编辑推荐：
为解决非洲地区对小麦面粉进口依赖及探索其替代品问题，研究人员开展了用沃恩佐豆粉和螺旋藻粉部分替代小麦粉对饼干生物学特性影响的研究。结果表明，替代后的饼干营养成分改变，蛋白消化率提升，还改善了大鼠血液指标等。这为开发营养食品提供参考。
在非洲，随着工业化和城市化进程加快，人们的饮食习惯发生了巨大变化。曾经以传统本地食物为主的饮食结构，逐渐被西方风格的饮食所取代，面包、饼干等以小麦面粉为主要原料的烘焙食品越来越受欢迎。然而，撒哈拉以南非洲国家的小麦种植和面粉加工能力十分有限，不得不从欧洲大量进口小麦。例如在喀麦隆，2022 年小麦进口占比达 5.3%，价值约 2607 亿中非法郎。此外，俄乌战争还导致全球小麦面粉价格上涨约 2% 。面对这样的困境，寻找小麦面粉的替代品迫在眉睫。
在此背景下，来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们致力于探究用沃恩佐豆（Vigna subterranea）粉和螺旋藻（Arthrospira platensis）粉部分替代小麦面粉，对饼干的生物学特性会产生何种影响。该研究成果发表在《Applied Food Research》上。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。首先，对沃恩佐豆粉和螺旋藻粉进行采样和制备，沃恩佐豆种子经挑选、清洗、浸泡等一系列处理后制成沃恩佐豆粉，螺旋藻粉则购自当地手工生产者。接着，通过精确的配方，用不同比例的沃恩佐豆粉和螺旋藻粉替代小麦面粉制作饼干。然后，采用多种标准分析方法，如直接烘箱干燥法测定水分含量、索氏提取法测定粗脂肪等，对饼干的营养成分和生物活性化合物进行分析。此外，选用 35 只 Wistar 雄性大鼠进行动物实验，将其分为 7 组，分别喂食不同的实验饮食，以测定饼干的蛋白质消化率、评估器官与体重比、血液学和生化参数以及体内抗氧化活性等。
研究结果如下：
- 饼干的营养成分和生物活性化合物：研究发现，沃恩佐豆粉和螺旋藻粉能增加饼干的亲水性，提高其水分含量。用 30% 沃恩佐豆粉替代小麦粉，饼干水分含量显著增加 14.33%；用 4% 螺旋藻粉替代，增加 11.11%。同时，替代后饼干的蛋白质含量显著提升，最高可增加近一倍；但碳水化合物含量有所下降，下降幅度在 3.46% - 9.75% 之间。螺旋藻粉会降低饼干的脂质含量，而沃恩佐豆粉则使其增加。在生物活性化合物方面，用沃恩佐豆粉和螺旋藻粉替代小麦粉，显著提高了饼干中总酚化合物、单宁和植酸盐的含量。
- 蛋白质质量和对器官与体重比的影响：实验表明，用沃恩佐豆粉和螺旋藻粉替代小麦粉，显著提高了饼干蛋白质的体内消化率参数。其中，蛋白质效率比（PER）范围在 3.01 - 4.68g 体重 /g 蛋白质摄入，净蛋白质效率比（NPER）在 1.73 - 2.26g 体重 /g 蛋白质摄入，真实消化率（TD）为 82.02 - 91.45%，表观消化率（AD）为 70.11 - 81.33%。而且，食用这些饼干的大鼠生长率提高，表明蛋白质生物利用度得到改善。同时，部分替代小麦粉对大鼠器官质量无显著影响，且食用含沃恩佐豆粉饼干的大鼠肝酶（ASAT、ALAT）显著下降，暗示沃恩佐豆粉可能具有护肝特性。此外，螺旋藻饼干还具有降血糖和降血脂的作用，能显著降低大鼠血糖水平，提高血清高密度脂蛋白（HDL）水平。
- 血液学参数：不同饮食对大鼠血液学参数影响各异。虽然对白细胞计数（WBC）无显著影响，但喂食含沃恩佐豆粉和螺旋藻粉饼干的大鼠血小板值显著高于其他组。用螺旋藻粉替代 4% 小麦粉，似乎使血小板水平翻倍。同时，替代后大鼠的红细胞计数（RBC）、血红蛋白（Hb）和血细胞比容（Ht）等参数显著提高，这与蛋白质质量密切相关。不过，大鼠的平均红细胞体积（MCV）和平均红细胞血红蛋白含量（MCH）值较低，可能暗示存在缺铁性小细胞贫血。
- 体内抗氧化特性：研究发现，食用含 4% 螺旋藻粉的饼干能显著降低大鼠肝脏匀浆中丙二醛（MDA）浓度，抑制脂质氧化，且该饼干对大鼠内源性谷胱甘肽（GSH）浓度、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶的保存效果更好。这表明饼干中的酚类化合物可能通过抑制氧化酶、刺激细胞防御系统，对大鼠抗氧化酶产生有益影响。
研究结论和讨论部分指出，饼干是饮食中宝贵的营养来源。单独用沃恩佐豆粉替代小麦粉，可增加饼干的蛋白质、脂质、灰分和酚类化合物含量，降低碳水化合物含量；螺旋藻粉则增加蛋白质和生物活性化合物含量，降低碳水化合物、脂质和灰分含量。用沃恩佐豆粉和螺旋藻粉混合替代小麦粉，可提高饼干的蛋白质、灰分和生物活性化合物含量，且其蛋白质消化率参数显著高于标准饼干，促进了动物生长和血细胞合成，还能改善内源性抗氧化剂水平，不会引起器官肥大。综上所述，用沃恩佐豆粉和螺旋藻粉制作的饼干是优质的蛋白质和抗氧化剂来源，为人类饮食提供了新的选择。但该研究尚未涉及此类饼干对人体物理和感官特性的影响，后续研究可在此方向展开。这项研究对于解决非洲地区的粮食问题、改善人们的营养状况具有重要的现实意义，同时也为全球食品研究领域提供了新的思路和参考。
