麦苗营养价值研究进展

李金鹏，翁 颖，田梦杰，曹新农，苏 慧，唐秀巧，庄腾飞，胡澍韬，宋有洪

(安徽农业大学农学院，安徽合肥 230036)

大麦具有极强的耐寒性，在许多国家和地区广泛种植。比如中国西藏地区大面积种植的青稞，作为大麦的一种，是藏族人民主要的粮食作物，因其含有多糖和植物化学成分而使其具有抗氧化能力[1]。目前，中国大麦的生产主要用于酿造啤酒和饲用。据统计，2013年我国大麦播种面积为44.08万hm2，但由于种植大麦获得的经济效益不高，近年来大麦播种面积不断下降，2018年已下降至26.25万hm2[2]。研究表明，大麦幼芽不仅可用于酿酒，还是一种中草药[3]，其体内含有30多种功能性营养成分，可抗人类体内20多种慢性疾病[4]。大麦苗中含有的γ-氨基丁酸(GABA)、黄酮类、抗氧化酶、维生素、色氨酸、矿质元素等化学成分是其具有抗病保健功效的主要原因[3-6]。

麦类作物属于种植密度较大和生长周期较长的作物之一，其中，冬麦从播种到拔节需要经历秋、冬、春三个季节，全生育期最长达8个月之久，而春麦生育期则相对较短，一般3至4个月[7]。此外，麦类作物具有较强的分蘖习性，大麦和小麦苗期的割青不影响翌年生长，为麦苗的利用创造了有利条件。大麦和小麦的营养成分相近，但小麦的纤维素含量略低于大麦。通过丰富麦苗副产品的开发和利用，提高麦类作物种植的经济效益，是推动小麦和大麦产业创新发展与乡村振兴的重要途径。王永辉等[8]研究表明，小麦苗中富含叶绿素、蛋白质、糖类及活性物质等成分，在满足人们营养需求的同时，还具有药用保健作用。中国传统中医也认为，麦苗营养丰富，具有清热解毒、抗炎症、降血脂等功效。麦绿素是从麦类植物嫩苗中获得的一种富含多种活性成分的复合物质，并且以麦绿素为原料制成的麦绿素产品具有神奇的保健功效[9-10]。尽管麦苗产品具有广阔的应用前景，并且种植简单，原材料易于获取，但目前对于麦苗相关产品的开发和利用十分有限，尤其在麦苗资源丰富的广阔农村地区未引起充分重视。随着人们健康意识的不断提高，人们更加追求高品质绿色健康的生活。由此可见，麦苗的药用保健价值不仅拥有广阔的应用前景，还将有利于农民创收和乡村发展。本研究根据近30年的研究文献，系统阐述麦苗的化学成分、药理活性、保健作用及潜在利用价值，并分析当前麦苗产品研发现状以及对未来麦苗产业的发展提出新的展望，以期为开发新型麦苗可加工产品提供参考。

1 麦苗的有效化学成分

1.1 蛋白质

麦苗的蛋白质含量远高于常见的果蔬，大麦幼苗中的蛋白质含量甚至是牛肉的1.6倍，是大米的4.2倍[11]，是大麦籽粒的2.0倍[12]。麦苗中的蛋白质不仅含量比较高，而且具有良好的营养价值和生理功能[13]。研究表明，大麦苗粉中的蛋白质含量通常为20%～33%，闵诱3号和福大麦1号苗粉的蛋白质含量较高，分别高达31.3%和33.4%[14-15]。辛培尧等[12]对242份大麦苗粉检测发现，不同大麦品种间苗粉的蛋白质含量也存在较大差异，其中蛋白质含量高于33%的品种有8份，含量低于20%的有24份，含量中等的有210份。小麦幼苗的蛋白质含量一般低于大麦，寇秀云[16]以20份不同小麦品种为试验材料，发现小麦幼苗的蛋白质含量为19.6%～27.3%。麦苗中的蛋白质为植物性蛋白，不含胆固醇和饱和脂肪，但含有较多的膳食纤维、维生素E、不饱和脂肪酸等成分，易于人体消化吸收，是人体蛋白质的最好来源[17]。

1.2 维生素

与其他绿叶蔬菜相比，麦苗的维生素含量异常丰富，富含多种维生素。大麦苗中的维生素A含量为20.5 mg·100 g-1，维生素B1含量为 0.61 mg·100 g-1，维生素B2含量为1.56 mg·100 g-1，维生素B6含量为1.12 mg·100 g-1，维生素E含量为15.0 mg·100 g-1，维生素C含量为251.6 mg·100 g-1[3]。黄碧光等[18]报道，20 d龄大麦鲜叶含维生素C 3.03 mg·g-1，且由麦苗制成的麦绿素中维生素B的含量是牛奶的30倍，维生素C和胡萝卜素分别是菠菜的3.0倍和6.5倍。

1.3 酶 类

机体的一切生命活动都离不开酶的作用。研究表明，大麦苗中含有300种能被人体吸收利用的酶类，如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶等，但经过高温的麦苗内不含有抗氧化酶类活性物质[19-20]。麦苗内的保护性酶类物质不仅可以帮助人类机体消除氧自由基，还具有解毒、预防癌症、美容养颜、延缓人体衰老等功效[21]。目前麦苗内研究较多的有益机体健康的活性酶是SOD和GSH-Px。

1.3.1 超氧化物歧化酶(SOD)

SOD是一种能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢的酶[22]。SOD广泛存在于各类动物、植物、微生物中，是一种重要的抗氧化剂，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质[23]。杨加珍等[5]报道大麦苗中SOD活性为416～1 382 U·g-1，而Kong等[24]利用光谱法测得大麦叶片SOD活性平均值为411±131 U·g-1，并且镉、汞和铅重金属离子对大麦叶片内SOD活性的抑制作用显著高于锌、铜和锰离子[25]。

1.3.2 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)

GSH-Px是在抗氧化防御系统中起重要作用的一类功能蛋白质，它能够清除多种过氧化物并保护组织细胞免受过氧化损伤[26]。GSH-Px的活性中心是硒半胱氨酸，其活力大小可以反映机体硒水平。硒是GSH-Px酶系的组成成分，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。赵 耀[27]以麦苗为研究对象，亚硒酸钠为外源硒，研究不同浓度的亚硒酸钠对麦苗GSH-Px活性的影响，结果显示，用1.0 mg·L-1的亚硒酸钠根施小麦，可提高麦苗GSH-Px的活性，而高浓度的亚硒酸钠会对GSH-Px的活性产生抑制作用。GSH-Px的主要生物学作用是清除脂类氢过氧化物[28]，减轻过氧化物对机体细胞的损伤，对前列腺素的生物合成起到调节作用，在预防过亚硝酸盐的生成中也起着重要作用[29]。

1.4 矿物质

矿物质又称无机盐，是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，而且只能从日常饮食中摄取，自身不能生产。大麦苗中富含矿质营养元素，其中钙含量为479.4 mg·100 g-1，硫含量为305.5 mg·100 g-1，铁含量为23.3 mg·100 g-1，镁含量为183.2 mg·100 g-1，钾含量为3 384 mg·100 g-1[3]。除此之外，大麦苗还含有磷、铜、锰等矿物质元素。张秋英等[30]对小麦苗的营养成份进行分析，发现小麦苗中除镁含量比花生仁低外，其他几种矿物质的含量都较高，尤其小麦苗中钙的含量远高于其他食物，为参比食物的20.5～117.7倍。此外，大麦苗粉中钾、钙、铁的含量分别为大麦籽粒的6.7、12.0和4.6倍[31]。

1.5 糖 类

糖类是生物重要的结构物质，也是维持生命活动的能量物质，与增强免疫力和预防疾病有关。其中，β-葡聚糖是大麦细胞壁中最丰富的多糖类物质。相比于平原地区大麦品种，高原地区种植的大麦苗内β-葡聚糖含量提高了7.5%～ 30.8%，其含量在2.0%～2.8%之间[32]。研究表明，小麦苗中也含有丰富的糖类[33]。小麦的光合产物在茎秆中的主要成分是果聚糖，其含量可达茎总干重的40%以上[34]。低温处理能使耐寒型小麦品种比不耐寒型小麦品种积累更多的果聚糖[35-36]。Kerepesi等[37]也发现，果聚糖的积累与其品种的耐旱性呈正相关。此外，果聚糖还是一类重要的功能性食品，对人体健康有多种促进作用[38]。

1.6 叶绿素

叶绿素是一种天然、无毒且具有一定生理功能的天然色素，是所有能进行光合作用植物中含有的一类绿色色素，也是绿色植物的主要光合色素，主要包含叶绿素a和b[39]。研究表明，大麦苗中叶绿素含量为438～622 mg·100 g-1[5,40-41]，而大麦苗提取液叶绿素含量高达1 364.6 mg·100 g-1[42]。不同干燥方法对麦苗营养成分含量的影响也不同，与热风干燥方法相比，采用热风与微波联合干燥后，大麦苗粉中叶绿素含量较高，达600.6 mg·100 g-1，这说明联合干燥可提高大麦苗粉中营养物质的保留[40]。杨素珍等[43]研究了不同生长期小麦苗的营养成分，结果表明，高度约25 cm的麦苗中叶绿素含量最高，为 430.0 mg·100 g-1。此外，研究表明，氮肥用量[44]、光照时间[45]、重金属离子[46]等均对小麦苗叶片中叶绿素含量有很大的影响。

1.7 叶 酸

叶酸又称蝶酰谷氨酸、抗贫血因子、叶片酸、SLR因子、VBe、VB11、R因子、U因子等[47]。赵金鹏等[48]测得小麦的叶酸平均含量为35.7 μg·100 g-1；Lahouar等[49]测得大麦幼苗中的叶酸平均含量为481 μg·100 g-1。一般正常人叶酸的需要量为200～400 μg·d-1，世界卫生组织建议成人至少为200 μg·d-1，孕妇和乳母为400 μg·d-1[50]。叶酸被机体吸收后形成5种以上的辅酶形式，来参与一碳单位的转移，对嘌呤、嘧啶、核酸和蛋白质的生物合成以及细胞的分裂生长具有特别重要的作用。

1.8 其 他

麦苗中还含有很多其他有机物质，如抗坏血酸、黄酮类化合物、酚酸类化合物、多酚类化合物、γ-氨基丁酸等[51-52]。王桃桃等[53]研究发现，不同干燥工艺对小麦苗中生物活性成分含量有影响，在烘箱干燥温度为90 ℃时，多酚的含量最高，为5.80 mg·100 g-1；黄酮在微波功率为420 W时，含量最高，为5.29 mg·100 g-1。孙 威等[54]研究发现，冷冻胁迫对小麦萌发过程中的γ-氨基丁酸含量具有影响，最优的小麦γ-氨基丁酸富集工艺条件为冷冻胁迫2 h，浸泡时间6 h，培养时间24 h，该条件下的小麦γ-氨基丁酸含量可达143.6 mg·100 g-1，比未冷冻处理的发芽小麦高出32.8%，比未萌发小麦高98.7%。张志清等[55]应用高效液相色谱方法，对7个四川小麦品种(系)幼苗中的抗氧化组分阿魏酸含量进行测定，发现在前4周内，随着小麦苗的生长，阿魏酸的含量呈不断增长的趋势，在第4周达到最大值，其中从第3周开始，阿魏酸含量的增加幅度最大，平均增幅达到0.183 mg·g-1。

2 麦苗的药用保健作用

2.1 降血脂和血糖

麦苗含有丰富的叶绿素、纤维素、生物酶、维生素、矿物质等成分，对调节血糖、预防溃疡、增强体力与耐力有明显的疗效[56]。麦苗中还含有麦绿素，具有降血糖、降血脂、抗癌、消炎、延缓衰老和抗疲劳等作用[57-58]。金铉煜等[59]用麦绿素灌胃雄性大鼠30 d，于试验开始及结束时检测血浆甘油三酯、血浆胆固醇以及高密度脂蛋白胆固醇水平，观察不同剂量的麦绿素对高脂肪饲料喂养的大鼠血脂的影响，结果显示，灌胃组的血清中各项指标显著低于对照组。陈贵堂等[60]研究表明，麦绿素能够增加血清中高密度脂蛋白胆固醇水平，同时降低血清中低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯水平，并且能够显著降低血清中丙二醛的含量，在大鼠粪便代谢、脂代谢、增强肝功能等方面都起到了有益作用。王晓洁等[61]发现，大麦苗汁对四氧嘧啶糖尿病模型有降血糖的作用。此外，黄碧光等[18]研究发现，麦苗中的叶绿素可增强心脏功能，影响血管系统，具有降血糖的作用；矿物质能够调节体液的酸碱，也具有降血糖的作用。

2.2 抗肿瘤

麦苗富含多种营养成分，从而使其具有抗肿瘤、抗疲劳、加速伤口的复原、增强机体免疫等多种功能[62]。柳新平等[63]研究发现，叶绿素及其衍生物能够抑制肿瘤细胞增长，以及具有抗诱变活性的作用。研究发现，以大麦幼苗为原料发酵获得的麦苗酵素不仅具有消炎、抗菌、净化血液、促进细胞新生、增强免疫力等作用，还表现出了一定的抗肿瘤作用[64-66]。Bez等[67]研究发现，叶绿素水解产物叶绿酸具有抗肿瘤效果，但仅能作用于微核形成的某一个时期。焦广宇等[68]经过动物试验证实发现，叶绿素对抗突变和抑制肿瘤具有明显作用，可作为化疗的一种辅助剂。任 莹等[69]用叶绿素处理SGC-7901胃癌细胞后，P53、P21蛋白的表达量明显降低，证明叶绿素具有抗癌作用。

2.3 抗氧化

抗氧化剂具有清除细胞中活性氧物质的能力，在预防人体多种疾病方面起着重要的作用。麦苗提取物具有较强的抗氧化、抑制亚硝化能力，并且麦苗活性成分含量越高，其抗氧化和抑制亚硝化能力越强，活性成分含量与抗氧化功能的发挥呈正相关[70]。大麦苗中的主要抗氧化剂是酚类化合物、维生素E、多糖、膳食纤维、植酸等化学成分，表现出较高的抗氧化活性[71]。张志清等[72]采用清除二苯代苦味肼基法和2，2-连氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基法，研究了麦苗中阿魏酸、抗坏血酸、总黄酮之间的抗氧化活性，结果表明，它们之间均具有协同抗氧化作用，且抗氧化能力与其中任意组分的浓度呈正相关。Ivanisova等[73]研究发现，意大利面加入小麦粉可以增强其抗氧化性。

2.4 延缓衰老

麦苗富含过氧化氢酶、超氧化歧化酶、蛋白酶、细胞色素酶、脂肪酶、氮碱氧酶等，这些酶有助人体消除氧自由基，分解体内毒素，因此具有抗衰老的作用。麦苗中的麦绿素因其成分丰富，可为细胞提供均衡、全面、安全的营养，有效地调节机体代谢，从而具有延缓衰老、抗疲劳以及防止心血管疾病等作用[74]。体内产生的自由基会对身体产生破坏作用，从而加速细胞衰老。Choe等[75]通过试验也发现麦绿素具有清除自由基的作用，从而使其具有延缓衰老的功能。邱 隽等[76]将添加不同浓度麦绿素的饲料喂养雌、雄果蝇后，发现麦绿素在1.0%和5.0%浓度时可显著增加果蝇的平均存活天数，证明了麦绿素中的活性物质清除了体内的自由基，具有延缓衰老的作用。

2.5 解决肥胖问题

大麦苗具有抗肥胖的作用，主要是由于大麦苗中含有β-葡聚糖、抗性淀粉、多酚、膳食纤维、阿拉伯木聚糖、维生素E、植物甾醇等抗肥胖化学成分[71]。大麦苗中的β-葡聚糖通过降低低密度脂蛋白和总胆固醇含量等作用，对治疗肥胖具有显著的效果[77-78]。此外，麦苗中还含有酚类化合物，而酚类化合物具有一定的降脂减肥作用[79-80]。施 瑛等[81]报道，麦苗中含有丰富的叶绿素、蛋白质、维生素、矿物质和活性酶，有减肥、降脂的功能。张秋英等[82]经动物和临床试验，发现食用麦苗制品对白鼠有瘦身、抗疲劳、增强体力，以及降低胆固醇、甘油三脂、脂质过氧化物和增加超氧化物歧化酶、高密度蛋白等作用。现代医学研究也表明，小麦苗有减肥、降脂、抗氧化的功能[83]。

2.6 其他功能

麦苗中富含膳食纤维，可增加肠道以及胃的食物体积，既增加了饱腹感，又促进肠道蠕动和粪便排出[84]，可降低结直肠癌的风险[85]。麦苗中的叶酸能够促进婴幼儿的神经系统发育，辅助治疗慢性萎缩胃炎、冠状动脉硬化症、心肌梗塞等[47]。麦苗中的γ-氨基丁酸参与多种代谢活动，能够增强记忆力、调节心律失常、增强肝功能等[86]，还可调节β-淀粉样蛋白相关的功能活性，缓和阿尔兹海默症[87]。

3 麦苗产品的开发

中国对麦苗产品的研究比较少，直到20世纪末才对麦苗及相关产品进行研究。随着人们对麦苗产品的不断了解，发现麦苗有许多功效和作用。本文整理了近年来有关麦苗所开发的产品，并进行了大概的分类，包括零食糕点、即食饮料、冲泡茶饮、保健产品、厨房调味和美容养颜产品(表1)。日后，有关麦苗研究的产品将涉及的更为广泛，麦苗产品的开发将会更加深入。

4 总结与展望

麦苗有丰富的叶绿素、蛋白质、维生素、活性酶类等多种药用保健功能的有效成分。大量研究表明，麦苗具有降血糖、降血脂、抗肿瘤、延缓衰老、预防便秘、调节心率、提高记忆力等功效，在美体护肤和保健药用产品研发方面也有着巨大的潜在开发价值。麦苗资源在我国十分丰富，但目前其产品开发及利用程度不高，大众对麦苗产品的利用价值认识不足，麦苗相关产品对产业的贡献度较低。因此，加大麦苗产品产业开发将有助于乡村产业创新发展。麦苗的开发与利用可以从药用和多功效保健产品方面深度开发创新产品。未来麦苗研究重点可以从以下几方面着手：

第一，重点探究麦苗保健药用机理、挖掘新功效、综合研发多功效产品等，定性和定量分析不同麦苗品种的有效化学成分及含量差异，以麦苗价值综合利用为依据，选育高利用价值品种。

第二，分析不同农艺措施下麦苗的有效化学成分及含量差异，以生产高品质和满足不同需求麦苗产品为目标，配置高经济效益和精准配套栽培措施。

第三，加大麦苗产品的品牌建设和宣传力度，根据地方特点打造区域麦苗特色品牌，推动产地市场的开发。

总之，在乡村振兴创新战略下，麦苗的药用和多功效保健产品的开发与利用将具有更大活力，也将有利于推动麦类作物产业多样化发展，助力农民增收和美丽乡村建设。