综述：黑麦（Secale cereale L.）再审视——营养成分、功能益处及其在可持续膳食中的作用

《Frontiers in Nutrition》：Rye (Secale cereale L.) revisited—nutritional composition, functional benefits, and role in sustainable diets

本综述系统梳理了黑麦的营养成分、健康益处及可持续价值，指出其富含膳食纤维（DF）、阿拉伯木聚糖（AX）及酚酸等活性成分，对改善肠道健康、血糖调控（如降低GI值）及预防心血管疾病（CVD）具有显著作用。黑麦的低碳足迹与抗逆性使其成为可持续农业的关键作物，未来需通过政策支持与食品创新提升其应用潜力。

　　

1 引言

植物基营养被广泛认为是应对健康与环境挑战的长期策略。在此背景下，黑麦作为一种抗逆性强且可持续的作物，展现出显著的膳食、环境及经济优势。作为欧洲最古老的主粮之一，黑麦能在贫瘠土壤和寒冷气候中生长，其全谷物形式富含膳食纤维、蛋白质、抗氧化剂及必需微量营养素。黑麦中的活性成分（如烷基间苯二酚、阿魏酸、木脂素等）具有抗氧化和抗炎特性，可支持免疫功能并延缓年龄相关的生理衰退。此外，黑麦与豆类协同食用可优化氨基酸谱，提升膳食平衡性。随着可持续农业趋势的发展，黑麦的种植与消费日益受到关注，其轮作特性有助于改善土壤质量并保护生物多样性。

2 欧洲黑麦的种植与消费

2023年欧盟黑麦产量达780万吨，主要产区为德国（313万吨）和波兰（240万吨）。黑麦对不良环境的适应性使其成为可持续农业的重要选择，其深根系可减少水土流失，降低化肥与农药依赖。在消费端，德国、波兰及北欧国家将黑麦面包作为传统主食，其中全麦黑麦产品是膳食纤维的主要来源（占儿童和成人全谷物摄入量的58%~64%）。黑麦的可持续特性与其在食品工业中的创新应用（如早餐谷物、零食等）共同推动了其市场增长。

3 黑麦的营养品质

黑麦的营养成分显著优于其他谷物，其膳食纤维含量突出，主要成分为阿拉伯木聚糖（AX）、果聚糖和β-葡聚糖。这些可溶性纤维可延缓胃排空，调节血糖与胆固醇水平。黑麦蛋白质中赖氨酸比例较高，但色氨酸和异亮氨酸仍为限制性氨基酸。其脂质以多不饱和脂肪酸为主，对心血管疾病和代谢紊乱具有保护作用。在微量营养素方面，黑麦富含钙（Ca）、镁（Mg）、磷（P）等骨骼健康相关矿物质，以及B族维生素和维生素E。黑麦的植酸酶活性远高于小麦、燕麦等谷物，有助于提升矿物质生物利用率。

4 黑麦的健康益处

4.1 消化与心血管健康

黑麦膳食纤维可通过促进短链脂肪酸（SCFA）产生改善肠道菌群平衡，并增强肠道蠕动。欧洲食品安全局（EFSA）已批准其“有助于正常排便”的健康声称。临床研究显示，黑麦全谷物摄入可降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和血压，其机制包括胆汁酸结合与胆固醇吸收抑制。此外，黑麦消费与代谢综合征（MbS）风险降低相关。

4.2 糖尿病控制与体重管理

黑麦的低血糖指数（GI）特性与高黏度阿拉伯木聚糖相关，可延缓葡萄糖吸收并改善胰岛素敏感性。长期摄入全麦黑麦产品可降低空腹血糖浓度，并减少2型糖尿病（T2DM）风险。黑麦的高纤维含量还能增强饱腹感，辅助体重管理。其中富含的甜菜碱对肥胖和代谢疾病具有改善作用。

4.3 抗炎作用与癌症预防

黑麦中的酚酸（PA）和木脂素通过清除自由基和调节炎症通路，对神经退行性疾病和心血管疾病具有保护作用。木脂素在肠道内转化为肠内酯后，可能通过调节雌激素活性降低乳腺癌和结肠癌风险。动物实验表明，黑麦可增加粪便丁酸盐浓度，抑制结肠癌细胞增殖。

4.4 黑麦膳食对骨骼健康的贡献

黑麦富含的钙、镁、磷等矿物质对维持骨密度至关重要。流行病学研究发现，全谷物饮食与较高的骨矿物质密度相关，可能通过调节骨吸收与形成平衡预防骨质疏松。黑麦的矿物质组合（如高镁含量）在骨骼代谢中发挥协同作用。

5 黑麦中的抗营养素与毒素及其消减方法

黑麦中的抗营养因子主要包括植酸、胰蛋白酶抑制剂和非淀粉多糖。植酸会螯合锌（Zn）、铁（Fe）等矿物质，但黑麦的高植酸酶活性可在发芽或发酵过程中降解植酸。麦角生物碱和霉菌毒素（如脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON）是黑麦的主要污染风险，但通过浸泡、发酵、挤压等加工技术可有效降低其含量。乳酸菌（LAB）发酵不仅能提升黑麦中酚类物质生物利用率，还可降解部分致敏蛋白。

6 黑麦产品的营养与生物活性特性

黑麦产品（如黑麦面包、脆饼）的膳食纤维含量受加工精度影响，全麦黑麦脆饼的纤维含量可达17.8%。发酵、挤压等加工技术可改变淀粉水解速率与活性物质释放，例如酸面团发酵能增加支链氨基酸（BCAA）和酚酸代谢物。创新加工方法（如3D打印技术）正被用于开发高纤维黑麦零食，以满足健康消费需求。

7 黑麦种植与消费的环境及社会经济影响

黑麦种植的温室气体排放较小麦低20%，且作为冬季覆盖作物可减少氮流失。其在北欧国家的传统饮食中占重要地位（年人均消费量最高达35公斤）。政策支持与烹饪教育可促进黑麦在植物基饮食中的推广，例如通过标准化发酵工艺生产低麸质黑麦产品，为乳糜泻患者提供新选择。

8 结论

黑麦凭借其营养密度、环境适应性与健康效益，成为可持续食品系统的关键作物。未来需通过育种创新、加工技术优化及政策引导，进一步发挥其在人类健康与生态保护中的潜力。

9 未来方向

黑麦研究应聚焦于：开发低麸质黑麦产品以满足特殊人群需求；深化发酵与酶处理技术以提升营养品质；探索黑麦活性成分的作用机制；推动黑麦-豆类轮作模式以增强农业可持续性。同时，需加强公众教育及政策整合，促进黑麦在全球膳食中的广泛应用。