王 偉 邵 燕 龐鶴鳴 杜崇武 任宏遠(yuǎn)
甘肅臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅臨夏731100
藜麥(Chenopodium quinoa Willd)是莧科藜亞科藜屬植物,屬于雙子葉草本,一年生植物。發(fā)源于安第斯山脈,主要產(chǎn)地包括秘魯、玻利維亞及厄瓜多爾等南美國(guó)家,藜麥的種植歷史已有7 000年左右。藜麥含有人體所需全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),氨基酸比例均衡,具有極高的食用價(jià)值以及抗癌等醫(yī)療保健價(jià)值,藜麥作為20 世紀(jì)90年代特色農(nóng)作物,倍受營(yíng)養(yǎng)學(xué)家推崇。20 世紀(jì)90年代開始,藜麥從區(qū)域性傳統(tǒng)谷物轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缧陨唐罚壳霸诿绹?guó)、加拿大及歐洲多個(gè)國(guó)家地區(qū)引種栽培[1]。中國(guó)在1987年由西藏農(nóng)牧學(xué)院和西藏農(nóng)科院小面積引種栽培,并獲得成功。目前在中國(guó)甘肅、青海、山西、陜西、河南等地區(qū)推廣種植[2]。
藜麥植株整體呈不規(guī)則掃帚狀,成熟期的主枝和側(cè)枝都有結(jié)籽,主要分布于主枝,屬于自花授粉植物,有36 條染色體。不同品種株高不一致,大多數(shù)品種株高在150~300 cm,少部分品種株高在60~150 cm,莖呈直立帶分支狀態(tài);藜麥花序多樣,根系為淺根系;葉著生的莖或枝的節(jié)間部分較長(zhǎng)而明顯,各莖節(jié)只有一片葉著生,有柄,葉緣有波狀鋸齒,葉片形狀呈卵狀長(zhǎng)橢圓形,莖中、下部葉也有葉片呈卵狀三角形,枝葉早期綠色,灌漿后期和成熟期葉呈黃色、紅色或者紫紅色等;藜麥籽粒呈圓餅狀,直徑為1.5~2.0 mm,重為1.4~3.5 g,形似小米,平均重量比小米低[3]。不同品種的種子顏色不同,大致可以分為白色、紅色、乳黃色、棕黃色和黑色等,藜麥種子的表皮含有一種水溶性皂苷,因此有一股澀味[4]。
藜麥生長(zhǎng)期在5 個(gè)月左右,總共可以分為出苗期、幼苗期、顯序期、開花期、灌漿期和成熟期6個(gè)階段。出苗期一般在10 d 左右,該時(shí)段內(nèi)藜麥發(fā)芽,幼苗期到開花期是藜麥植株出現(xiàn)花序的時(shí)期,開花期結(jié)束后到終花期。灌漿期時(shí)花完全開敗,籽粒逐漸變硬,80%以上的籽粒全部變硬時(shí),藜麥達(dá)到成熟期,用手?jǐn)D壓時(shí)不會(huì)輕易破碎[5]。
藜麥主要生長(zhǎng)于高海拔地區(qū),所需環(huán)境氣候相對(duì)冷涼,并且不耐高溫。藜麥適宜的生長(zhǎng)溫度一般在18~22 ℃,最高環(huán)境溫度不能超過(guò)32℃,環(huán)境溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)停止甚至死亡,從播種到收獲無(wú)霜期需130 d 左右。我國(guó)西藏、青海、甘肅、內(nèi)蒙及銀川等地區(qū)都是黃土高原及高寒山區(qū),海拔高,氣候涼,夏秋季光照充足,晝夜溫差大,且降雨量較少,氣候特點(diǎn)較為鮮明,適宜黎麥種植。藜麥對(duì)土壤地形和酸堿度要求不高,凡灘地、梯田、旱平地、溝壩地等土地只要土壤酸堿度pH 值在5.5~8.5,均能種植,但以6.8~7.5酸堿度種植效果最佳。
藜麥在西藏、青海等地區(qū)推廣種植范圍較廣,甘肅省大面積推廣起步較晚,2014年甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所引進(jìn)了8個(gè)性狀表現(xiàn)比較優(yōu)良的藜麥品種,分別在河西灌溉區(qū)、康樂(lè)縣高寒陰濕區(qū)、永靖縣半干旱區(qū)以及定西旱作區(qū)等生態(tài)區(qū)進(jìn)行品種篩選及種植比較試驗(yàn),結(jié)果表明,所引選品種在上述各個(gè)生態(tài)區(qū)域都可結(jié)實(shí)且能成熟,供試品種中,產(chǎn)量最高可達(dá)5 175 kg/hm2[6]。張掖市甘州區(qū)和條山農(nóng)場(chǎng)分別從香港和玻利維亞各引進(jìn)2個(gè)中晚熟品種藜麥,經(jīng)試種發(fā)現(xiàn),在張掖河西走廊區(qū)內(nèi)145~170 d能達(dá)到成熟。
藜麥植物蛋白含量比其他谷物高,且含有的氨基酸均衡,在世界范圍享有“超級(jí)谷物”的美稱。同時(shí)含有豐富的膳食纖維、不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)元素和維生素。有研究發(fā)現(xiàn),藜麥含有部分植物化學(xué)物質(zhì)、具有抗氧化的活性[7]。藜麥健康功效的動(dòng)物和人類的實(shí)體試驗(yàn)研究尚未系統(tǒng),但是對(duì)藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分的分析研究已經(jīng)較為透徹。大量試驗(yàn)表明藜麥的脂肪酸、賴氨酸、亞油酸、葉酸、鈣和鐵含量均極顯著高于大米和小麥[8]。
藜麥籽粒中富含植物性蛋白質(zhì),其中以白蛋白和球蛋白含量最高,占到了總蛋白質(zhì)含量的44%~77%。氨基酸種類也非常豐富,多達(dá)16 種,且配比均衡,其中又以賴氨酸和組氨酸含量較高,因此,能有效改善“賴氨酸缺乏癥”,能作為孕產(chǎn)婦及嬰幼兒優(yōu)質(zhì)的氨基酸補(bǔ)充來(lái)源,而且其中9 種是人體必須的氨基酸,均能被人體有效吸收[3]。
藜麥除了蛋白質(zhì)含量高,脂肪含量也比較豐富,不飽和脂肪酸的平均含量是50~70 mg/g,大約是玉米籽的2倍。藜麥籽粒中的甘油三酸酯占到了50%以上,其中所含的不飽和脂肪酸多為ω-3 和ω-6。藜麥所含的中性脂類物質(zhì)中溶血磷脂酰膽堿占比達(dá)到57%,甘油二酸酯含量為20%[9]。
1)抗氧化活性。研究表明,藜麥提取物質(zhì)中的多酚類物質(zhì),具有良好的抗氧化活性。含有的多酚類物質(zhì)種類較多,這些物質(zhì)能夠阻斷自由基連鎖反應(yīng),接受代謝產(chǎn)生的自由基,有抑制細(xì)胞氧化的作用。藜麥富含的硒元素是合成谷胱甘肽酶的必需成分,谷胱甘肽酶在機(jī)體清除自由基反應(yīng)時(shí)起重要作用。藜麥中80%左右的總多酚化合物在體外具有生物活性,即該類物質(zhì)活性較強(qiáng),易被人體吸收利用。其他谷物中雖然也含有酚類物質(zhì),但都以酯類、苷類等聚合物的形式存在,生物活性較低,在腸道內(nèi)經(jīng)過(guò)消化酶類水解或者腸道內(nèi)菌群分解后,才能被人體吸收[10],因此藜麥作為補(bǔ)充人體所需酚類物質(zhì)的來(lái)源具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
2)抗炎、抗真菌活性。藜麥除了人體所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,還含有具有抗炎活性的類黃酮類化合物,其中有一種槲皮素及其苷類在臨床上可用于消炎,具有止咳祛痰的功能。Formica 等[11]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物具有誘導(dǎo)凋亡、抗誘變、超氧化物歧化酶和脂肪氧合酶活性、抑制蛋白激酶C 及阻礙組胺的釋放等生物活性,因此對(duì)于機(jī)體炎癥的發(fā)生起到一定的抑制作用。藜麥中含有多種皂苷,部分種類的單鏈糖苷類物質(zhì)能降低白色念球菌溶血活性,說(shuō)明藜麥具有抗真菌的作用。還有研究表明,藜麥皂苷在經(jīng)過(guò)堿性處理后,其抗真菌的活性明顯增強(qiáng),因堿性處理后的皂苷具有破環(huán)真菌細(xì)胞膜的功能。還有其中分離出的有些種類皂苷經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可作為一種治療肝臟疾病的藥物,在中國(guó)已經(jīng)可以進(jìn)行臨床應(yīng)用。
3)降血糖、減肥活性。藜麥?zhǔn)且环N低脂、低糖、高蛋白的食物,在如今II 型糖尿病高發(fā)的時(shí)代,藜麥可作為一種健康膳食,規(guī)律性地食用藜麥可有效降低糖尿病的發(fā)病幾率。藜麥中含有非常豐富的礦物質(zhì)元素及機(jī)體發(fā)育生長(zhǎng)所必需的微量元素,這些礦物元素能抑制或者激活葡萄糖代謝關(guān)鍵酶的合成通路,從而調(diào)節(jié)體內(nèi)血糖的含量。Mn、Co 是葡萄糖苷酶激發(fā)劑,能提高葡萄糖苷酶活性,葡萄糖苷酶能促進(jìn)纖維素降解及提高葡萄糖的利用率,藜麥中富含Mn、Co,因此食用藜麥能降低血液中的葡萄糖水平。異黃酮和VE組合具有促進(jìn)血液循環(huán)、軟化血管及促進(jìn)胰島素釋放的作用,在臨床上證明非常有效,藜麥里的異黃酮和VE高于其他谷物,再一次說(shuō)明藜麥對(duì)于血糖的調(diào)節(jié)作用。與此同時(shí),膳食纖維素對(duì)血糖及膽固醇的調(diào)節(jié)作用對(duì)人體非常有益,藜麥總膳食纖維含量為13.4%,能有效降低現(xiàn)在人群因飲食不規(guī)律、不平衡導(dǎo)致的高血壓、高血糖及肥胖發(fā)生率[12]。
藜麥籽實(shí)因蛋白質(zhì)含量豐富,作為飼料可有效改善動(dòng)物飼料中氨基酸來(lái)源[13]。當(dāng)前,雖然我國(guó)的藜麥種植行業(yè)發(fā)展迅速,但人民對(duì)于健康飲食的需求也逐漸上升,因此糧用藜麥及其加工產(chǎn)品在市場(chǎng)上供不應(yīng)求,現(xiàn)行情況下,將藜麥籽實(shí)作為飼用的成本較高,產(chǎn)品供給也無(wú)法滿足,因此可行性較小。但是藜麥除了籽實(shí)以外,其在加工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物如麩皮、秸稈等,仍含有比較豐富的蛋白資源。藜麥副產(chǎn)物具有很好的動(dòng)物蛋白飼料的基礎(chǔ),麩皮的有效蛋白含量在11.14%~14.94%,能作為動(dòng)物蛋白飼料補(bǔ)充劑[14]。成熟的藜麥秸稈纖維素的含量較高,該階段的秸稈飼料相較于藜麥籽粒及其全株飼料,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及適口性均較低,飼用價(jià)值也較低,但相較于現(xiàn)今主流的玉米秸稈飼料,藜麥秸稈具有相對(duì)明顯的飼料化利用優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槭斋@完籽實(shí)的藜麥秸稈木質(zhì)素含量比玉米秸稈低,因此簡(jiǎn)單粉碎加工后,草食性動(dòng)物比較適口,提高了飼料的利用率。而且秸稈飼料中的低木質(zhì)素含量能有效提高反芻動(dòng)物腸道內(nèi)的生物降解率,提高消化吸收率,因此,表明藜麥秸稈能作為反芻動(dòng)物的日糧進(jìn)行推廣。有研究表明,藜麥全株在開花期的生物產(chǎn)量能達(dá)11.4 t/hm2,蛋白含量超過(guò)17%,而且莖葉柔嫩多汁,適口性良好,可取其地上部分青綠飼料直接飼喂牛羊[15]。從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上來(lái)說(shuō),藜麥秸稈的飼喂價(jià)值低于苜蓿干草,但相較于玉米青貯高[16],從產(chǎn)量來(lái)說(shuō),在西北冷涼地區(qū),藜麥秸稈的飼用價(jià)值卻高于苜蓿干草。
目前,我國(guó)畜草矛盾還較為緊張,畜牧業(yè)的發(fā)展還需大量的進(jìn)口飼草來(lái)支撐。近年來(lái)我國(guó)“糧改飼”政策的推行有效緩解了這種矛盾,也降低了牧草進(jìn)口的依賴性。臨夏州作為甘肅省的主要畜牧生產(chǎn)地,新型品種飼草的種植及加工利用是亟待解決的問(wèn)題,藜麥作為臨夏州重要的推廣作物,其適應(yīng)性研究已經(jīng)得到證明,適宜在臨夏州部分地區(qū)大面積種植。但隨著人民對(duì)藜麥需求的增加,導(dǎo)致藜麥的市場(chǎng)價(jià)格不斷上升,因此藜麥原糧作為動(dòng)物飼料的成本逐步上升,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米的成本,藜麥籽粒在飼料生產(chǎn)中應(yīng)用的可行性暫時(shí)還很低。但臨夏州高寒陰濕區(qū)和干旱山區(qū)地區(qū)飼料原料結(jié)構(gòu)單一,僅以小麥秸稈、玉米秸稈為主要的飼料來(lái)源,藜麥副產(chǎn)品及其全株青貯可以成為當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)資料,隨著藜麥推廣種植面積逐步擴(kuò)大,藜麥米的加工副產(chǎn)物及飼用品種藜麥的青貯飼料開發(fā)利用技術(shù)以及在動(dòng)物日糧中的添加比例等多方面問(wèn)題亟待解決。目前國(guó)內(nèi)對(duì)藜麥品種的選育主要以獲得更多的高產(chǎn)糧食為目的,所以對(duì)于飼用藜麥品種的選育發(fā)展較為緩慢[17]。國(guó)內(nèi)主要引進(jìn)和推廣的飼用藜麥品種具有皂苷含量少、生物產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),因?yàn)樵碥蘸窟^(guò)高會(huì)影響飼料的適口性,限制其飼料開發(fā)的價(jià)值。
藜麥本身具有耐寒、耐貧瘠的特性,我國(guó)西北地區(qū)高海拔,氣候干燥、寒冷,土地貧瘠,藜麥飼草的開發(fā)利用有利于解決這些地區(qū)飼料原料的稀缺問(wèn)題。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)已培育出新型飼用藜麥品種,可以改變西北瘠薄地區(qū)飼料結(jié)構(gòu)單一的問(wèn)題,現(xiàn)今青貯裹包、壓縮顆粒飼料等飼草加工技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)度和應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大,對(duì)藜麥干草及全株飼料化利用起到了一定的推動(dòng)作用。因此,藜麥的推廣種植在改善生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民增收等方面有重要意義。