苦蕎調(diào)控血糖功效及其在糖尿病人主食開發(fā)中的應(yīng)用

仇 菊，吳偉菁，朱 宏

（1 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所 北京100081 2 廈門醫(yī)學(xué)院 營養(yǎng)與食品安全實(shí)驗(yàn)室 福建廈門361023）

苦蕎（ 韃靼蕎麥，F(xiàn)agopyrum tataricum Gaerth.）是蕎麥屬植物，區(qū)別于另外一個(gè)蕎麥品種甜蕎（普通蕎麥，F(xiàn)agopyrum esculentum Moench.）。前者以黃酮類功能成分為主的功效活性更為突出[1]。中國苦蕎種植面積和產(chǎn)量居世界第一，主要產(chǎn)區(qū)分布在云貴川高原、青藏高原、甘肅甘南等低緯度、高海拔地區(qū)，以及山西、陜西、內(nèi)蒙古等高緯度、高海拔地區(qū)[2]?？嗍w是食藥兼用的食物，其營養(yǎng)和藥用價(jià)值近年來備受關(guān)注，以其為主要原料開發(fā)的健康食品也在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著越來越重要的作用。本文詳述了苦蕎調(diào)控血糖健康功效的研究進(jìn)展，分析了苦蕎在糖尿病主食食品開發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀?；诳嗍w中多種具有調(diào)控血糖的功能活性成分的功效評(píng)價(jià)及作用機(jī)制的研究證據(jù)，針對(duì)苦蕎在糖尿病患者主食結(jié)構(gòu)改善中的重要作用，提出未來苦蕎營養(yǎng)功能評(píng)價(jià)及主食制品研發(fā)的新思路。

1 苦蕎食品的人群健康效用研究

早在2 000年以前，我國就有學(xué)者對(duì)苦蕎食品進(jìn)行臨床效果研究，然而，至今苦蕎的臨床研究證據(jù)仍然較少。采用受試者干預(yù)前、后對(duì)比是早期營養(yǎng)干預(yù)研究的常用方法。北京同仁醫(yī)院運(yùn)用苦蕎麥粉，對(duì)84 名糖尿病患者，進(jìn)行為期1 個(gè)月的營養(yǎng)干預(yù)。通過患者前后血糖對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在完成試驗(yàn)的78 例患者中，食用苦蕎粉后空腹血糖下降者占57.1%，降低至正常者23%，無變化者19.2%；血糖降低的62 例患者中，停藥者9.6%，減藥者21.2%，藥量不變者69.2%。研究認(rèn)為苦蕎麥粉具有降糖、降脂效果，可作為預(yù)防和輔助治療糖尿病合并高血脂癥的食品[3]。隨后，北京同仁醫(yī)院又與北京中醫(yī)醫(yī)院等3 家醫(yī)院擴(kuò)大規(guī)模再次對(duì)296 例糖尿病患者進(jìn)行苦蕎麥粉為期1 個(gè)月的干預(yù)。同樣采用前后對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，顯效率為51.35% ，有效率為45% ，總有效率為91.35%，并與動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果相互印證，再次驗(yàn)證了苦蕎有效控制血糖及血脂的效果[4]。也有研究采用苦蕎與其它食品復(fù)配成功能食品進(jìn)行糖尿病改善作用研究，如將苦蕎黃酮提取物與螺旋藻混合制成咀嚼片，對(duì)40 例2型糖尿病患者進(jìn)行為期60 d 的干預(yù)，通過前后對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)其顯著降低患者空腹血糖及餐后2 h血糖的效果[5]。

隨著營養(yǎng)學(xué)研究方法的不斷進(jìn)步，橫斷面研究或雙盲對(duì)照等方法也運(yùn)用到了蕎麥營養(yǎng)干預(yù)試驗(yàn)。Zhang 等[6]在我國內(nèi)蒙古開展了3 542 人的橫斷面研究，并對(duì)其中961 名受試者進(jìn)行了空腹血脂和血糖的檢測，發(fā)現(xiàn)在庫倫旗和科左后旗兩個(gè)地區(qū)飲食習(xí)慣不同，庫倫旗以蕎麥為主食而科左后旗以玉米為主食，二者存在顯著差異。而兩個(gè)地區(qū)的高血壓（18.22% vs.23.31%）、血脂異常（26.58% vs.31.04%）和高血糖（1.56% vs.7.7%）患病率也存在顯著差異，說明與玉米相比，蕎麥作為主食消費(fèi)量與降低患病率密切相關(guān)。直到2012年，苦蕎才引起國際臨床研究的關(guān)注，Wieslander等[7]運(yùn)用兩種蕎麥分別制成餅干（含量均為46.6%），進(jìn)行為期4 周的雙盲交差干預(yù)試驗(yàn)，對(duì)比分析了甜蕎和苦蕎餅干對(duì)62 名健康女性的頭疼及疲勞等癥狀的作用，發(fā)現(xiàn)苦蕎餅干使受試者攝入了更多的蘆丁和槲皮素，從而一定程度緩解疲勞。

最近一項(xiàng)臨床研究通過隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，采用全苦蕎食品（100%苦蕎制成的苦蕎米、苦蕎面、苦蕎沖調(diào)粉）對(duì)165 例2 型糖尿病患者進(jìn)行為期4周的營養(yǎng)干預(yù)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與僅接受飲食教育的對(duì)照組相比，苦蕎飲食組的糖尿病人當(dāng)苦蕎日均攝入量大于110 g 時(shí)，其空腹胰島素水平（2.46～2.39 Ln mU/L）、總膽固醇濃度（5.08～4.79 mmol/L）以及低密度脂蛋白膽固醇濃度（3.00～2.80 mmol/L）顯著降低；苦蕎飲食組攝入的蛋白質(zhì)、膳食纖維和黃酮類化合物含量均顯著增加[8]。由于糖尿病患者伴隨不同程度的腎功能損害，研究還發(fā)現(xiàn)苦蕎飲食組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）顯著降低，可見苦蕎食品具有改善糖尿病腎病早期患者腎功能的潛力[9]。對(duì)2 型糖尿病伴肥胖患者分析發(fā)現(xiàn)，苦蕎食品通過控制總膽固醇（5.17～4.73 mmol/L）及低密度脂蛋白膽固醇濃度（3.12～2.79 mmol/L），能夠有效降低肥胖患者的腰圍（100.82～99.11 cm）[10]。這些研究結(jié)果為苦蕎作為主食替代部分精制米面，通過改善膳食結(jié)構(gòu)從而改善糖尿病患者的健康效應(yīng)提供了進(jìn)一步的科學(xué)證據(jù)（見表1）。

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

2 以苦蕎籽粒為原料的動(dòng)物試驗(yàn)研究

目前，對(duì)苦蕎體內(nèi)血糖調(diào)控作用的研究，多數(shù)集中在以苦蕎籽粒為原料的提取物，主要是醇提物和水提物，其中，醇提物中的苦蕎黃酮和水提物中的手性肌醇DCI 研究較早也最多。大部分研究將苦蕎的降血糖作用歸功于苦蕎黃酮，因?yàn)槠浜亢突钚赃h(yuǎn)遠(yuǎn)高于DCI。降血糖動(dòng)物試驗(yàn)一般采用高脂或高糖誘導(dǎo)的糖尿病模型鼠，或通過注射鏈脲佐菌素（STZ）或四氧嘧啶誘導(dǎo)糖尿病模型鼠。

2.1 高脂誘導(dǎo)的糖尿病鼠

在高脂飲食誘導(dǎo)的糖尿病大鼠中，苦蕎黃酮提取物能夠降低血漿及肝臟總膽固醇、總甘油三酯水平，提高抗氧化活性，抑制脂肪過氧化物形成[11]。在高脂飲食誘導(dǎo)的糖尿病小鼠中，飼喂苦蕎黃酮提取物也顯著降低了脂質(zhì)代謝紊亂小鼠的空腹血糖、提高胰島素敏感性，降低血漿總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇，同時(shí)提高抗氧化活性[12]。

2.2 高果糖誘導(dǎo)的糖尿病鼠

在由高果糖誘導(dǎo)的糖尿病小鼠中，苦蕎黃酮提取物（含53.6% 蘆丁及37.2%槲皮素，總黃酮含量為90.8%）能夠阻止血糖及胰島素升高，而且呈現(xiàn)劑量依賴性。當(dāng)苦蕎黃酮提取物的灌胃質(zhì)量濃度為50 mg/kg，就可以觀察到其抑制血糖升高的作用，隨著質(zhì)量濃度升高至800 mg/kg，其改善胰島素抵抗及增強(qiáng)糖耐受的作用逐漸增強(qiáng)[13]?？嗍wDCI 提取物（含34.06% DCI）也能夠降低高果糖誘導(dǎo)糖尿病小鼠的空腹血糖、血脂及膽固醇，改善胰島素抵抗并保護(hù)氧化肝損傷[14]。

2.3 四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病鼠

在四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠中，采用苦蕎黃酮粗提物（100～400 mg/kg）灌胃28 d，能夠降低其空腹血糖，提高血清胰島素水平，增強(qiáng)抗氧化活性[15]。采用苦蕎麩皮正丁醇提取物（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、血清胰島素和胰島素抵抗指數(shù)、甘油三酯均顯著降低，胰島素敏感指數(shù)極顯著升高，高劑量組大鼠的總膽固醇顯著降低[16]。采用苦蕎麩皮DCI 提取物（含22%DCI、7.3%蛋白、2.8%脂肪）灌胃4 周（45～183 mg/kg，相當(dāng)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，增強(qiáng)胰島素免疫反應(yīng)性[17]。

2.4 鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的糖尿病鼠

在STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠中，苦蕎水溶性粗提物（含0.2% DCI、5.7%糖醇、6%蔗糖、5%蛋白等）能夠降低餐后90 min 和120 min 的血糖[18]。也有研究采用不同濃度乙醇從苦蕎麩皮中提取苦蕎黃酮和DCI 的混合物，灌胃STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠，發(fā)現(xiàn)低濃度乙醇提取物（含3.01% DCI，0.26%黃酮）降低空腹血糖及改善糖耐量的效果明顯，而高濃度乙醇提取物（含45.3%黃酮，0.24% DCI）的這一效果并沒有更顯著，即使其抗氧化效果明顯[19]。這就提示，苦蕎中水溶性成分對(duì)血糖的調(diào)控作用不容忽視。

上述研究表明，苦蕎黃酮及DCI 的粗提物，在不同糖尿病模型鼠中均體現(xiàn)顯著的降血糖活性，并呈一定程度的劑量依賴性。因此，在隨后的研究中，進(jìn)一步純化蘆丁、槲皮素或異槲皮素等主要的苦蕎黃酮以及DCI，將其進(jìn)行體內(nèi)降血糖功效驗(yàn)證，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功效機(jī)制深入研究，成為近二十年來，苦蕎生物活性物質(zhì)研究的主流。而包括水溶性成分等其它苦蕎功能組分則在近幾年開始逐步受到關(guān)注。

3 苦蕎中調(diào)控血糖的物質(zhì)基礎(chǔ)

苦蕎富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物元素和維生素等營養(yǎng)成分及多種生物活性物質(zhì)[20]?？嗍w的淀粉、脂肪酸和蛋白質(zhì)含量與甜蕎相比無顯著差異；總黃酮和多酚含量均高于甜蕎；低聚糖含量包括水蘇糖和棉籽糖，均低于甜蕎[21]?？嗍w中已經(jīng)報(bào)道的降血糖物質(zhì)包括生物類黃酮、酚類物質(zhì)[13]、D-手性肌醇[17]、糖醇、蛋白質(zhì)等[12]（見表2）。

表2 苦蕎調(diào)控血糖的物質(zhì)基礎(chǔ)Table 2 Functional components of tartary buckwheat for regulating blood glucose

3.1 生物類黃酮

苦蕎富含生物類黃酮，尤其含有一般谷物中沒有的蘆丁[22]。目前苦蕎中已鑒定出的黃酮類物質(zhì)有槲皮素、山奈酚、異槲皮素、山奈酚-3-蕓香糖苷、槲皮素-3-O-蕓香糖苷-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-蕓香糖葡萄糖苷等[23-24]。其中，蘆丁是苦蕎黃酮最主要的成分，占比高達(dá)80%～90%[25-26]。有研究測定了21 種不同苦蕎中，蘆丁、槲皮素及總黃酮含量分別為6.06～18.67，0.31～2.38 及6.65～22.27 mg/g[27]?？嗍w黃酮具有多種生理活性，包括抗氧化活性[23]、抗炎、護(hù)肝等作用[28]。其對(duì)血糖的影響報(bào)道也較多。例如，高脂飲食中添加0.1%蘆丁能夠改善高脂飼養(yǎng)引起的大鼠高血脂及肥胖，這可能歸因于其提高大鼠肌肉線粒體活性及AMPK 活性的作用[29]。采用蘆?。?5～100 mg/kg）灌胃STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠45 d，能夠通過促進(jìn)糖原合成，降低其空腹血糖，糖化血紅蛋白，提高胰島素、C-反應(yīng)蛋白水平。同時(shí)降低與氧化應(yīng)激相關(guān)的TBA 及脂肪過氧化物、提高非酶抗氧化物水平[30]?？嗍w黃酮提取物經(jīng)過高壓處理并純化后獲得的異槲皮素，經(jīng)證實(shí)同樣具有降血糖功效，灌胃200 mg/kg 異槲皮素能夠顯著降低糖尿病小鼠的血糖、C-蛋白、甘油三酯、總膽固醇及尿素氮水平等，這與其提高胰島素β 細(xì)胞的免疫反應(yīng)密切相關(guān)[31]?？嗍w黃酮的降血糖作用與其提高肝臟中的IRS-1、Akt 及PI3K 磷酸化水平有關(guān)，也與其較強(qiáng)的抗氧化活性有關(guān)，能夠通過調(diào)節(jié)Nrf2 改善糖尿病鼠的氧化應(yīng)激狀態(tài)[32]。

苦蕎黃酮調(diào)控血糖的作用機(jī)制，一方面通過抑制淀粉消化酶活性干擾淀粉消化生產(chǎn)葡萄糖及其吸收，另一方面通過調(diào)控葡萄糖在肌肉及肝臟等組織中的代謝。對(duì)消化酶抑制活性的研究表明，苦蕎中蘆丁、槲皮素及異槲皮素能夠抑制α-葡萄糖苷酶活性及α-淀粉酶活性，從而降低淀粉消化速率[33-34]。這3 種黃酮對(duì)α-葡萄糖苷酶活性抑制明顯，其中，槲皮素對(duì)α-葡萄糖苷酶活性抑制作用最強(qiáng)。而它們對(duì)α-淀粉酶活性的抑制作用相對(duì)較弱[34]。通過細(xì)胞試驗(yàn)對(duì)苦蕎黃酮調(diào)控糖代謝的作用研究表明，其能夠抗擊高果糖引起的HepG2肝細(xì)胞的胰島素抵抗，通過激活Nrf2 通路，提高IRS-1 水平，從而提高葡萄糖在肝細(xì)胞中的吸收[35]?？嗍w黃酮提取物能夠通過提高FL83B 肝細(xì)胞中Akt 磷酸化及阻止高糖引起的PPAPγ 降解，提高肝臟抗氧化酶活性，從而改善胰島素抵抗情況[13]。研究也表明這些糖代謝調(diào)控作用與苦蕎黃酮提取物抑制ROS 的抗氧化活性密切相關(guān)，其對(duì)HepG2 葡萄糖消化利用及肝糖原合成，是發(fā)揮降血糖作用的重要途徑[36]。劑量效應(yīng)研究表明，蘆丁在100 μmol/L 的濃度水平上對(duì)正常骨骼肌細(xì)胞中（C2C12，L6）的葡萄糖吸收無明顯影響，但對(duì)S961 誘導(dǎo)的胰島素抵抗骨骼肌細(xì)胞具有改善胰島素抵抗、促進(jìn)糖吸收的功效[37]。更低劑量的蘆丁

（10 μmol/L 及10 nmol/L）則骨骼肌細(xì)胞糖吸收無影響，而更高劑量的蘆?。?00 μmol/L）可以通過PI3K/PKC/MAPK 途徑增加GLUT4 的表達(dá)，提高肌肉中葡萄糖吸收利用[38]。在由TBHP 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激狀態(tài)的骨骼肌細(xì)胞L6 中，槲皮素比蘆丁促進(jìn)糖吸收的作用更顯著[39]。

3.2 肌醇及糖醇

苦蕎和甜蕎麥中均含有自由型D-手性肌醇（DCI）及糖醇，糖醇是DCI 的半乳糖苷衍生物?？嗍w中含有糖醇A1、A2、A3 及B1、B2 5 種不同結(jié)構(gòu)的糖醇[40]。經(jīng)氣相色譜衍生法測得苦蕎中含有17.86 mg/g 的可溶性碳水化合物，其中蔗糖為7.92 mg/g，糖醇為3.78 mg/g，而自由型DCI 為0.024 mg/g[40]，這些糖醇及手性肌醇主要富集于苦蕎麩皮中。最近一項(xiàng)研究測定了苦蕎麩皮中可溶性碳水化合物的組成，其中蔗糖、糖醇、自由型DCI 含量分別為20.96，9.97，0.88 mg/g[41]，可見糖醇含量是手性肌醇幾十甚至是幾百倍。然而，目前關(guān)于DCI的功效活性報(bào)道很多，糖醇的報(bào)道卻極少。

DCI 是除苦蕎黃酮以外研究最多的苦蕎活性成分。關(guān)于DCI 的定量分析已有較多報(bào)道，通過近紅外掃描方法測得的苦蕎籽粒中DCI 含量為1.79～2 mg/g[42]。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用及液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測得苦蕎中DCI 在籽粒中的分布為0.04 mg/g（殼），3.34 mg/g（麩皮），2.30 mg/g（外層粉），0.50 mg/g（芯粉）和1.58 mg/g（全粉）[43]。首先，體外酶抑制試驗(yàn)表明，手性肌醇粗提物在低質(zhì)量濃度下，對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制效果不明顯，在高濃度下（IC5017.35 g/L）抑制效果明顯，但顯著小于阿卡波糖的抑制效果（IC500.034 g/L）[44]。其次，體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)表明，純DCI 在對(duì)糖尿病大鼠的灌胃劑量達(dá)到30～60 mg/kg 時(shí)，能夠通過提高糖原合成酶（GS）活性，促進(jìn)肌肉及肝臟中的糖原合成；并通過調(diào)控PI3K/Akt 信號(hào)通路，促進(jìn)GLUT4 介導(dǎo)的葡萄糖在肌肉及肝臟中的吸收利用，從而顯著降低空腹血糖及血清胰島素含量[45]。再次，苦蕎DCI 及不同結(jié)構(gòu)的各類肌醇的降血糖作用機(jī)理研究也較多。有研究表明，DCI 及其它構(gòu)型肌醇（Lchiro-inositol、epi-inositol 和muco-inositol）都可以通過增強(qiáng)骨骼肌細(xì)胞中GLUT4 轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)葡萄糖吸收利用，從而發(fā)揮降血糖作用[46]。另外一項(xiàng)研究證明，DCI、L-chiro-inositol 和3-O-Methyl-D-chiro-inositol 對(duì)骨骼肌細(xì)胞中GLUT4 轉(zhuǎn)運(yùn)的促進(jìn)作用與胰島素依賴的另一通路中PKCζ/λ 磷酸化水平有關(guān)[47]。最后，在人體內(nèi)的試驗(yàn)也認(rèn)為，DCI 的降血糖作用是通過增強(qiáng)人體骨骼肌中胰島素受體磷酸化水平實(shí)現(xiàn)的[48]，但DCI 也能夠在無胰島素的情況下直接激活人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞PKB/Akt 的磷酸化[49]。由此可見，苦蕎DCI 的降血糖功效已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，且其作用機(jī)制也從細(xì)胞水平、動(dòng)物水平及人體內(nèi)代謝機(jī)制各個(gè)層面都有較深入的認(rèn)識(shí)。

由于大部分研究將苦蕎水提物的功效都?xì)w功于DCI，并認(rèn)為人胃中不存在α-半乳糖苷酶無法將糖醇降解成DCI，進(jìn)而糖醇無法發(fā)揮作用。因此，DCI 的降血糖活性研究很多，而糖醇的降血糖活性報(bào)道極少。但最近研究發(fā)現(xiàn)苦蕎糖醇也具有調(diào)控糖脂穩(wěn)態(tài)的作用?？嗍w糖醇以糖醇B1 為主，且其比糖醇A1 和DCI 能夠更有效地控制糖尿病小鼠的血糖上升，通過提高肝臟和肌肉中的胰島素受體-β 表達(dá)及促進(jìn)PI3K 磷酸化從而改善小鼠胰島素抵抗。糖醇能夠像DCI 一樣改善糖尿病小鼠的脂質(zhì)代謝[41]。因此，苦蕎很可能作為糖醇較豐富的來源，具有發(fā)揮調(diào)控糖脂穩(wěn)態(tài)功能的潛力，但其具體作用機(jī)制仍有待深入研究。

3.3 抗性淀粉

淀粉的消化吸收是影響餐后血糖的直接因素。根據(jù)淀粉的消化速率，將淀粉分為快消化淀粉、慢消化淀粉、抗性淀粉。抗性淀粉是指不能在人體內(nèi)被小腸消化、吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱。由于抗性淀粉難以消化、吸收，并能在腸道內(nèi)發(fā)酵改善腸道菌群多樣性并釋放短鏈脂肪酸，其具有抑制餐后血糖升高、改善脂質(zhì)代謝、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等健康作用。

苦蕎淀粉中含有39%的直鏈淀粉，淀粉顆粒較?。郊s為3～14 μm），淀粉結(jié)晶度高于甜蕎淀粉（34.95% vs.26.92%）[50]；且其糊化峰值溫度為68.8～70.8 ℃，高于小麥淀粉（63.7 ℃）及甜蕎淀粉（66.3～68.8 ℃），說明苦蕎淀粉更難糊化[51]。苦蕎中含有較高的抗性淀粉，為13.42%～22.5%[27]，抗性淀粉顆粒無定型，粒徑約為150 μm，為非晶型玻璃體[50]。研究表明，飼喂苦蕎淀粉能夠降低高脂飲食誘發(fā)的脂質(zhì)代謝紊亂小鼠模型的空腹血糖、提高胰島素敏感性，改善血脂代謝，同時(shí)能夠提高小鼠抗氧化性[28]。同時(shí)，苦蕎抗性淀粉可通過增加小鼠體內(nèi)菌群多樣性，改善高脂膳食引起的小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)失衡[52]。

3.4 膳食纖維

苦蕎膳食纖維含量較高，以不溶性膳食纖維為主。有研究測定了30 份不同苦蕎中總膳食纖維含量為4.61%～40.95%，平均值17.18%；不溶性膳食纖維含量為3.36%～31.08%，平均值為9.65%；可溶性膳食纖維含量為0.92%～17.51%，平均值為7.53%[53]。對(duì)于苦蕎膳食纖維的研究主要集中在膳食纖維提取工藝優(yōu)化、改性及其加工特性的研究等[54-56]。目前已有研究報(bào)道苦蕎的可溶性膳食纖維，也被稱為可溶性非淀粉類多糖，具有抗氧化活性[57-58]，抗疲勞作用[59]，抑制α-糖苷酶的作用[60]，以及抑制HepG2 人肝癌細(xì)胞生長[49]、THP-1 人髓系白血病單核細(xì)胞增殖[51]和保護(hù)HUVECs（人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞）細(xì)胞損傷的作用[62]。除此之外，關(guān)于苦蕎膳食纖維及多糖的降血糖作用的報(bào)道極少，更缺乏對(duì)其血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)控作用的體內(nèi)研究。

谷物膳食纖維調(diào)控血糖的作用的研究主要來自于小麥麩皮、燕麥和大麥等全麥中膳食纖維的報(bào)道。谷物膳食纖維攝入與2 型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)降低顯著相關(guān)[63-65]，然而來源于水果和蔬菜中的膳食纖維卻無相關(guān)性[66]。谷物膳食纖維通過干擾葡萄糖擴(kuò)散及抑制α-淀粉酶活性，控制餐后血糖上升[67-68]、提高胰島素敏感性[69-71]、增加胰島素釋放激素（GIP）[72]、腸道發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFAs）、調(diào)節(jié)血脂代謝[73]、提高抗氧化性[74-75]、降低炎癥反應(yīng)[76]及控制體重[63-64，71，77]等?？扇苄陨攀忱w維的研究主要集中在燕麥和大麥中的β-葡聚糖，通過體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，其控制餐后血糖（抑制消化酶及延緩腸胃排空）[78]、促進(jìn)肝糖原合成[79-80]、降低空腹血糖、改善胰島素抵抗[79-82]、保護(hù)胰腺結(jié)構(gòu)及β 細(xì)胞完整性[80]、腸道發(fā)酵產(chǎn)生SCFAs[83]、調(diào)節(jié)血脂（降低總膽固醇及低密度膽固醇，增加高密度膽固醇）[82，84-85]、降低炎癥反應(yīng)[86]等作用。

3.5 蛋白質(zhì)及活性肽

苦蕎蛋白質(zhì)的氨基酸組成均衡，富含人體所需的8 種必需氨基酸，生物價(jià)高，其中亮氨酸是主要的限制氨基酸[87]。苦蕎蛋白以白蛋白（43.8%）為主，其次是谷蛋白（14.6%）、醇溶蛋白（10.5%）、球蛋白（7.8%）[88]。4 種蛋白的消化率由高到低依次為：白蛋白（81.2%）>球蛋白（79.6%）>醇溶蛋白（67.0%）和谷蛋白（58.1%）[88]。苦蕎與甜蕎的蛋白質(zhì)含量類似[27]。相比于小麥胚芽蛋白（89.1%）及大豆蛋白（85.5%），苦蕎蛋白消化利用率較低[89-90]。

研究表明，苦蕎蛋白具有多種生理活性，包括抗氧化[91-92]、抗乳腺癌[93]、抗菌[94]、抑制血管緊張素ACE 從而降血壓等活性?？嗍w蛋白對(duì)糖脂代謝的調(diào)控作用最近開始受到關(guān)注，周小理等[12]發(fā)現(xiàn)其能夠降低高脂飲食誘發(fā)的脂質(zhì)代謝紊亂小鼠的空腹血糖、提高胰島素敏感性，改善脂質(zhì)代謝。但多數(shù)研究仍集中于其對(duì)脂質(zhì)代謝的改善。例如，通過改善腸道菌群預(yù)防高脂小鼠的血脂異常[95]；通過促進(jìn)膽固醇分解及甾醇類排出降低高膽固醇飼養(yǎng)大鼠的膽固醇水平[96]；通過PGC-1α/SIRT1 途徑改善脂質(zhì)代謝的分子調(diào)控機(jī)制[97]。然而，關(guān)于苦蕎活性肽結(jié)構(gòu)解析及生物活性的研究鮮見報(bào)道。來源于其它谷物的活性肽降血糖作用已有報(bào)道，例如，來源于小米[98]、大米[99-100]、燕麥的活性肽[101]具有降低血糖、提高胰島素敏感性的作用。大米麩皮蛋白水解物具有抑制α-淀粉酶作用[102]。來自于燕麥、蕎麥、大麥、玉米、脫脂大米麩皮蛋白能夠抑制使胰島素降解的酶DPP4 的活性[103-104]。因此，苦蕎蛋白調(diào)控血糖的功效活性，及其活性肽段的鑒定、作用機(jī)制仍然缺乏直接科學(xué)證據(jù)。

4 苦蕎在糖尿病主食食品研發(fā)中的應(yīng)用

從上述苦蕎維持血糖穩(wěn)態(tài)的諸多科學(xué)證據(jù)可以看出，苦蕎作為食藥同源的谷物，是糖尿病人主食的理想選擇。充分發(fā)揮苦蕎在日常膳食中部分替代精制米面，維持糖尿病人血糖穩(wěn)態(tài)的作用，是提升其附加值，帶動(dòng)苦蕎產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑。然而，主食加工技術(shù)對(duì)苦蕎活性物質(zhì)的不利影響，以及平衡營養(yǎng)素保持及產(chǎn)品感官品質(zhì)，研發(fā)出有功效、多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化、可接受度高的糖尿病主食制品，仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

4.1 主食加工過程中苦蕎活性物質(zhì)的變化

苦蕎必須通過加工才能食用，而不同加工工藝會(huì)對(duì)苦蕎的營養(yǎng)成分造成不同程度的影響。例如，蒸煮、干燥、烘烤等加工過程會(huì)導(dǎo)致苦蕎黃酮顯著減少，進(jìn)而其α-葡萄糖苷酶抑制活性隨之降低[105]。普通蒸煮（100 ℃，15 min）會(huì)小幅度降低苦蕎黃酮含量，高壓或更高溫度的處理（121 ℃，100 kPa，15 min）會(huì)大幅降低苦蕎黃酮含量，約四分之一的黃酮會(huì)被破壞[106]。有研究表明，黑苦蕎米的熟化工藝沒有對(duì)黃酮含量產(chǎn)生明顯影響，依舊具有較好的抑制α-葡萄糖苷酶的活性[36]。在以30%的苦蕎粉添加到小麥粉中制作苦蕎饅頭的過程中，和面、發(fā)酵后黃酮總量、蘆丁含量及抗氧化活性增加，蒸饅頭后則小幅度降低；發(fā)酵時(shí)間對(duì)黃酮含量及抗氧化活性影響不明顯，研究認(rèn)為蒸饅頭是一種有利于保持苦蕎黃酮的生物活性的加工方式[107]。以苦蕎粉、小麥粉為主要原料制作苦蕎掛面的研究表明，加水、和面、醒置、壓延、干燥工藝前后的黃酮含量差異均不顯著，苦蕎黃酮在掛面加工過程中具有較好的穩(wěn)定性[108]。

通過一些前處理，也可以提升苦蕎籽粒中黃酮含量。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過浸泡后苦蕎中總酚、總黃酮、蘆丁含量以及抗氧化活性顯著提高，原因可能是在苦蕎種子浸泡萌發(fā)過程中，大量結(jié)合態(tài)的黃酮被酶水解釋放出來，提高了可提取黃酮的含量[106]。谷物中的大部分酚類物質(zhì)都是與蛋白、多糖、脂質(zhì)等大分子以共價(jià)鍵聚合存在的結(jié)合態(tài)，不容易被提取出來。而浸泡過程中，苦蕎自身含有的多種酶被激活，在這些酶的作用下，一些處于結(jié)合態(tài)的酚類物質(zhì)水解成了游離態(tài)，從而增加了可提取總酚的含量。有研究報(bào)道通過酶法處理苦蕎膳食纖維，可提高其總酚、總黃酮含量，及抗氧化活性[55]。研究不同加工處理方式對(duì)DCI 的影響發(fā)現(xiàn)，苦蕎籽粒、苦蕎面、苦蕎茶和苦蕎脆片中，DCI 含量分別為0.178～0.212，0.106～0.147，0.366～0.387 和0.099～0.104 mg/g[109]。通過壓熱老化工藝并結(jié)合酶處理苦蕎，可以提高其抗性淀粉含量約5%～10%[110]。

由此可見，苦蕎米、苦蕎面、苦蕎饅頭中活性物質(zhì)黃酮仍得到了較好的保持，普通蒸煮方式對(duì)苦蕎活性物質(zhì)稍有影響，但高壓、高溫處理則大量破壞生物活性物質(zhì)。浸泡、發(fā)芽、酶解、老化等處理方式都有利于苦蕎中活性物質(zhì)含量增加、活性增強(qiáng)。但這些加工方式與苦蕎活性物質(zhì)調(diào)控血糖作用的關(guān)系仍然缺乏直接試驗(yàn)證據(jù)。

4.2 苦蕎在中國糖尿病主食食品研發(fā)中的應(yīng)用

目前，苦蕎食品仍然多以苦蕎茶、苦蕎粑粑等具有悠久飲用或食用歷史的傳統(tǒng)食品形式，或以初加工制品苦蕎米、苦蕎粉形式為主，市場上也逐漸涌現(xiàn)出以苦蕎粉為原料加工制成的苦蕎掛面、鮮面等面制品；苦蕎片等膨化制品；以及苦蕎酒等飲品，但市場占有率均不高。隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)營養(yǎng)健康、方便快捷食品的需求越來越旺盛。如何通過優(yōu)化加工技術(shù)保持苦蕎中多種功能成分的生物活性，并發(fā)揮營養(yǎng)配伍中其它原料及營養(yǎng)素的增效作用，生產(chǎn)出多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化的苦蕎制品，是苦蕎在糖尿病主食食品甚至是功能型食品或特殊膳食食品研發(fā)中面臨的主要挑戰(zhàn)。

針對(duì)苦蕎在糖尿病主食食品中的作用，未來苦蕎食品研發(fā)可以從以下幾方面考慮：（1）提高苦蕎原料在食品中的占比，例如100%純苦蕎面條比與小麥混合制成的面條GI 值要低。（2）通過工藝優(yōu)化，提升制品調(diào)控血糖穩(wěn)態(tài)的效果，例如苦蕎面采用乳酸菌發(fā)酵而非酵母發(fā)酵，因?yàn)榻湍赴l(fā)酵會(huì)產(chǎn)生氣體而使得面制品具有多孔結(jié)構(gòu)，比乳酸菌發(fā)酵形成的致密結(jié)構(gòu)面制品的GI 值要高，且乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生有機(jī)酸也能降低面制品的GI值[111]；再比如苦蕎在內(nèi)源酶作用下的發(fā)芽，會(huì)降低蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，增加維生素和膳食纖維含量，并改善礦物質(zhì)和酚類的生物利用率，因此發(fā)芽后容易吸收不利于血糖控制，但其膳食纖維、維生素和酚類含量增加及生物利用率提高又有利于血糖控制[112]。（3）注重產(chǎn)品在蛋白質(zhì)、膳食纖維、抗性淀粉、黃酮多酚、多糖、多肽等營養(yǎng)素和功能成分含量的體現(xiàn)，在加工技術(shù)支撐保障的基礎(chǔ)上，可在制品的營養(yǎng)成分表或包裝標(biāo)識(shí)上宣稱成分含量。（4）通過完善特殊膳食食品標(biāo)準(zhǔn)化的功效證據(jù)及健康聲稱的標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)糖尿病人可以自行選購到符合自己營養(yǎng)需求的農(nóng)產(chǎn)品或食品，最終促進(jìn)苦蕎在糖尿病主食開發(fā)中發(fā)揮健康作用。

5 結(jié)論

綜上所述，已有較多的科學(xué)證據(jù)表明苦蕎具有調(diào)控血糖的健康功效，其發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制也被解析得越來越清楚，在對(duì)苦蕎中蛋白質(zhì)、活性肽、膳食纖維及抗性淀粉等血糖調(diào)控作用方面仍然需要更直接的科學(xué)證據(jù)。這些研究為苦蕎作為糖尿病食品提供了依據(jù)。隨著糖尿病人對(duì)主食的健康需求市場不斷擴(kuò)大，多樣化的控糖食品開始涌現(xiàn)，苦蕎食品的未來發(fā)展可以從提高食品中苦蕎原料占比、提升制品調(diào)控血糖穩(wěn)態(tài)效果的技術(shù)層面，以及特征成分標(biāo)識(shí)、特殊膳食標(biāo)準(zhǔn)建立的標(biāo)準(zhǔn)化管理方面突破，以期更好地發(fā)揮苦蕎的健康價(jià)值。