综述:谷物苋——一种具有加工多样性潜力的韧性粮食作物

【字体: 时间:2025年10月30日 来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 3.1

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  本综述推荐谷物苋(Amaranthus species)作为撒哈拉以南非洲地区应对粮食安全挑战的战略作物。这种本土粮食作物(IFC)具有优异的抗旱性(C4植物)、高营养价值(含15.4%-16%蛋白质及稀缺氨基酸)和多重加工潜力(发酵/膨化/萌发等)。其麸质游离(gluten-free)特性适合开发功能性食品,籽油中的角鲨烯(squalene)更具化妆品/医药应用价值。建议通过建立种子系统、优化耐旱品种选育(STI>1)及价值链开发,推动该伪谷物在干旱频发的南部非洲实现产业化。

  
谷物苋:南部非洲粮食安全的韧性希望
在南部非洲频繁干旱与粮食危机的阴影下,一种被忽视的伪谷物——谷物苋(Amaranthus species)正展现出惊人的韧性。作为苋科一年生草本植物,它不仅能在半干旱至干旱的贫瘠土壤中蓬勃生长,更蕴藏着推动营养健康与产业转型的多重潜力。
耐逆生长的生存专家
谷物苋的深层直根系和广泛侧根网络使其具备卓越抗旱能力,可渗透深层土壤汲取水分。其C4光合作用系统实现高水分利用效率,甚至能在pH高达8.5的碱性土壤中存活。研究表明,通过胁迫耐受指数(STI>1)筛选,A. cruentusA. hypochondriacus等品种在花期与灌浆期均表现出稳定耐受性,为干旱地区品种选育提供关键依据。
营养宝库与功能特性
与玉米、小米等传统谷物相比,谷物苋蛋白质含量高达15.4%-16%,且富含玉米水稻缺乏的赖氨酸、色氨酸等限制性氨基酸。其籽粒中均衡的必需氨基酸谱与不饱和脂肪酸,搭配维生素C、B6、叶酸等微量营养素,使其成为婴幼儿辅食营养强化的理想原料。更独特的是,谷物苋天然不含麸质(gluten-free),可开发针对乳糜泻患者的特医食品,而其籽油提取的角鲨烯(squalene)具有抗氧化、降胆固醇活性,已在化妆品与医药领域崭露头角。
从田间到餐桌的加工革命
谷物苋的加工多样性为其产业化注入活力:
  • 萌发处理:浸泡发芽后蛋白质生物利用率提升,抗氧化物质增加;
  • 膨化技术:短时高温爆裂形成多孔结构,改善消化率并赋予零食酥脆口感;
  • 发酵工艺:乳酸菌作用降解植酸,矿物元素生物有效性提升1.7-2.5倍;
  • 挤压蒸煮:高温高压瞬间熟化,保留维生素A同时破坏抗营养因子。
    这些加工方式不仅延长产品货架期,更衍生出无麸质面包、能量棒、营养冲调粉等多元化产品。
产业化瓶颈与破局路径
尽管潜力巨大,谷物苋在南部非洲仍面临生产体系缺失、种子质量参差、市场推广不足三重挑战。现有种质资源库中虽存有110份地方种质,但缺乏标准化种子认证体系导致田间出苗率波动。未来需构建从基因鉴定→耐逆品种选育→农艺规范制定→加工技术集成的全产业链创新体系,尤其需探索适合小农户的低成本加工方案(如简易焙炒设备、传统发酵工艺等),才能真正让这一"未来作物"从庭院走向广袤农田。
结论展望
谷物苋的抗逆性与营养多功能性,为南部非洲应对气候变化下的粮食安全挑战提供了独特解决方案。通过耐旱种质挖掘、本地化加工技术融合及种子系统建设,这条"从荒漠到美食"的转化之路,或将重塑区域作物格局,为可持续发展目标(SDG)中的零饥饿与良好健康贡献韧性力量。
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