芽苗菜营养价值及生理活性研究进展
2023-11-11陆开悦侯怡雪
赵 蝶,陆开悦,张 露,张 澄,侯怡雪
(蚌埠学院,安徽蚌埠 233000)
芽苗菜是一类味道鲜美、营养丰富的蔬菜,又被称为“芽菜”,指用植物种子或其他营养贮存器官,在遮光或不遮光条件下直接生长出可供食用的芽、芽苗、芽球、幼梢或幼茎[1]。由种子发芽而成为可食用芽苗的称为种芽菜,由其他营养器官发芽而成的称为体芽菜。我国自古以来就有食用芽苗菜的传统,如熟知的绿豆芽、黄豆芽等属于种芽菜;枸杞芽、姜芽都属于体芽菜。芽苗菜富含膳食纤维、优质蛋白质、维生素及多酚等成分,有抗氧化、抗炎等作用[2]。芽苗菜作为一种绿色无污染的新型蔬菜,生产周期短,单位面积产量高,备受青睐。本文对芽苗菜的主要营养成分和功能价值等进行综述,以期为芽苗菜的进一步开发利用提供一定参考。
1 芽苗菜的常规营养成分
1.1 糖类
糖类是种子萌发过程中的能源物质。糖类按照是否易溶于水可分为可溶性糖和不可溶性糖;按照是否具有还原性可以分为还原糖和非还原糖。种子萌发过程中,不同糖类的含量不同,并且会相互转化。研究发现在绿豆萌发过程中,还原糖作为呼吸作用的底物被消耗,含量明显降低,而可溶性糖含量会增加[3]。张美莉[4]研究发现,芽苗菜籽粒中的可溶性糖含量在萌发过程中增加,萌发72 h 后,不同芽苗菜可溶性糖含量增加2.0 ~3.4 倍。
1.2 蛋白质
蛋白质是生物体的重要组成物质。芽苗菜中的蛋白质含量较高,氨基酸种类丰富。碱蓬芽苗菜粗蛋白含量为2.18 mg/100 g,含16 种氨基酸,其中7 种为人体必需氨基酸,氨基酸总量为1 441 mg/100 g[5]。甜荞芽苗菜和苦荞芽苗菜不但粗蛋白含量高,而且氨基酸种类多,必需氨基酸占比接近50%,氨基酸比值系数均大于74,其蛋白质营养价值高于一般蔬菜[6]。
1.3 脂肪
脂肪由甘油和脂肪酸构成,是储存能量、维持细胞结构的重要物质。花生芽苗菜中富含大量的脂肪,约占总质量的30%~60%。花生脂肪的主要成分是甘油三酯,约占花生脂质含量的97%,花生中对人体有益的不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、花生稀酸)含量在85%以上[2],具有降低胆固醇、软化血管、降血脂、预防动脉粥样硬化的作用。种子萌发过程中脂肪会被水解、转化,从而参与到呼吸作用中。王娜等[7]研究发现,花生芽苗菜在发芽期间的脂肪含量持续下降,第9 天时其含量降低约一半,低至27.1 g/100g。
2 芽苗菜的功能成分及价值
2.1 富含抗氧化剂
2.1.1 酚类物质
酚类化合物是主要由酚酸、类黄酮、单宁三类物质构成的植物次级代谢产物,能清除人体内的活性氧,有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗肿瘤和降血压等作用[8]。随着种子萌发,酶活性增强,合成酚类化合物的苯丙氨酸裂解酶增多,从而使酚类化合物含量上升。花生芽苗菜萌发至第9 天时,总酚含量增加了34%,高达10.16 mg·g-1[7]。孙坤坤等[9]利用高效液相色谱法研究发现苦荞籽粒萌发过程中,多酚类以及黄酮类物质的含量显著增加。
2.1.2 抗坏血酸
抗坏血酸又被称为维生素C,是一种水溶性维生素,能防治缺铁性贫血、坏血病,保护血管,提高人体免疫力。花椰菜芽菜中富含维生素C,颜色不同,维生素C 含量也不同,其中黄色花椰菜芽菜中的维生素C 含量可达6.5 mg·g-1,高于白色、绿色、紫色花椰菜芽菜[10]。绿豆萌发后,维生素C 含量会大幅增加。有研究显示,绿豆芽苗菜萌发时,维生素C 含量在第8 天达到最高浓度,比绿豆种子中的初始浓度升高了近24 倍[11]。
2.1.3 抗氧化剂的作用
癌症、炎症、代谢紊乱等疾病的发生都与活性氧自由基引起的氧化损伤有关。芽苗菜含有的活性物质,如总酚、总黄酮、抗坏血酸等大都具有抗氧化特性。经常食用芽苗菜会增强人体的抗氧化能力,预防氧化损伤。王雪[12]研究发现藜麦萌发过程中酚类化合物转变为自由基的接受体,隔断自由基连锁反应,提高了藜麦的抗氧化活性。张以忠等[13]研究发现,甜荞芽苗菜不同器官对OH·、O·2-等自由基均具有较强的清除效果,抗氧化性较好。
2.2 富含膳食纤维
膳食纤维是一类聚合度不小于3、可食用、能抵抗肠道消化吸收且对人体健康有益的碳水化合物聚合物[14]。膳食纤维的来源为植物中天然存在的、从植物中提取的、直接合成的。陈晓凤[15]的研究表明,膳食纤维具有通便、防治便秘和结肠癌、调节血糖、调节血脂、预防高血压以及预防癌症等作用。近年来,膳食纤维一直受到营养学家的广泛关注,被称为第七大营养素。
根据是否溶于水,可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)。SDF 主要包括低聚果糖、果胶、低聚乳糖等,具有降低胆固醇水平和血压、预防胃肠道疾病等多种生理活性功能;IDF主要包括纤维素、半纤维素、木质纤维素等,具有促进肠道菌群的生长、增加粪便体积、减少肠道转运等生理功能。天然的膳食纤维大多来自蔬菜、水果、谷物等。芽苗菜中的膳食纤维含量高于茄果类蔬菜。黄凯丰等[16]发现荞麦苗中的膳食纤维含量远高于黄豆芽等常见芽苗类蔬菜,达到545.9 mg·g-1,主要以不溶性膳食纤维为主,占总膳食纤维的88.3%,可以很好地预防便秘。绿豆在萌发过程中膳食纤维含量会发生显著变化,萌发24 h 时总膳食纤维含量达到最高,萌发48 h 时含量显著下降[17]。
2.3 γ-氨基丁酸
γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric Acid,GABA)是一种天然非蛋白氨基酸,广泛存在于动植物以及微生物体内。GABA 在植物体内作为信号分子调节植物体代谢。GABA 在人体内是中枢神经系统中的一种抑制性神经递质,具有降低血压、预防癫痫、利尿以及增强免疫力等生理功能[18]。人体中的GABA 含量有限,且会随着年龄增长逐年下降,需要通过外源食品或保健品补充。众多学者研究发现,种子发芽可以显著提高GABA 的含量。孙坤坤[19]研究发现苦荞籽粒从萌发到芽苗菜形成过程中,GABA 含量显著升高,萌发至第6 天时GABA 含量是初始含量的4.46 倍,达到6.37 mg·g-1。胡洁[20]发现藜麦萌发过程中蛋白质水解,GABA 前体物质谷氨酸含量增加,GABA 含量也会增加。
2.4 芥子油苷
芥子油苷,又叫硫代葡萄糖苷(Glucosinolates,GSLs),是由氨基酸衍生而来的植物次生代谢物,广泛存在于十字花科蔬菜和油料作物中,具有抗癌活性和抗氧化活性,有助于保障人体健康[21]。根据芥子油苷的前体氨基酸不同可以将其分为脂肪类、吲哚类、芳香类芥子油苷。不同品种中芥子油苷含量差异大,抗氧化能力也不同。苗慧莹等[22]在芥蓝芽菜的研究中发现了11 种芥子油苷,其中以脂肪类芥子油苷为主,在芥蓝种子发芽过程中添加茉莉酸甲酯可以有效提高脂肪类芥子油苷及所有吲哚类芥子油苷的含量;添加葡萄糖和茉莉酸甲酯则可以显著增加所有脂肪类芥子油苷的积累。冯尚坤等[23]研究发现,红光照射使萝卜芽菜中的脂肪类芥子油苷含量提高了9.5%,吲哚类芥子油苷含量提高了20.6%。
综上所述,随着芽苗菜种子萌芽,许多功能性成分的种类和含量会发生变化,如花生芽中多酚等次级代谢产物增多,糙米芽中富集了γ-氨基丁酸,花椰菜类芽苗菜中的芥子油苷含量上升,提升了芽苗菜类蔬菜的营养价值。芽苗菜的其他功能成分和生理活性见表1。
表1 芽苗菜的其他功能成分和生理活性
3 结语
随着大健康产业的普及,健康、绿色的新型蔬菜越来越受人们的青睐。芽苗菜中丰富的营养物质和功能成分十分符合现代社会人们的饮食需求。在芽苗菜种子萌发过程中,糖类、多酚、GABA 等物质含量总体上升,同时会有营养流失。目前已有研究的芽苗菜种类约有15 科40 种,数量在未来还会增加。不同品种的芽苗菜所含的功能成分略有不同,一些特殊品种,如鱼腥草芽苗菜等还有待于开发。在芽苗菜生产中,适当添加外源物质、增加光照时长、适时使用不同颜色的光以及超声波处理种子等手段可以提高芽苗菜的产量,提升芽苗菜的品质。基于营养成分和功能价值评价,建议开发具有高附加值、有针对性卖点的芽苗菜或芽苗菜类功能食品,有望开阔芽苗菜加工市场,成为经济效益显著的新兴产业。