《Current Opinion in Food Science》：Sorghum Tannins as Tunable Functional Ingredients for Clean-Label Food Systems
编辑推荐：
高粱缩合单宁长期以来被归类为抗营养因子，这支撑了长达数十年的工业假设，即去单宁等同于提高高粱基食品质量。这种主流观点主要源于高剂量动物营养学研究，但其对人类食品系统的直接转化有效性仍未得到充分检验。在本综述中，我们批判性地重新评估了这一长期存在的框架，并确定了三个关键考量因素
高粱缩合单宁长期以来被归类为抗营养因子，这支撑了长达数十年的工业假设，即去单宁等同于提高高粱基食品质量。这种主流观点主要源于高剂量动物营养学研究，但其对人类食品系统的直接转化有效性仍未得到充分检验。
在本综述中，我们批判性地重新评估了这一长期存在的框架，并确定了三个关键考量因素，使人类饮食背景下的抗营养叙述更加细致：显著剂量的依赖性、基质调节的生物活性以及结构依赖的功能性。加工高粱食品中典型的单宁暴露量远低于公认的摄入安全阈值，且加工过程中与食品大分子的络合可能大幅减弱与消化酶和矿物质的非特异性相互作用。重要的是，生物效应似乎主要由聚合度驱动，而不是总单宁含量，这一区别在传统质量控制方案中很大程度上被忽视。
我们进一步回顾了已建立的加工技术，这些技术能够实现对单宁谱的定制调节，并提出历史上被视为抗营养的分子特性可能支撑高粱单宁作为可调节、清洁标签功能性配料的效用。其已记录的应用涵盖天然肉类保鲜、低血糖食品配方、烘焙面团调理、色素稳定以及发酵酒精饮料风味优化。
我们建议，更广泛工业采用的主要障碍源于持续的概念假设，而不是单宁固有的特性。转向结构定制育种、结构感知质量控制和功能保留加工，可能有助于在可持续、清洁标签的食品系统中释放高粱缩合单宁的全部潜力。
引言
高粱单宁（STs），即缩合单宁/原花青素，是一类生物活性多酚，能够与食品大分子和矿物质相互作用，在体内和体外发挥依赖于背景的代谢效应。STs 对结合膳食蛋白质具有高亲和力。这种相互作用形成不溶性单宁 - 蛋白复合物，抵抗蛋白水解裂解，显著降低多酶蛋白消化率 [1]。最近的研究强调，这种结合不仅降低了整体可消化必需氨基酸评分，还可能掩盖反应性赖氨酸，减少混合膳食中蛋白质的代谢可用性 [2]。STs 在胃肠道中充当强效螯合剂。最近的营养分析证实，高粱谷物中高单宁含量直接抑制必需二价阳离子的吸收，特别是铁、锌、钙和铜 [3]。这种螯合作用降低了矿物质的生物可及性，这对于依赖高粱作为主食的人群来说是一个关键问题，因为它会加剧微量营养素缺乏 [3]。除了蛋白质和矿物质，STs 直接抑制关键消化酶。最近的物理化学研究表明 STs 抑制α - 淀粉酶和胰蛋白酶活性 [4]。这种酶抑制破坏了碳水化合物的正常分解，导致淀粉消化率降低，以及餐后血糖反应改变 [4]。
因此，在过去的几十年中，STs 被归类为抑制生长的抗营养因子。因此，在食品和饲料加工中，工作流程通常优化为减少或完全去除单宁 [1]。这种共识几乎根源于动物营养学研究，在这些研究中，直接包含未经加工含 STs 的材料，结果降低了整体生长性能。虽然此类结果在动物营养模型中有效，但其直接转化到人类饮食背景缺乏严格的交叉验证，且专注于人类的研究调查 ST 对营养消化率影响的试验仍然稀缺。随着时间的推移，这种解释已成为一个被广泛接受的框架，描述 STs 对人类营养的假定抗营养影响。然而，过去几年看到了越来越多的证据表明，这种分类指出了人类食品应用的重要局限性，在这些应用中，单宁包含剂量甚至更低，加工程序和食品基质相互作用显著改变了它们的生物效应 5, 6。
因此，在本文中，我们重新评估了仍然主导食品加工的长期“去单宁 = 质量改进”共识。我们提出，曾经被视为抗营养的分子特性（高亲和力蛋白/淀粉结合、消化酶抑制和金属螯合）可能代表关键机制基础，增强 STs 作为可调节、清洁标签功能性食品配料的多功能性效用（图 1）。
章节片段
核心争议：抗营养标签在人类食品背景下的局限性
关于 STs 作为抗营养因子的工业主流观点是基于从动物营养研究得出的外推。尽管如此，三个现有事实可能对将 STs 归类为人类膳食摄入的抗营养因子的适宜性提出质疑。
首先，剂量很重要。动物营养研究中报道对生长性能产生负面影响的浓度大大超过人类饮食中的正常浓度。动物营养研究使用 STs 提取物或
通过加工缓解：食品工业中的可调节性
最近的研究强调，与 STs 相关的这些抗营养效应不是静态的。加工技术如微生物发酵、制麦和热处理、定向提取和生物废物增值以及基因改造已被证明能显著调节人类食品中存在的 STs 水平（表 1）。
重新利用“抗营养”特性：清洁标签食品系统中的功能价值
STs 所谓的抗营养效应在当代健康饮食模式中可产生有益结果。这创造了利用这些固有特性进行功能性食品开发的机会。事实上，STs 几乎所有与食品相关的功能应用都源于这些特性，这些特性曾广泛被归类为不受欢迎的。基于系统整理的工业应用案例，我们重新审视根深蒂固的“去单宁 = 质量”范式并定位
工业采用的瓶颈：过时范式的误解
尽管成功的工业案例已有充分记录，但 STs 的更广泛工业采用受到限制。这可能主要不是源于其固有的功能潜力；相反，关键瓶颈源于该行业长期存在的“去单宁 = 质量”共识。
STs 采用中最常被引用的瓶颈是它们的苦味和涩味，这由与唾液富脯氨酸蛋白的相互作用驱动 [4]。行业应对这一挑战的默认解决方案是
结论与展望
我们重新审查了长期存在的共识，即高粱单宁是需要去除才能用于食品的抗营养因子。这种范式主要根源于高剂量动物营养研究，这些研究对典型人类食品应用显示出有限的直接转化相关性，在这些应用中，低剂量、基质相互作用和加工完全改变了单宁的生物效应。曾经被视为抗营养的那些特性——蛋白/淀粉结合、酶抑制——是核心驱动力
CRediT 作者贡献声明
概念化、调查、方法论：Huawen Zhang, Runfeng Wang; 写作 – 原稿准备：Runfeng Wang, Huawen Zhang; 写作 – 审查与编辑：Hailian Wang, Yingxing Zhao; 可视化：Runfeng Wang; 监督：Huawen Zhang; 资金获取：Huawen Zhang.
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能被认为影响了本文中报告的工作。
致谢
这项工作得到了 CARS-06-14.5-B23 专项基金和酿造新高粱品种育种研究（202527070）的支持。
Runfeng Wang|Hailian Wang|Yingxing Zhao|Huawen Zhang
山东省农业科学院作物研究所，中国济南 250100
