农业生态与常规体系下种植小麦制作的全麦面包：营养品质、消化性及益生元活性

《Journal of Cereal Science》：Whole-wheat bread made from wheat grown under agroecological and conventional systems: Nutritional quality, digestibility, and prebiotic activity

　　

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  有机小麦面包表现出更高的益生元活性。
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  有机全麦粉中的阿魏酸含量更高。
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  有机小麦的阿拉伯木聚糖显示出更高的阿拉伯糖/木糖比率
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  作物年份对比管理方式对面粉成分的影响更大。
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  所有农药残留物均低于阿根廷最大残留限量。

引言

谷物构成全球食物供应的主要组成部分，2023年全球能量摄入的42%和蛋白质摄入的36%来自谷物。特别是，小麦和水稻分别平均每人每天提供535.7和512.3千卡（FAO, 2025）。主要的小麦生产国包括中国、印度和俄罗斯联邦，而阿根廷在全球排名第十三（FAOSTAT, 2024）。在阿根廷，面包小麦在农业生产中起着核心作用，2019年至2023年平均年收获量为1830万吨，使该国成为拉丁美洲最大的面包小麦生产国（FAOSTAT, 2024）。

小麦籽粒主要由胚乳、胚芽和麸皮组成。胚乳构成籽粒的最大比例，是淀粉和储存蛋白的主要来源，包括面筋形成蛋白。胚芽富含脂质、维生素、生物活性化合物，并提供蛋白质和碳水化合物。相比之下，麸皮由籽粒的外层组成，富含非淀粉多糖（主要是阿拉伯木聚糖和纤维素），以及蛋白质、维生素和矿物质，如镁和铁（Khalid et al., 2023）。

在非淀粉多糖中，阿拉伯木聚糖值得关注，因为它们是谷物细胞壁中主要的碳水化合物之一（Paesani et al., 2020）。因此，全谷物面粉含有比精制面粉更高的膳食纤维、矿物质、维生素和生物活性化合物水平，后者仅由胚乳生产。

流行病学证据一致显示全谷物摄入与慢性疾病风险之间存在反向关联，包括某些类型的癌症、2型糖尿病和心血管疾病。这些效应归因于全谷物中的膳食纤维和生物活性化合物（Aune et al., 2016; Lillioja et al., 2013），这使全谷物摄入被广泛推荐（WHO, 2024）。此外，水溶性阿拉伯木聚糖的益生元效应已在体外和体内报道（Paesani et al., 2020）。在这方面，水溶性阿拉伯木聚糖已被证明可以增加有益的结肠细菌，减少潜在的病原微生物，并增强短链脂肪酸的产生（Paesani et al., 2020）。

值得注意的是，小麦成分取决于多种因素，包括基因型、环境条件（土壤和气候）和农业管理实践（Jaskulska et al., 2018; Bertola et al., 2026）。尽管许多研究证明了全麦粉中几种化合物所具有的营养益处，但关于生产因素（特别是农业管理实践）如何影响这些化合物的含量和生物功能性的信息仍然有限。特别是，虽然众所周知小麦籽粒成分由基因型、环境和管理实践之间的相互作用决定，但对比管理系统（MS）（如有机系统和常规系统）对全籽粒成分、麸皮特性、酚类化合物及其对益生元活性的潜在影响的研究较少。因此，需要进一步研究以建立农艺实践与面粉营养和功能质量之间的联系。

在此背景下，本研究的目的是评估有机和常规管理系统对不同生长季获得的全麦粉成分的影响，并确定每种管理系统代表性复合样本的体外潜在益生元活性。

章节摘要

植物材料

田间试验于2021年、2023年和2024年在阿根廷布宜诺斯艾利斯省东南部的INTA巴罗综合试验站（CEI Barrow）进行（38°19′22″ S, 60°14′32″ W）。该试验站的一个优势在于自2011年以来在相同环境条件下长期共存两种对比的管理系统：有机系统（AE）和常规系统（Con）。这种设置最小化了影响

结果

籽粒产量和面粉成分在不同生长季和管理系统之间表现出显著差异（表1）。

2023年的籽粒产量较高，而管理系统（AE和Con）之间未发现显著差异。灰分含量范围为1.52%至1.99%，最低值出现在2023年的有机样品中，最高值出现在2024年的有机样品中。蛋白质含量范围为12.39%至16.01%，最高值出现在常规管理下

讨论

小麦是食品工业的基本原料，是全球主要的主食。由于其富含膳食纤维、微量营养素和生物活性化合物，全谷物面粉的摄入被积极推荐作为健康饮食的一部分。在本研究中，面粉成分受到生长季和管理系统的影响。

主成分分析揭示变异的主要来源与生长季有关，而

结论

总体而言，结果表明管理系统改变了在有机和常规管理下获得的全麦粉化学成分。这些变化涉及矿物质组成和细胞壁成分，尽管其大小因生长季而异。由有机复合面粉生产的面包在实验条件下支持了两种选定细菌菌株的更大体外生长，表明具有更高的潜在

CRediT作者贡献声明

Gabriela Teresa Pérez：写作 – 审阅和编辑，监督，资金获取，正式分析，概念化。Tomás Mariano Mac Loughlin：写作 – 审阅和编辑，写作 – 原始草案，方法学。Martín Zamora：写作 – 审阅和编辑，方法学，概念化。Wara Aratxa Sánchez：写作 – 审阅和编辑，方法学，调查。Lorena Susana Sciarini：写作 – 原始草案，项目管理，方法学，调查，资金获取，正式

未引用参考文献

?akmak和Kutman，2018；联合国粮农组织，2025；FAO，2024；Hao等人，2022；国家食品卫生和农业质量服务，2026；世界卫生组织，2024。

人工智能辅助技术声明

在准备本稿件期间，作者使用ChatGPT进行语言编辑和图形摘要的准备。作者根据需要审查和编辑了所有人工智能生成的内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些可能会影响本文报告的工作。

致谢

这项工作由阿根廷国家科学和技术委员会（CONICET）和科尔多瓦国立大学（项目编号33620230100945CB）资助。作者感谢Gabriel Lutti和Pablo Yunes的宝贵技术协助和讨论。

Agustina del Pilar Bertola|Candela Paesani|Wara A. Sánchez|Martín Zamora|Tomás M. Mac Loughlin|Gabriela T. Pérez|Lorena S. Sciarini