖性。当苦荞黄酮提取物的灌胃质量浓度为50 mg/kg，就可以观察到其抑制血糖升高的作用，随着质量浓度升高至800 mg/kg，其改善胰岛素抵抗及增强糖耐受的作用逐渐增强[13]。苦荞DCI 提取物（含34.06% DCI）也能够降低高果糖诱导糖尿病小鼠的空腹血糖、血脂及胆固醇，改善胰岛素抵抗并保护氧化肝损伤[14]。

2.3 四氧嘧啶诱导的糖尿病鼠

在四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠中，采用苦荞黄酮粗提物（100～400 mg/kg）灌胃28 d，能够降低其空腹血糖，提高血清胰岛素水平，增强抗氧化活性[15]。采用苦荞麸皮正丁醇提取物（含15.09%DCI）灌胃（500～2 000 mg/kg）4 周后，糖尿病小鼠的空腹血糖、糖耐量AUC、糖化血清蛋白、血清胰岛素和胰岛素抵抗指数、甘油三酯均显著降低，胰岛素敏感指数极显著升高，高剂量组大鼠的总胆固醇显著降低[16]。采用苦荞麸皮DCI 提取物（含22%DCI、7.3%蛋白、2.8%脂肪）灌胃4 周（45～183 mg/kg，相当于10～40 mg/kg DCI），可以降低糖尿病小鼠的空腹血糖、C-肽、胰高血糖素、甘油三酯，改善葡萄糖耐受性，增强胰岛素免疫反应性[17]。

2.4 链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病鼠

在STZ 诱导的糖尿病大鼠中，苦荞水溶性粗提物（含0.2% DCI、5.7%糖醇、6%蔗糖、5%蛋白等）能够降低餐后90 min 和120 min 的血糖[18]。也有研究采用不同浓度乙醇从苦荞麸皮中提取苦荞黄酮和DCI 的混合物，灌胃STZ 诱导的糖尿病大鼠，发现低浓度乙醇提取物（含3.01% DCI，0.26%黄酮）降低空腹血糖及改善糖耐量的效果明显，而高浓度乙醇提取物（含45.3%黄酮，0.24% DCI）的这一效果并没有更显著，即使其抗氧化效果明显[19]。这就提示，苦荞中水溶性成分对血糖的调控作用不容忽视。

上述研究表明，苦荞黄酮及DCI 的粗提物，在不同糖尿病模型鼠中均体现显著的降血糖活性，并呈一定程度的剂量依赖性。因此，在随后的研究中，进一步纯化芦丁、槲皮素或异槲皮素等主要的苦荞黄酮以及DCI，将其进行体内降血糖功效验证，对其结构和功效机制深入研究，成为近二十年来，苦荞生物活性物质研究的主流。而包括水溶性成分等其它苦荞功能组分则在近几年开始逐步受到关注。

3 苦荞中调控血糖的物质基础

苦荞富含蛋白质、膳食纤维、矿物元素和维生素等营养成分及多种生物活性物质[20]。苦荞的淀粉、脂肪酸和蛋白质含量与甜荞相比无显著差异；总黄酮和多酚含量均高于甜荞；低聚糖含量包括水苏糖和棉籽糖，均低于甜荞[21]。苦荞中已经报道的降血糖物质包括生物类黄酮、酚类物质[13]、D-手性肌醇[17]、糖醇、蛋白质等[12]（见表2）。

表2 苦荞调控血糖的物质基础Table 2 Functional components of tartary buckwheat for regulating blood glucose

3.1 生物类黄酮

苦荞富含生物类黄酮，尤其含有一般谷物中没有的芦丁[22]。目前苦荞中已鉴定出的黄酮类物质有槲皮素、山奈酚、异槲皮素、山奈酚-3-芸香糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷等[23-24]。其中，芦丁是苦荞黄酮最主要的成分，占比高达80%～90%[25-26]。有研究测定了21 种不同苦荞中，芦丁、槲皮素及总黄酮含量分别为6.06～18.67，0.31～2.38 及6.65～22.27 mg/g[27]。苦荞黄酮具有多种生理活性，包括抗氧化活性[23]、抗炎、护肝等作用[28]。其对血糖的影响报道也较多。例如，高脂饮食中添加0.1%芦丁能够改善高脂饲养引起的大鼠高血脂及肥胖，这可能归因于其提高大鼠肌肉线粒体活性及AMPK 活性的作用[29]。采用芦丁（25～100 mg/kg）灌胃STZ 诱导的糖尿病大鼠45 d，能够通过促进糖原合成，降低其空腹血糖，糖化血红蛋白，提高胰岛素、C-反应蛋白水平。同时降低与氧化应激相关的TBA 及脂肪过氧化物、提高非酶抗氧化物水平[30]。苦荞黄酮提取物经过高压处理并纯化后获得的异槲皮素，经证实同样具有降血糖功效，灌胃200 mg/kg 异槲皮素能够显著降低糖尿病小鼠的血糖、C-蛋白、甘油三酯、总胆固醇及尿素氮水平等，这与其提高胰岛素β 细胞的免疫反应密切相关[31]。苦荞黄酮的降血糖作用与其提高肝脏中的IRS-1、Akt 及PI3K 磷酸化水平有关，也与其较强的抗氧化活性有关，能够通过调节Nrf2 改善糖尿病鼠的氧化应激状态[32]。

苦荞黄酮调控血糖的作用机制，一方面通过抑制淀粉消化酶活性干扰淀粉消化生产葡萄糖及其吸收，另一方面通过调控葡萄糖在肌肉及肝脏等组织中的代谢。对消化酶抑制活性的研究表明，苦荞中芦丁、槲皮素及异槲皮素能够抑制α-葡萄糖苷酶活性及α-淀粉酶活性，从而降低淀粉消化速率[33-34]。这3 种黄酮对α-葡萄糖苷酶活性抑制明显，其中，槲皮素对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用最强。而它们对α-淀粉酶活性的抑制作用相对较弱[34]。通过细胞试验对苦荞黄酮调控糖代谢的作用研究表明，其能够抗击高果糖引起的HepG2肝细胞的胰岛素抵抗，通过激活Nrf2 通路，提高IRS-1 水平，从而提高葡萄糖在肝细胞中的吸收[35]。苦荞黄酮提取物能够通过提高FL83B 肝细胞中Akt 磷酸化及阻止高糖引起的PPAPγ 降解，提高肝脏抗氧化酶活性，从而改善胰岛素抵抗情况[13]。研究也表明这些糖代谢调控作用与苦荞黄酮提取物抑制ROS 的抗氧化活性密切相关，其对HepG2 葡萄糖消化利用及肝糖原合成，是发挥降血糖作用的重要途径[36]。剂量效应研究表明，芦丁在100 μmol/L 的浓度水平上对正常骨骼肌细胞中（C2C12，L6）的葡萄糖吸收无明显影响，但对S961 诱导的胰岛素抵抗骨骼肌细胞具有改善胰岛素抵抗、促进糖吸收的功效[37]。更低剂量的芦丁

（10 μmol/L 及10 nmol/L）则骨骼肌细胞糖吸收无影响，而更高剂量的芦丁（500 μmol/L）可以通过PI3K/PKC/MAPK 途径增加GLUT4 的表达，提高肌肉中葡萄糖吸收利用[38]。在由TBHP 诱导的氧化应激状态的骨骼肌细胞L6 中，槲皮素比芦丁促进糖吸收的作用更显著[39]。

3.2 肌醇及糖醇

苦荞和甜荞麦中均含有自由型D-手性肌醇（DCI）及糖醇，糖醇是DCI 的半乳糖苷衍生物。苦荞中含有糖醇A1、A2、A3 及B1、B2 5 种不同结构的糖醇[40]。经气相色谱衍生法测得苦荞中含有17.86 mg/g 的可溶性碳水化合物，其中蔗糖为7.92 mg/g，糖醇为3.78 mg/g，而自由型DCI 为0.024 mg/g[40]，这些糖醇及手性肌醇主要富集于苦荞麸皮中。最近一项研究测定了苦荞麸皮中可溶性碳水化合物的组成，其中蔗糖、糖醇、自由型DCI 含量分别为20.96，9.97，0.88 mg/g[41]，可见糖醇含量是手性肌醇几十甚至是几百倍。然而，目前关于DCI的功效活性报道很多，糖醇的报道却极少。

DCI 是除苦荞黄酮以外研究最多的苦荞活性成分。关于DCI 的定量分析已有较多报道，通过近红外扫描方法测得的苦荞籽粒中DCI 含量为1.79～2 mg/g[42]。通过气相色谱-质谱联用及液相色谱-质谱联用技术测得苦荞中DCI 在籽粒中的分布为0.04 mg/g（壳），3.34 mg/g（麸皮），2.30 mg/g（外层粉），0.50 mg/g（芯粉）和1.58 mg/g（全粉）[43]。首先，体外酶抑制试验表明，手性肌醇粗提物在低质量浓度下，对α-葡萄糖苷酶抑制效果不明显，在高浓度下（IC5017.35 g/L）抑制效果明显，但显著小于阿卡波糖的抑制效果（IC500.034 g/L）[44]。其次，体内动物试验表明，纯DCI 在对糖尿病大鼠的灌胃剂量达到30～60 mg/kg 时，能够通过提高糖原合成酶（GS）活性，促进肌肉及肝脏中的糖原合成；并通过调控PI3K/Akt 信号通路，促进GLUT4 介导的葡萄糖在肌肉及肝脏中的吸收利用，从而显著降低空腹血糖及血清胰岛素含量[45]。再次，苦荞DCI 及不同结构的各类肌醇的降血糖作用机理研究也较多。有研究表明，DCI 及其它构型肌醇（Lchiro-inositol、epi-inositol 和muco-inositol）都可以通过增强骨骼肌细胞中GLUT4 转运，促进葡萄糖吸收利用，从而发挥降血糖作用[46]。另外一项研究证明，DCI、L-chiro-inositol 和3-O-Methyl-D-chiro-inositol 对骨骼肌细胞中GLUT4 转运的促进作用与胰岛素依赖的另一通路中PKCζ/λ 磷酸化水平有关[47]。最后，在人体内的试验也认为，DCI 的降血糖作用是通过增强人体骨骼肌中胰岛素受体磷酸化水平实现的[48]，但DCI 也能够在无胰岛素的情况下直接激活人脐静脉内皮细胞PKB/Akt 的磷酸化[49]。由此可见，苦荞DCI 的降血糖功效已经得到广泛认可，且其作用机制也从细胞水平、动物水平及人体内代谢机制各个层面都有较深入的认识。

由于大部分研究将苦荞水提物的功效都归功于DCI，并认为人胃中不存在α-半乳糖苷酶无法将糖醇降解成DCI，进而糖醇无法发挥作用。因此，DCI 的降血糖活性研究很多，而糖醇的降血糖活性报道极少。但最近研究发现苦荞糖醇也具有调控糖脂稳态的作用。苦荞糖醇以糖醇B1 为主，且其比糖醇A1 和DCI 能够更有效地控制糖尿病小鼠的血糖上升，通过提高肝脏和肌肉中的胰岛素受体-β 表达及促进PI3K 磷酸化从而改善小鼠胰岛素抵抗。糖醇能够像DCI 一样改善糖尿病小鼠的脂质代谢[41]。因此，苦荞很可能作为糖醇较丰富的来源，具有发挥调控糖脂稳态功能的潜力，但其具体作用机制仍有待深入研究。

3.3 抗性淀粉

淀粉的消化吸收是影响餐后血糖的直接因素。根据淀粉的消化速率，将淀粉分为快消化淀粉、慢消化淀粉、抗性淀粉。抗性淀粉是指不能在人体内被小肠消化、吸收的淀粉及其降解产物的总称。由于抗性淀粉难以消化、吸收，并能在肠道内发酵改善肠道菌群多样性并释放短链脂肪酸，其具有抑制餐后血糖升高、改善脂质代谢、促进矿物质吸收等健康作用。

苦荞淀粉中含有39%的直链淀粉，淀粉颗粒较小（粒径约为3～14 μm），淀粉结晶度高于甜荞淀粉（34.95% vs.26.92%）[50]；且其糊化峰值温度为68.8～70.8 ℃，高于小麦淀粉（63.7 ℃）及甜荞淀粉（66.3～68.8 ℃），说明苦荞淀粉更难糊化[51]。苦荞中含有较高的抗性淀粉，为13.42%～22.5%[27]，抗性淀粉颗粒无定型，粒径约为150 μm，为非晶型玻璃体[50]。研究表明，饲喂苦荞淀粉能够降低高脂饮食诱发的脂质代谢紊乱小鼠模型的空腹血糖、提高胰岛素敏感性，改善血脂代谢，同时能够提高小鼠抗氧化性[28]。同时，苦荞抗性淀粉可通过增加小鼠体内菌群多样性，改善高脂膳食引起的小鼠肠道菌群结构失衡[52]。

3.4 膳食纤维

苦荞膳食纤维含量较高，以不溶性膳食纤维为主。有研究测定了30 份不同苦荞中总膳食纤维含量为4.61%～40.95%，平均值17.18%；不溶性膳食纤维含量为3.36%～31.08%，平均值为9.65%；可溶性膳食纤维含量为0.92%～17.51%，平均值为7.53%[53]。对于苦荞膳食纤维的研究主要集中在膳食纤维提取工艺优化、改性及其加工特性的研究等[54-56]。目前已有研究报道苦荞的可溶性膳食纤维，也被称为可溶性非淀粉类多糖，具有抗氧化活性[57-58]，抗疲劳作用[59]，抑制α-糖苷酶的作用[60]，以及抑制HepG2 人肝癌细胞生长[49]、THP-1 人髓系白血病单核细胞增殖[51]和保护HUVECs（人脐静脉内皮细胞）细胞损伤的作用[62]。除此之外，关于苦荞膳食纤维及多糖的降血糖作用的报道极少，更缺乏对其血糖稳态调控作用的体内研究。

谷物膳食纤维调控血糖的作用的研究主要来自于小麦麸皮、燕麦和大麦等全麦中膳食纤维的报道。谷物膳食纤维摄入与2 型糖尿病风险降低显著相关[63-65]，然而来源于水果和蔬菜中的膳食纤维却无相关性[66]。谷物膳食纤维通过干扰葡萄糖扩散及抑制α-淀粉酶活性，控制餐后血糖上升[67-68]、提高胰岛素敏感性[69-71]、增加胰岛素释放激素（GIP）[72]、肠道发酵产生短链脂肪酸（SCFAs）、调节血脂代谢[73]、提高抗氧化性[74-75]、降低炎症反应[76]及控制体重[63-64，71，77]等。可溶性膳食纤维的研究主要集中在燕麦和大麦中的β-葡聚糖，通过体内动物试验研究发现，其控制餐后血糖（抑制消化酶及延缓肠胃排空）[78]、促进肝糖原合成[79-80]、降低空腹血糖、改善胰岛素抵抗[79-82]、保护胰腺结构及β 细胞完整性[80]、肠道发酵产生SCFAs[83]、调节血脂（降低总胆固醇及低密度胆固醇，增加高密度胆固醇）[82，84-85]、降低炎症反应[86]等作用。

3.5 蛋白质及活性肽

苦荞蛋白质的氨基酸组成均衡，富含人体所需的8 种必需氨基酸，生物价高，其中亮氨酸是主要的限制氨基酸[87]。苦荞蛋白以白蛋白（43.8%）为主，其次是谷蛋白（14.6%）、醇溶蛋白（10.5%）、球蛋白（7.8%）[88]。4 种蛋白的消化率由高到低依次为：白蛋白（81.2%）>球蛋白（79.6%）>醇溶蛋白（67.0%）和谷蛋白（58.1%）[88]。苦荞与甜荞的蛋白质含量类似[27]。相比于小麦胚芽蛋白（89.1%）及大豆蛋白（85.5%），苦荞蛋白消化利用率较低[89-90]。

研究表明，苦荞蛋白具有多种生理活性，包括抗氧化[91-92]、抗乳腺癌[93]、抗菌[94]、抑制血管紧张素ACE 从而降血压等活性。苦荞蛋白对糖脂代谢的调控作用最近开始受到关注，周小理等[12]发现其能够降低高脂饮食诱发的脂质代谢紊乱小鼠的空腹血糖、提高胰岛素敏感性，改善脂质代谢。但多数研究仍集中于其对脂质代谢的改善。例如，通过改善肠道菌群预防高脂小鼠的血脂异常[95]；通过促进胆固醇分解及甾醇类排出降低高胆固醇饲养大鼠的胆固醇水平[96]；通过PGC-1α/SIRT1 途径改善脂质代谢的分子调控机制[97]。然而，关于苦荞活性肽结构解析及生物活性的研究鲜见报道。来源于其它谷物的活性肽降血糖作用已有报道，例如，来源于小米[98]、大米[99-100]、燕麦的活性肽[101]具有降低血糖、提高胰岛素敏感性的作用。大米麸皮蛋白水解物具有抑制α-淀粉酶作用[102]。来自于燕麦、荞麦、大麦、玉米、脱脂大米麸皮蛋白能够抑制使胰岛素降解的酶DPP4 的活性[103-104]。因此，苦荞蛋白调控血糖的功效活性，及其活性肽段的鉴定、作用机制仍然缺乏直接科学证据。

4 苦荞在糖尿病主食食品研发中的应用

从上述苦荞维持血糖稳态的诸多科学证据可以看出，苦荞作为食药同源的谷物，是糖尿病人主食的理想选择。充分发挥苦荞在日常膳食中部分替代精制米面，维持糖尿病人血糖稳态的作用，是提升其附加值，带动苦荞产业发展的有效途径。然而，主食加工技术对苦荞活性物质的不利影响，以及平衡营养素保持及产品感官品质，研发出有功效、多样化、标准化、可接受度高的糖尿病主食制品，仍然面临巨大挑战。

4.1 主食加工过程中苦荞活性物质的变化

苦荞必须通过加工才能食用，而不同加工工艺会对苦荞的营养成分造成不同程度的影响。例如，蒸煮、干燥、烘烤等加工过程会导致苦荞黄酮显著减少，进而其α-葡萄糖苷酶抑制活性随之降低[105]。普通蒸煮（100 ℃，15 min）会小幅度降低苦荞黄酮含量，高压或更高温度的处理（121 ℃，100 kPa，15 min）会大幅降低苦荞黄酮含量，约四分之一的黄酮会被破坏[106]。有研究表明，黑苦荞米的熟化工艺没有对黄酮含量产生明显影响，依旧具有较好的抑制α-葡萄糖苷酶的活性[36]。在以30%的苦荞粉添加到小麦粉中制作苦荞馒头的过程中，和面、发酵后黄酮总量、芦丁含量及抗氧化活性增加，蒸馒头后则小幅度降低；发酵时间对黄酮含量及抗氧化活性影响不明显，研究认为蒸馒头是一种有利于保持苦荞黄酮的生物活性的加工方式[107]。以苦荞粉、小麦粉为主要原料制作苦荞挂面的研究表明，加水、和面、醒置、压延、干燥工艺前后的黄酮含量差异均不显著，苦荞黄酮在挂面加工过程中具有较好的稳定性[108]。

通过一些前处理，也可以提升苦荞籽粒中黄酮含量。研究发现，经过浸泡后苦荞中总酚、总黄酮、芦丁含量以及抗氧化活性显著提高，原因可能是在苦荞种子浸泡萌发过程中，大量结合态的黄酮被酶水解释放出来，提高了可提取黄酮的含量[106]。谷物中的大部分酚类物质都是与蛋白、多糖、脂质等大分子以共价键聚合存在的结合态，不容易被提取出来。而浸泡过程中，苦荞自身含有的多种酶被激活，在这些酶的作用下，一些处于结合态的酚类物质水解成了游离态，从而增加了可提取总酚的含量。有研究报道通过酶法处理苦荞膳食纤维，可提高其总酚、总黄酮含量，及抗氧化活性[55]。研究不同加工处理方式对DCI 的影响发现，苦荞籽粒、苦荞面、苦荞茶和苦荞脆片中，DCI 含量分别为0.178～0.212，0.106～0.147，0.366～0.387 和0.099～0.104 mg/g[109]。通过压热老化工艺并结合酶处理苦荞，可以提高其抗性淀粉含量约5%～10%[110]。

由此可见，苦荞米、苦荞面、苦荞馒头中活性物质黄酮仍得到了较好的保持，普通蒸煮方式对苦荞活性物质稍有影响，但高压、高温处理则大量破坏生物活性物质。浸泡、发芽、酶解、老化等处理方式都有利于苦荞中活性物质含量增加、活性增强。但这些加工方式与苦荞活性物质调控血糖作用的关系仍然缺乏直接试验证据。

4.2 苦荞在中国糖尿病主食食品研发中的应用

目前，苦荞食品仍然多以苦荞茶、苦荞粑粑等具有悠久饮用或食用历史的传统食品形式，或以初加工制品苦荞米、苦荞粉形式为主，市场上也逐渐涌现出以苦荞粉为原料加工制成的苦荞挂面、鲜面等面制品；苦荞片等膨化制品；以及苦荞酒等饮品，但市场占有率均不高。随着人们健康意识的不断提高，消费者对营养健康、方便快捷食品的需求越来越旺盛。如何通过优化加工技术保持苦荞中多种功能成分的生物活性，并发挥营养配伍中其它原料及营养素的增效作用，生产出多样化、标准化的苦荞制品，是苦荞在糖尿病主食食品甚至是功能型食品或特殊膳食食品研发中面临的主要挑战。

针对苦荞在糖尿病主食食品中的作用，未来苦荞食品研发可以从以下几方面考虑：（1）提高苦荞原料在食品中的占比，例如100%纯苦荞面条比与小麦混合制成的面条GI 值要低。（2）通过工艺优化，提升制品调控血糖稳态的效果，例如苦荞面采用乳酸菌发酵而非酵母发酵，因为酵母发酵会产生气体而使得面制品具有多孔结构，比乳酸菌发酵形成的致密结构面制品的GI 值要高，且乳酸菌发酵过程中产生有机酸也能降低面制品的GI值[111]；再比如苦荞在内源酶作用下的发芽，会降低蛋白质、淀粉、脂肪、抗营养因子含量，增加维生素和膳食纤维含量，并改善矿物质和酚类的生物利用率，因此发芽后容易吸收不利于血糖控制，但其膳食纤维、维生素和酚类含量增加及生物利用率提高又有利于血糖控制[112]。（3）注重产品在蛋白质、膳食纤维、抗性淀粉、黄酮多酚、多糖、多肽等营养素和功能成分含量的体现，在加工技术支撑保障的基础上，可在制品的营养成分表或包装标识上宣称成分含量。（4）通过完善特殊膳食食品标准化的功效证据及健康声称的标识，实现糖尿病人可以自行选购到符合自己营养需求的农产品或食品，最终促进苦荞在糖尿病主食开发中发挥健康作用。

5 结论

综上所述，已有较多的科学证据表明苦荞具有调控血糖的健康功效，其发挥作用的物质基础及作用机制也被解析得越来越清楚，在对苦荞中蛋白质、活性肽、膳食纤维及抗性淀粉等血糖调控作用方面仍然需要更直接的科学证据。这些研究为苦荞作为糖尿病食品提供了依据。随着糖尿病人对主食的健康需求市场不断扩大，多样化的控糖食品开始涌现，苦荞食品的未来发展可以从提高食品中苦荞原料占比、提升制品调控血糖稳态效果的技术层面，以及特征成分标识、特殊膳食标准建立的标准化管理方面突破，以期更好地发挥苦荞的健康价值。