《Foods》：From Cover Crop to Food Crop: Nutritional Composition and Evidence Gaps Limiting Human Consumption of Pearl Millet in Brazil
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中文翻译（摘要）
珍珠粟（Cenchrus americanus (L.) Morrone，异名 Pennisetum glaucum (L.) R. Br.）是一种气候适应性强的谷类作物，与小麦、水稻和燕麦相比，其突出特征在于较高的脂质含量（以亚油酸为主）、
中文翻译（摘要）
珍珠粟（Cenchrus americanus (L.) Morrone，异名 Pennisetum glaucum (L.) R. Br.）是一种气候适应性强的谷类作物，与小麦、水稻和燕麦相比，其突出特征在于较高的脂质含量（以亚油酸为主）、必需氨基酸、膳食纤维、矿物质及抗氧化化合物。然而，其在非洲和亚洲以外的应用仍然有限；在巴西，它主要作为覆盖作物和动物饲料种植，在人类膳食中几乎不存在。本综述探讨了为何一种在此规模下生产的营养谷物未能进入人类食物链，并论证其决定性的营养优势也正是其主要限制因素。脂质组分在碾磨后会引发快速的水解和氧化酸败，限制了面粉的货架期，并对后续加工、配方和分销产生影响。研究人员围绕相互作用的障碍组织证据：在未习惯谷物消费的人群中的感官接受度；碾磨后脂质的不稳定性；加工过程中营养素得失（其中总量与生物可及含量存在差异）；无麸质面粉较差的生面团操作性（需与其他面粉混合，从而稀释了证明其使用价值的属性）；以及珍珠粟面粉中的污染物。挑战已不再是了解珍珠粟含有何种成分，而是生产出一种能够承受分销、保持营养特性并在以其他作物为中心的食物体系中赢得一席之地的面粉——这需要开展加工研究、消费者研究以及在巴西条件下生成的证据。
论文主体内容总结
1. 引言
珍珠粟是全球第六大重要谷类作物，也是种植最广泛的粟米。在巴西，巴西农业研究公司（Embrapa）估计其在塞拉多地区约400万公顷土地上用作覆盖作物。珍珠粟在组成上不同于小麦、水稻和燕麦，其脂质分数较高且以亚油酸为主导。尽管该物种在巴西已有至少50年的栽培历史并得到广泛研究，但其在巴西的人类消费仍然微不足道。本研究分析了从作物到消费者的路径，将其视为一系列相互关联的步骤（田间、加工、储存、配方和消费者接受），并围绕五个相互关联的障碍组织证据：未适应市场中的感官接受度；碾磨后的脂质不稳定性；总营养素含量与生物可及性之间的差异；无麸质面粉的技术处理（包括复合配方的困境）；以及食品安全与面粉污染物的影响。
2. 材料与方法
这是一篇叙述性综述，未进行定量合成。检索于2026年1月至9月在Web of Science、MEDLINE（通过PubMed）、Scopus、SciELO和Google Scholar中进行。纳入标准包括涉及珍珠粟营养成分、功能特性、技术加工或文化经济障碍的研究。优先考虑品种和土壤气候条件与巴西可比的研究，尤其是食品技术数据。最终筛选出183篇文章。
3. 珍珠粟籽粒：与其他谷物相比的营养潜力
碳水化合物方面，珍珠粟和燕麦含量最低，分别为68.07和70.84 g 100 g-1，而水稻最高（79.27 g 100 g-1）。淀粉是珍珠粟碳水化合物的主要组分（55-75%）。膳食纤维方面，珍珠粟平均含12.60 g 100 g-1，高于其他谷物，且大部分为不可溶性纤维（IF）。蛋白质方面，珍珠粟平均含9.33 g 100 g-1，高于水稻（7.49 g 100 g-1）。氨基酸组成中，亮氨酸含量突出（8.75 g 100 g-1蛋白质），高于小麦、水稻和燕麦。脂质方面，珍珠粟平均含7.04 g 100 g-1，高于其他谷物，脂肪酸主要以不饱和脂肪酸为主（68%-77%），其中亚油酸（C18:2）含量较高（42.49%）。矿物质方面，珍珠粟的铁平均含量（13.91 mg 100 g-1）高于其他谷物；钙含量（30.89 mg 100 g-1）仅次于燕麦；锌含量（3.06 mg 100 g-1）也高于小麦、水稻和燕麦。
4. 珍珠粟籽粒：生物活性物质的存在
珍珠粟含有多种生物活性物质，包括植物甾醇、生育酚、类胡萝卜素和酚类化合物。植物甾醇中β-谷甾醇占比较高（约51-53%）。生育酚以γ-生育酚为主（约87-88%）。类胡萝卜素包括叶黄素、玉米黄质和β-胡萝卜素。总酚含量在不同品种间变化范围为72.08至136.25 mg GAE/g（干重）。此外，珍珠粟还含有抗营养因子，主要是植酸和单宁，这些物质会干扰营养素的吸收。
5. 代谢与功能效应
研究表明珍珠粟具有抗肥胖、降血脂、降血糖、抗炎、抗脂肪肝和抗癌作用。在肥胖Wistar大鼠模型中，珍珠粟粉末和乙醇提取物呈剂量依赖性地降低体重、肝脏重量、内脏脂肪沉积、甘油三酯、胆固醇、空腹血糖和炎症标志物。另一项研究发现，发芽珍珠粟面粉可减少大鼠的脂肪量和肿瘤坏死因子-α浓度，并增加过氧化物酶体增殖物激活受体α表达和肝脏总抗氧化能力。在HPV阳性小鼠中，补充珍珠粟降低了血糖并改善了抗氧化反应。铁生物利用度研究中，预煮面粉增加了十二指肠细胞色素b还原酶1和hephaestin基因表达，提高了血清铁。在人体试验中，添加30%淀粉-胚芽复合物的面包将糖尿病前期参与者的血糖指数降至52.31。此外，珍珠粟酚类提取物对骨肉瘤U-2OS细胞表现出促凋亡作用，并通过抑制脂肪酶、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶发挥潜在抗肥胖和抗糖尿病作用。
6. 珍珠粟的主要加工技术
加工技术包括物理操作（去壳、碾磨）、理化处理（浸泡、稀酸处理）、热和热机械处理（烘烤、蒸煮、蒸谷、挤压）以及生化处理（发芽、发酵）。每种技术在去除不良成分的同时也会造成营养损失。去壳去除12-30%的籽粒，降低植酸和单宁，但同时去除灰分、脂质和纤维。浸泡可减少植酸和单宁，但会浸出磷、锌、铁和锰。挤压可使脂肪酶和脂氧合酶活性降低约78-79%，并使植酸和缩合单宁分别减少高达89%和85%。发芽可降低植酸盐、释放结合态酚类物质并提高抗氧化活性，同时降低脂质含量。研究表明，大多数加工效果以总含量变化报告，而非生物可及含量的变化，且多数组成数据指的是新鲜加工的面粉而非储存后的面粉。
7. 珍珠粟食品
加工后的珍珠粟已用于面包、饼干、蛋糕、发酵饮料、乳制品和肉类制品中，通常获得良好的感官评分。例如，使用挤压珍珠粟面粉制成的无麸质全麦面包显示出更高的抗氧化能力和抗高血糖活性。用麦芽珍珠粟面粉和橙皮面粉替代小麦面粉制作的饼干，灰分和纤维含量成比例增加。在乳制品中，添加珍珠粟的益生菌浓缩酸奶样甜点的保质期为28天（4°C）。用珍珠粟面粉制作的意大利面在六个月的储存期内，游离脂肪酸、过氧化值和脂质酸度持续增加。研究表明珍珠粟是一种多功能配料，可改善各种食品基质的营养和功能特性，但需调整比例以避免技术问题。
8. 非传统消费市场中珍珠粟产品的感官可接受性
在巴西，谷物类食品历来以小麦粉作为感官基准。珍珠粟面粉呈绿灰色，带有泥土气息和轻微的苦味或涩味。然而，涉及巴西参与者的感官评估已显示该谷物在人类消费方面的潜力。无麸质面包、意大利面、肉制品（kibbeh）和蛋糕等产品在巴西消费者中获得了良好的接受度，总体评分多在6分以上（9分制）。值得注意的是，一项研究中60%的参与者此前不了解珍珠粟，82%从未消费过该谷物产品，表明市场潜力巨大。在国际面板研究中，随着珍珠粟面粉替代比例的增加，整体可接受性下降，但替代率低于50%的产品通常仍可获得可接受的评分。
9. 巴西珍珠粟面粉和即食产品的市场障碍
9.1 珍珠粟面粉的变质与酸败
在常温条件下，未经稳定的面粉在传统零售链的周转期内就会因脂肪酶介导的水解和脂氧合酶介导的氧化而变得感官上不可接受。研究指出，核质互作在调控珍珠粟面粉酸败发展的生化过程中起决定性作用。热处理结合氮气冲洗层压包装可将面粉和加工食品的保质期延长约60天。代谢组学分析已鉴定出与酸败进展相关的25种判别性代谢物，包括叶绿醇、乙醇胺、脱镁叶绿酸b和糖苷衍生物，可作为酸败生物标志物。磷脂酶基因家族分析在珍珠粟中鉴定出44个基因，其中5个在籽粒中优先表达，暗示其直接参与酸度调节。
9.2 加工过程中的营养素得失
稳定化处理与营养价值的降低在很大程度上重叠。热和热机械处理会灭活脂解酶，但也影响酚类化合物、纤维和热敏感微量营养素；去壳同时减少了抗营养物质和富含矿物质的组分。研究表明，铁和锌的生物可及性在模拟消化条件下很低，最多约18%（铁）和15%（锌），且仅在低植酸基因型中达到。顺序碾磨表明，去除约10-15%的麸皮可实现最高的铁和锌生物利用度。半精制面粉的总矿物质含量低于全麦面粉，但由于抗营养因子含量较低，其铁生物可及性更高。发酵可减少植酸盐和单宁含量，增加铁、锌和钙的生物利用度。
9.3 无麸质面粉的技术处理与面粉配方的困境
缺乏麸质消除了负责气体保留、面团处理和面包屑结构的粘弹性网络。实践中采用复合面粉，即珍珠粟部分替代小麦或与其他面粉混合。这虽然恢复了可操作性，但稀释了推动该谷物使用的纤维、矿物质和酚类化合物贡献，且与小麦混合时会完全丧失无麸质状态。研究表明，挤压和发芽是生产无麸质产品的有效策略。在烘焙产品中，珍珠粟的加入系统地改变了质构参数，增加了硬度和咀嚼性。在意大利面产品中，随着珍珠粟面粉含量的增加，烹饪损失增加，硬度、咀嚼性和弹性降低。研究表明，需要优化替代比例以适应加工技术和平衡理化相互作用。
9.4 珍珠粟面粉中的污染物
珍珠粟易受多种微生物污染。面粉中存在多样化的天然微生物组，在不当储存条件下可迅速增殖。主要分离的真菌属包括镰刀菌属、曲霉属、青霉属、弯孢属、链格孢属、根霉属和毛霉属。黄曲霉毒素是主要化学危害。低温储存（如-5°C）可阻止真菌生长。细菌负荷在低水分条件下相对稳定，但加工不当和水分增加会促进微生物增殖。储存害虫构成另一重大危害。控制湿度、温度、加工条件、包装特性和储存害虫对于减少变质和限制真菌及霉菌毒素的发生至关重要。
