综述：遗传多样性和环境因素对蚕豆蛋白质组成及抗营养组分的影响

这篇综述系统分析了遗传背景（品种差异）和环境条件（温度、水分、土壤等）如何通过基因型×环境互作（G×E）影响蚕豆的蛋白质含量、氨基酸组成、消化率及抗营养因子（如单宁、植酸、巢菜碱/伴巢菜碱）水平。文章强调了通过育种策略（如选育低抗营养因子、高消化率品种）和加工干预（如脱壳、发芽、发酵）优化蚕豆营养价值的潜力，并呼吁建立蛋白质和抗营养因子分析的方法学标准化，以推动蚕豆作为可持续植物蛋白源的更有效利用。

　　

Abstract

随着健康、环境和伦理考量推动植物基饮食日益普及，植物蛋白来源需要多样化和优化。蚕豆以其高蛋白含量（约38%）和理想的营养特性，显示出作为传统动物蛋白可持续替代品的巨大潜力。本综述重点阐述了蚕豆品种间在蛋白质含量、质量及抗营养因子水平上的变异性，这些变异受遗传和环境因素影响。关键环境条件——如温度、灌溉和土壤组成——通常通过基因型×环境（G×E）互作调节蛋白质水平和消化率。包括单宁、植酸和巢菜碱/伴巢菜碱在内的抗营养因子对营养生物利用度和蛋白质利用构成挑战。然而，育种计划的进展使得培育低抗营养、高消化率品种成为可能。加工干预如脱壳、浸泡、发芽、发酵和热处理可减轻这些限制并增强功能和感官特性。本文综述独特地整合了品种差异、G×E互作和育种策略以优化营养产出，并呼吁在蛋白质和抗营养因子分析中实现方法学标准化。通过协调育种、农艺和加工创新，可以更有效地利用蚕豆作为营养可行且可持续的蛋白质来源。

Introduction

全球变暖和气候变化主要由温室气体排放驱动，农业部门对此贡献显著。在农产品中，动物性食品的碳足迹远高于植物性替代品，其中牛肉是最大贡献者。此外，过量食用加工和红肉与慢性病风险增加相关。为应对这些环境和健康问题，向更多植物基饮食转变被广泛推荐为减缓动物性食品消费不利影响的策略。因此，减少肉类消费的伦理、环境和健康益处的日益认可，推动了植物基饮食的普及和全球对多样化植物蛋白替代品的需求。豆类，作为蛋白质、纤维、抗性淀粉和必需微量营养素的丰富来源，具有诸多健康益处，同时天然低脂。全球范围内，大豆、小麦和豌豆蛋白主导植物蛋白市场。

传统用作动物饲料的蚕豆，因其高蛋白含量、环境效益和适应性，正作为有前景的植物蛋白源获得关注。这些优势包括与鹰嘴豆、小扁豆和普通菜豆等豆类相比更高的蛋白质含量，尽管像许多豆类一样，其必需氨基酸谱在蛋氨酸和色氨酸方面有限。在环境上，蚕豆栽培通过与根瘤菌共生固定大气氮，支持可持续性，减少对合成肥料的需求。这种固氮能力也使蚕豆成为禾谷类耕作系统中优秀的轮作作物。生命周期评估研究进一步支持了蚕豆栽培的环境效益，表明其生产相关的碳足迹低于许多其他蛋白质来源。蚕豆还提供了超越其整粒用途的市场扩张机会。分级技术可应用于生产功能性成分，如蛋白质浓缩物、分离蛋白、淀粉和膳食纤维。这些成分在配制各种植物基食品方面显示出潜力。

蚕豆在多样的农业气候区域种植，品种在环境适应性、育种目标和最终用途应用上表现出显著变异。栽培和选择受环境因素、当地农艺条件和区域市场需求影响。这种育种目标的多样性不仅反映了环境压力，也反映了社会经济和文化因素。随着气候变化持续重塑全球农业景观，育种计划必须日益专注于开发能够适应变化天气模式、水资源短缺和土壤退化的蚕豆品种。

蚕豆品种在抗病、抗虫和抗旱等性状上表现出显著的遗传变异性。尽管对蚕豆遗传学的研究主要集中于提高产量和抗病性，但对其蛋白质含量和整体营养状况的提升关注相对较少。现有综述提供了汇总的营养价值并讨论了加工影响，但未区分栽培品种或生长条件，因此常常忽略了物种内的显著变异性。本综述因此考察了遗传多样性（品种间差异）和环境条件如何影响蚕豆籽粒组成，重点关注蛋白质和抗营养因子。通过这样做，我们提供了补充和扩展先前综述的见解——从对蚕豆组成的一般概述转向对其为何及如何变化的细致理解。

Protein content and variability

Total protein levels across genotypes and environments

蚕豆籽粒的粗蛋白含量通常在干物质（DM）的约25%至35%之间，但在特定基因型或条件下报告的值可能超出此范围。遗传因素是蛋白质水平差异的主要驱动因素。在多样化的蚕豆基因型中，观察到粗蛋白含量低至24.8%，高达37–38%。这种显著的变异性主要由遗传因素驱动，强调了育种计划提高蚕豆蛋白含量并优化其营养和功能特性的潜力。

除了遗传因素，环境条件如施肥和土壤质量显著影响蛋白质含量。报告较高蛋白质水平的研究通常在施肥田中进行，土壤中增强的氮有效性可能刺激了更大的蛋白质合成。相比之下，未施肥的研究中观察到较低的蛋白质水平。

环境变量如生长季节、地理位置和气候因素也影响蚕豆蛋白质含量。所综述的研究时间跨度近五十年，覆盖广泛地理范围。温度、降水和灌溉实践的差异可能导致了各地区蛋白质水平的变异。例如，在苏丹较温暖气候下生长的蚕豆蛋白质含量较低，而在爱沙尼亚较低温度下栽培的蚕豆表现出较高的蛋白质水平。同样，灌溉实践可以影响蛋白质含量，更频繁的浇水导致更高的平均蛋白质水平。然而，关于温度和水供应对蚕豆蛋白质含量影响的研究结果不一致。环境胁迫如极端温度、干旱和营养失衡已知会影响豆类中的蛋白质生物合成、氮再动员和整体籽粒组成。这些生理反应可能导致在不同农业生态环境中观察到的蚕豆蛋白质含量变异性。

最后，蛋白质定量方法的差异也可能导致报告结果的变异性。大多数研究遵循标准方法，但蛋白质测量技术的选择不同。有些使用凯氏定氮法，转换因子为6.25，这可能高估豆类的蛋白质；其他使用杜马斯法，转换因子为5.4，这是豆类特定的。转换因子的选择因此会影响超过10%的蛋白质估计。我们建议未来关于蚕豆组成的研究使用豆类特定的转换因子，以改进可比性。总之，遗传组成和环境条件都驱动蚕豆蛋白质水平的变异，在比较不同来源的值时需要仔细考虑方法学的一致性。

Protein classes

蚕豆主要包含四种蛋白质类别：球蛋白、清蛋白、谷蛋白和醇溶谷蛋白。球蛋白是最丰富的储存蛋白，主要由豆球蛋白和豌豆球蛋白亚类组成，富含精氨酸、异亮氨酸和亮氨酸。清蛋白是酶促蛋白质，含有较高量的赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸，从而增强了蚕豆蛋白质的营养价值。谷蛋白含有较高量的甘氨酸和缬氨酸，而醇溶谷蛋白作为次级能量储存蛋白，但相对于其在谷物中的水平含量较低。

这些蛋白质类别的比例显著取决于蚕豆的品种。在所研究的品种中，栽培品种Joff表现出最高的球蛋白含量，而Seliam-S5显示最低。谷蛋白含量范围从Shambat 75的16%到Snowbird和Athena的0.19%。清蛋白含量在Athena中最高，在Renia Blanka中最低。醇溶谷蛋白含量在Seliam-S5和Snowbird及Athena之间变化。由于不同研究采用的分析方法不同，应谨慎比较绝对值。然而，总体趋势具有信息性：它们表明遗传因素在决定每个蛋白质组分相对丰度方面起关键作用。

环境因素，特别是水分可用性和施肥，也显著影响蚕豆蛋白质组分的分布。频繁灌溉与较高的球蛋白和清蛋白水平相关。类似地，在适度灌溉间隔下栽培的Shambat 75显示出相对较高的谷蛋白含量。相比之下，在最小灌溉下生长的品种往往具有较低的球蛋白含量，加强了水分可用性与蛋白质组分分布之间的联系。这些观察暗示环境条件不仅可以调节总蛋白质，还可以调节蛋白质分配到不同类别中。然而，由于许多报告缺乏统一的品种比较环境，因此难以将环境影响与遗传倾向分开。

一项分析35种不同蚕豆基因型的研究发现，豆球蛋白含量范围在35%至62%，豌豆球蛋白含量范围在20%至34%，豆球蛋白与豌豆球蛋白比率在1:1至1:3之间变化。这种变异性突出了蚕豆品种的遗传多样性以及遗传和环境因素对这些储存蛋白的影响。豆球蛋白与豌豆球蛋白比率特别相关，因为豆球蛋白含有较高水平的蛋氨酸、色氨酸和半胱氨酸——这些氨基酸对人体营养至关重要。有趣的是，在蚕豆和大豆中都观察到总蛋白质含量与含硫氨基酸水平之间的负相关，这表明选择更高蛋白质含量可能无意中损害必需氨基酸谱——一个潜在的营养权衡。

总之，蚕豆蛋白质含量和组成是遗传和环境的产物。基因型决定了潜在范围，而环境因素和管理决定了特定作物落在该范围内的位置。此外，还存在基因型×环境（G×E）互作：某些基因型可能更具韧性，在胁迫下保持高蛋白质，而其他则更敏感。这种复杂性也突出了在比较数据时标准化分析方法的需要。

Protein quality

Amino acid (AA) profile of faba bean proteins

植物蛋白质通常被认为质量低于动物蛋白质，因为某些氨基酸水平较低且消化率降低。植物蛋白质的消化率通常在70-90%之间，而动物蛋白质在90-99%之间，取决于来源。为了评估食物的蛋白质质量，将其氨基酸组成与年幼儿童的必需氨基酸需求进行比较。评估通常使用高质量参考蛋白质，如鸡蛋或酪蛋白。两种广泛推荐的评估蛋白质质量的方法是可消化必需氨基酸评分（DIAAS）和蛋白质消化率校正氨基酸评分（PDCAAS）。

蚕豆具有相对多样化的氨基酸组成。赖氨酸在蚕豆中丰富（6.0–8.0%蛋白质），一些品种甚至超过参考模式中的水平，这是蚕豆作为蛋白质来源的一个显著优势，因为赖氨酸是大多数谷物的第一限制氨基酸。亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸也以良好量存在，通常满足或超过推荐的膳食需求。精氨酸和谷氨酸特别高；虽然非必需，但它们有助于总蛋白质和功能性。

蚕豆品种的主要限制在于其总含硫氨基酸（蛋氨酸和半胱氨酸），典型水平范围从蛋氨酸的0.5–1.0%蛋白质到半胱氨酸的0.9–1.5%蛋白质——远低于参考蛋白质的合并含硫氨基酸含量和推荐膳食摄入量，突显了显著的营养差距。虽然色氨酸常被描述为有限，但蚕豆含有约0.9–1.2%，高于推荐膳食摄入量但略低于鸡蛋。这些较低的含硫氨基酸水平强调了将蚕豆与其他富含蛋氨酸和半胱氨酸的植物蛋白源配对的必要性。

大多数蚕豆品种具有相当营养的氨基酸谱，除了上述限制性氨基酸。亮氨酸范围从Alexia的55 mg/g蛋白质到Bobas的75 mg/g蛋白质。蛋氨酸含量范围从低蛋氨酸品种如Kontu的约5 mg/g蛋白质到Fabelle的约10 mg/g蛋白质，而半胱氨酸范围从Aguadulce的约9 mg/g蛋白质到Fabelle的约15 mg/g蛋白质。色氨酸水平约为9–12 mg/g蛋白质。Fabelle的高含硫氨基酸含量与Kontu和Aguadulce相比，表明某些品种不太适合旨在提高含硫氨基酸水平的育种计划。这些发现突出了蚕豆品种氨基酸组成的遗传变异，并指示了针对性育种的机会。

这些发现可能反映了遗传多样性和环境影响。在不同条件下生长的品种显示出一些氨基酸变异。例如，在品种Bachus中，较湿润的生长季节导致较高的赖氨酸和精氨酸含量，而较干燥的条件有利于半胱氨酸、脯氨酸和谷氨酸。氨基酸谱的差异可能是灌溉实践影响特定蛋白质类别丰度的间接结果。然而，很难将观察到的组成差异仅归因于环境因素，因为研究通常比较不同的基因型。除非同一栽培品种在不同条件下生长，否则遗传变异可能混淆环境影响。报告氨基酸谱的变异也可能源于分析方法的差异。蚕豆研究采用了多种技术。每种方法具有不同的灵敏度和特异性。因此，此类方法学差异可能导致不同研究报告的氨基酸值存在微小不一致。

展望未来，标准化未来研究中的分析方法将改善氨基酸数据的可比性，并为育种和营养评估提供更可靠的基础。总之，观察到的差异突出表明蚕豆在氨基酸谱上表现出可利用的遗传变异。一个有趣的途径是使用野生蚕豆近缘种或显示改进氨基酸谱的诱导突变体。从饮食角度来看，由于含硫氨基酸和色氨酸的限制，严重依赖蚕豆的饮食需要互补。

Protein digestibility

蛋白质的营养质量不仅受其氨基酸组成影响，还受每种氨基酸消化率的影响。消化率是指身体分解、吸收和利用食物中的营养素以支持最佳健康的效率。

蚕豆品种的回肠蛋白质和氨基酸消化率各不相同。在品种中，蛋白质消化率范围从Snowbird的71%到Sampo的85%。这大约15%的范围表明基因型和/或加工可以影响实际可供身体利用的蛋白质量。值得注意的是，Snowbird和Sampo都是低单宁、零巢菜碱蚕豆品种，这表明与减少抗营养因子相关的遗传性状可能有助于Sampo改善消化率。

观察单个氨基酸，赖氨酸在大多数蚕豆样品中通常表现出最高的消化率，赖氨酸消化率范围从Aguadulce的63%到Blandine和Sampo的约92%。相比之下，半胱氨酸始终显示最低的消化率，值范围从Kontu的45%到Blandine的66%。这表明在蚕豆中，不仅半胱氨酸数量有限，而且它是效率最低消化的之一——加剧了其营养限制。半胱氨酸较低的消化率可归因于几个因素：半胱氨酸易于形成复合物或被氧化，并且它通常是更抗消化的蛋白质的一部分。

与其他蛋白质来源相比，如酪蛋白，蚕豆中这些氨基酸的消化率显著较低。这主要归因于抗营养素的存在，它们通过结合蛋白质、干扰蛋白质降解酶或增加内源性蛋白质分泌来阻碍蛋白质消化。在蚕豆中，影响蛋白质消化率的主要抗营养因子是单宁、植酸和蛋白酶抑制剂。单宁尤其可以沉淀蛋白质和消化酶，显著降低消化率。植酸可以结合矿物质辅因子。蚕豆中的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶抑制剂直接抑制蛋白水解酶。

除了抗营养素，加工过程中蛋白质的化学修饰可以进一步降低氨基酸可用性。一个众所周知的例子是美拉德反应。其他加工引起的变化，如异肽键的形成、赖丙氨酸交联或含硫氨基酸的氧化，可能损害蛋白酶访问并降低消化率。

研究间消化率的变异可归因于实验条件的差异，如受试者、加工方法和抗营养素的存在。例如，报告最高蛋白质消化率的Sampo由人类食用，并在食用前经过脱壳、浸泡和烹饪。这些加工方法已知通过减少单宁和其他抗营养素来改善消化率。相比之下，报告最低消化率的Snowbird作为基础饮食的一部分喂给罗斯肉鸡。

有趣的是，最高和最低的赖氨酸消化率值都是在涉及人类受试者的研究中观察到的，蚕豆同样经过脱壳、浸泡和烹饪。这些值之间的差异可能归因于所使用方法学的差异。具有较高赖氨酸消化率的研究采用回肠平衡法，而具有较低赖氨酸消化率的研究使用双同位素法。这种方法学变异性强调了标准化消化率评估方案的重要性。

许多评估蚕豆蛋白质和氨基酸消化率的研究侧重于动物模型而非人类。此外，一些研究中的小样本量降低了结果的可靠性。关于品种消化率在受控方式下直接比较的数据有限。尽管如此，一个一致的观察是低单宁或无单宁品种往往比单宁丰富的品种具有更好的消化率。类似地，脱壳通常改善消化率。

鉴于蚕豆基因型间蛋白质和氨基酸消化率的广泛变异性，通过遗传改良和加工干预增强蛋白质利用存在相当大的潜力。育种计划可以优先开发已知抑制蛋白质消化的抗营养因子水平降低的品种。这些改进不仅将增强蚕豆的营养价值，而且将增加其作为可持续蛋白质来源的吸引力。从方法学角度来看，当前消化率评估缺乏标准化限制了研究间的可比性。建立标准化方案，如使用胃蛋白酶-胰蛋白酶消化的统一体外蛋白质消化率测定，可以允许在育种系中进行更可靠的筛选。

加工方法也在改善消化率方面发挥关键作用。发酵、发芽和烹饪等技术可以显著减少抗营养因子，同时部分水解蛋白质。一个值得关注的担忧是，已经处于低水平的氨基酸——如蛋氨酸和半胱氨酸——也可能表现出较低的消化率，加剧了其有限可用性。这种“双重危险”效应强调了在严重依赖蚕豆的饮食中战略互补的必要性。

总之，证据表明，通过针对性育种和精心选择的加工策略，蚕豆蛋白质消化率可以达到80–85%——与其他高质量植物蛋白相当。这些改进可以将蚕豆从中等可消化豆类提升为适用于广泛饮食应用的高度功能性成分。

Anti-nutrients in faba bean: variability and impact

抗营养素是食品中降低营养素生物利用度或消化率的化合物。许多是植物次生代谢物，尽管其他如植酸是初级储存分子，而蛋白酶抑制剂是蛋白质。这些化合物表现出有益和有害效应，取决于其浓度、化学形式和生理背景。例如，单宁可以结合和沉淀蛋白质（降低蛋白质消化率），但也可以作为有效的抗氧化剂，并在适度摄入时与改善脂质谱相关。类似地，植酸螯合必需矿物质，但已证明具有抗氧化、抗癌和降低胆固醇的特性。在本综述中，我们使用术语“抗营养素”时理解这些化合物的影响是情境依赖的。

理解抗营养素的遗传变异对于旨在开发抗营养素含量降低的蚕豆品种的育种家和科学家是有价值的。例如，与低或零单宁、低巢菜碱和伴巢菜碱以及低植酸含量相关的遗传标记和基因已导致具有这些理想性状的新品种。由于健康影响，育种家和化学家已投入大量精力准确分析巢菜碱和伴巢菜碱。

Vicine and convicine

巢菜碱和伴巢菜碱是在蚕豆中发现的抗营养糖苷。与通过结合蛋白质和矿物质起作用的抗营养素如单宁和植酸不同，它们的重要性在于其能够引发蚕豆病，一种溶血性贫血，在遗传性葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏的个体中。巢菜碱和伴巢菜碱本身不直接损害营养吸收；相反，它们的代谢物在G6PD缺乏个体的红细胞中诱导氧化应激，导致溶血性贫血。由于蚕豆病潜在的危及生命的性质，巢菜碱和伴巢菜碱的存在一直是蚕豆作为食物来源广泛使用的显著障碍。

蚕豆中巢菜碱和伴巢菜碱的量强烈依赖于基因型。野生型蚕豆通常含有显著水平。例如，普通栽培品种可能在干种子中具有约6–10 mg/g籽粒的合并巢菜碱+伴巢菜碱。一项基线研究发现，高巢菜碱系具有巢菜碱约7 mg/g和伴巢菜碱约3 mg/g（总计约10 mg/g），而一些低巢菜碱育种系具有巢菜碱约0.5 mg/g和伴巢菜碱约0.2 mg/g。研究人员已鉴定出 drastically 减少巢菜碱/伴巢菜碱含量的遗传突变体。例如，一些“低巢菜碱/伴巢菜碱”（LVC）系仅含有约0.1–0.2 mg/g的每种化合物（这是>95%的减少）。这些LVC系在欧洲首创，现在并入新品种如Melodie和Divine。实际上，食品开发者旨在最小水平；例如，最近蚕豆蛋白质分离物的公认安全（GRAS）批准引用巢菜碱+伴巢菜碱水平约为2 mg/g籽粒作为足够低以减轻风险。

环境因素，虽然是次要的，但确实影响巢菜碱和伴巢菜碱水平。例如，较冷的生长条件与一些研究中稍高的巢菜碱和伴巢菜碱水平相关，尽管结果不完全一致。因素如种子成熟阶段、气候和土壤条件也有助于观察到的变异，尽管它们的影响相对于基因型差异较小。年轻的绿色幼苗通常比成熟豆具有更高的巢菜碱和伴巢菜碱水平。然而，许多研究未报告完整的农艺细节，限制了我们精确评估环境影响的能力。值得注意的是，分析的品种来源于不同地点和多个生长年份，使得观察到的变异至少部分可能是环境的。

由于健康影响，育种家和化学家已投入大量精力准确分析巢菜碱和伴巢菜碱。一些研究人员采用靶向质谱技术——例如，液相色谱与选择反应监测（LC-SRM或LC-MS/MS方法）——可以高灵敏度检测巢菜碱和伴巢菜碱，并且可以可靠地量化即使含量极低的栽培品种中的伴巢菜碱。相比之下，传统方法可能缺乏相同的特异性，并错过低巢菜碱/伴巢菜碱基因型中的低水平化合物。当为育种选择或监管目的验证近零巢菜碱/伴巢菜碱浓度时，准确的靶向检测尤其关键。

巢菜碱和伴巢菜碱的准确测量对于自信地识别和选择这些化合物含量降低的蚕豆品种至关重要。可靠的数据使育种计划能够开发具有最小巢菜碱和伴巢菜碱含量的品种，从而提高其安全性和食用适宜性。实际上，“蚕豆病安全”蚕豆的开发已近在眼前。例如，英国新发布品种Tabitha和欧洲的Fanfare具有低巢菜碱性状。此类品种将允许蚕豆粉和蛋白质成分用于食品中，而不会在易感个体中引发蚕豆病的风险——这是扩大蚕豆全球食品使用的重大突破。对于普通人群的营养立场，巢菜碱和伴巢菜碱除了G6PD背景外不是主要问题。它们对大多数人不显著结合营养素或降低蛋白质质量。然而，它们通常被计入抗营养素，因为在易感个体中它们 essentially 充当抗营养素。为完整起见，我们注意到热处理不能完全破坏巢菜碱或伴巢菜碱，因为它们在某种程度上是热稳定的。因此，减少它们的主要方式是遗传或通过水中浸出（它们是水溶性的；一些传统浸泡和丢弃水可以去除一部分）。

总之，巢菜碱和伴巢菜碱含量主要由遗传控制，野生型豆表现出高水平，新开发的低巢菜碱品种显示超过95%的减少。虽然环境因素可能有一些影响——例如在较高温度下生长的豆中巢菜碱/伴巢菜碱水平稍低——但数据仍然不一致。历史上，这些化合物的存在限制了G6PD缺乏人群的蚕豆消费。然而，植物育种的进步正在解决这一限制。预计在未来十年，商业种植的蚕豆品种中将有相当大比例携带低巢菜碱性状，显著改善作物的人类食用安全性。这一发展说明了针对性遗传改良如何直接增强食用作物的营养和安全状况。

Tannins

单宁是多酚化合物，在蚕豆中分类为缩合单宁（原花青素）。它们可以结合蛋白质形成不溶性复合物，从而降低蛋白质消化率和生物利用度。在种子中，缩合单宁有助于彩色种皮；因此，“零单宁”品种通常具有白色或浅色种皮和花朵（由于隐性基因zt1和zt2）。

单宁含量在蚕豆品种间差异很大。有色花蚕豆往往比白花品种具有更高的单宁水平，表明育种家可以利用的遗传影响以开发低单宁品种。文献中报告的值范围广泛，取决于单宁的测量方式。控制花色的基因与那些参与种皮单宁生物合成的基因之间的强遗传连锁，允许花色在针对减少单宁含量的育种计划中作为可靠表型标记，促进开发具有改善营养状况和更好适用于单胃动物和人类消费的品种。

多个动物喂养研究证实，单宁丰富的蚕豆导致比无单宁豆更差的生长或蛋白质利用。例如，在大鼠中，用低单宁豆饮食替代高单宁豆饮食将蛋白质效率比（PER）从2.08增加到2.33，表明膳食蛋白质有效转化为体重的实质性改善。在肉鸡中，蛋白质的回肠消化率从单宁栽培品种的约68%增加到近等基因无单宁系的约83%，伴随着改善的胴体产量。类似地，饲喂高达30%零单宁蚕豆饮食的生长肥育猪具有与豆粕饮食相当的饲料效率和养分利用。因此，在像加拿大西部这样的地区，低单宁蚕豆因其改善的饲料效率和蛋白质消化率而优选用于猪和家禽。

无单宁豆往往具有更小、更浅色的种子，并且可能更容易受到害虫和环境胁迫，因为单宁通过威慑食草动物和病原体有助于植物防御。这引入了育种策略中的权衡：虽然低单宁品种增强营养质量，但它们可能降低田间韧性。因此，在更恶劣的环境中，育种者可能保留低水平单宁以改善作物存活，期望加工过程中的脱壳将从最终食品或饲料产品中去除大部分单宁。

另一方面，来自蚕豆壳的缩合单宁已证明具有强抗氧化特性，主要由于其原花青素含量。在大鼠模型中，含有单宁丰富组分的饮食通过增加HDL和降低LDL胆固醇适度改善了脂质谱。关于适度单宁摄入的流行病学数据表明与健康益处的关联，如改善心血管风险标志物——尽管这些效应是剂量依赖和情境依赖的。因此，将蚕豆单宁严格分类为“抗营养素”是过于简单化的；在具有