《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》：Immature maize ear as a food matrix: Trendy baby corn (
Zea mays L.) phytochemistry, bio-accessibility, and functional-food evidence
摘要
背景：玉米笋是玉米（Zea mays L.）未受精的未成熟果穗，作为整穗蔬菜被食用，并加工为腌渍品、粉末及副流原料。然而，尽管其具有独特的发育解剖结构和高度水合的基质，其组成和功能性仍依据成熟玉米数据进行解释。
范围与方法：研究人员旨在通过整合玉米笋的直接证据与来自玉米花丝、苞叶、穗轴、甜玉米、成熟籽粒及可比性未成熟蔬菜的机制相关研究发现，对玉米笋作为未成熟玉米穗食品基质进行批判性评价。研究重点关注组成、组织特异性和发育阶段特异性生物活性物质、加工保留率、产品设计、副流增值化、生物可及性，以及支持功能性食品和健康相关声称的证据强度。
关键发现与结论：玉米笋应被视为一种未成熟玉米穗基质，其营养和功能特性取决于组织类型、收获阶段和加工历史。可食用的去苞叶穗轴提供了一种松脆、低能量、含纤维的基质，具有适度的天然酚类和类胡萝卜素含量，而花丝和苞叶则是化学组成更丰富的部分，特别是黄酮类和叶黄素类化合物，可开发为独立的配料流。优化的热烫、腌渍、干燥、粉碎、发酵和包装可保留植物化学物质、延长货架期，并支持其在强化食品、粉末食品、发酵食品和复合食品中的应用。然而，当前证据以成分分析、抗氧化测定和体外酶抑制研究为主。关于消化释放、胶束化、结肠代谢、实际膳食暴露、安全性和人体功效的直接信息仍然有限。因此，更有力的功能和健康声称需要标准化的消化研究、代谢物谱分析、剂量相关制剂及人体试验。
1. 引言
玉米笋最宜被理解为处于蔬菜科学、玉米化学、采后处理与副流利用交叉点的一种产品。从植物学角度，它是玉米（Zea mays L.）未受精的未成熟果穗，但在食品市场中，它并非简单的小玉米或成熟籽粒的微型形式。食品法典委员会（Codex）标准将鲜食玉米笋定义为来自商业玉米品种的果穗，供应时不含花丝和花药，并在鲜食市场制备和包装前与花丝、苞叶和花药分离（CAC，2005）。其市场属性也与尺寸密切相关。Codex长度等级为5-7、7-9和9-12厘米，宽度限制为1-2厘米（CAC，2005）。这一定义在科学上具有重要意义，因为许多成分研究将穗轴、花丝和苞叶作为独立组织进行分析，而销售给消费者的蔬菜通常是去除大部分花丝的去苞叶穗轴（Messias, Galli, Silva, Schirmer, & Rombaldi, 2015）。
因此，玉米笋更适合被理解为一种发育中的玉米基质，而非未成熟籽粒。在受精前或吐丝早期阶段，胚乳中持续的淀粉沉积、胚中脂质积累以及果皮细胞壁的交联尚未发生。相反，穗轴、胚珠组织、花丝和苞叶仍保持代谢活性（Chand, Susheela, Sreelatha, Shanti, & Surendra, 2017）。这一发育状态有助于解释鲜食玉米笋中观察到的高水分活度、快速呼吸作用和对酶促褐变的敏感性，进而产生了快速冷却、热烫或干燥的需求（Prasanthi, Naveena, Vishnuvardhana Rao, & Bhaskarachary, 2017）。成熟玉米具有截然不同的化学组织：淀粉和类胡萝卜素主要集中于胚乳，油脂和生育酚类（toco-chromanols）集中于胚，阿魏酰阿拉伯木聚糖和结合态酚类则集中于麸皮或果皮部分（Das & Singh, 2016）。因此，来自成熟籽粒、玉米麸皮、玉米蛋白粉、玉米油、尼克塔马化（nixtamalized）玉米糊或色素玉米的证据应作为机制性或比较性背景使用，除非组织身份、发育阶段、水分基准和加工历史被明确定义，否则不能作为玉米笋食品的直接证据。
最有力的直接证据表明，玉米笋的植物化学组成既取决于发育阶段也取决于组织类型。在一项针对花丝、穗轴和苞叶的四阶段研究中，Swain等人发现花丝黄酮类在S3阶段（果穗长度为9.1-11.0厘米）达到最大值45.1 mg芦丁当量/100 g。相比之下，穗轴酚类在S4阶段（对应11.1-13.0厘米果穗）增加至22.55 mg没食子酸当量/100 g（Swain, Bal, et al., 2024）。苞叶则表现出不同模式，积累了远高于穗轴的类胡萝卜素和叶黄素水平。在早期至中期发育阶段，苞叶总类胡萝卜素范围为520.4至1176.4 μg/100 g，叶黄素范围为516.2至1175.6 μg/100 g（Swain, Bal, et al., 2024）。这些差异表明收获阶段不仅是农艺或尺寸管理因素，也是关键的成分控制点。同时，除非明确说明取样组织、尺寸阶段、分析基准以及与可食用消费品的相关性，否则关于玉米笋生物活性物质的声称是不完整的。
食品加工和技术相关研究支持了这一基于基质的观点。玉米笋极易腐烂，因此保持品质取决于控制酶活性、呼吸作用、水分迁移和组织软化（Silva, Batista, Soares, Mota, & Pimenta, 2019）。540 W微波热烫30秒实现了90%的过氧化物酶灭活，并比更长时间的热水或蒸汽处理保留了更多的抗坏血酸和颜色品质。它还比更剧烈的热烫条件更有效地保留了酚类、黄酮类和DPPH活性（Akbar, et al., 2024）。产品开发研究进一步表明，玉米笋可作为载体基质。例如，富含花青素的黑大豆盐水将748.6-881.2 mg花青素-3-葡萄糖苷当量/kg转移至腌渍玉米笋中，将天然低色素的未成熟穗轴转变为有色、富含酚类的食品（Simi?, et al., 2023）。在干燥玉米笋体系中，铝层压包装比低密度聚乙烯（LDPE）或聚丙烯更有效地限制了水分吸收、微生物生长以及发泡或乳化功能的损失（Akbar, Rasane, et al., 2025）。减小粒径也改变了堆积密度、流动性、酚类聚集和技术功能行为（Akbar, Mondol, et al., 2025）。综合来看，这些发现将玉米笋定位为不仅是鲜食装饰配菜，而且是一种加工敏感的蔬菜基质和潜在的粉末配料。
围绕玉米笋的功能性食品讨论应以证据为基础而非推广为导向。对于玉米笋，可辩护的声称必须证明生物活性化合物存在于相关的可食用或配料部分、在加工中存活、在消化过程中被释放、变得可生物可及或被转化为代谢物，并在实际摄入水平下发挥作用。当前玉米笋研究支持酚类、黄酮类和类胡萝卜素的组织特异性积累、抗氧化筛选活性、花丝提取物中的酶抑制效应，以及一些加工保留效应（Shobha & Sreedevi, 2018; Swain, Bal, et al., 2024）。然而，这些研究尚未证明食用玉米笋能降低人体内的氧化应激、糖尿病风险、痛风、心血管疾病或炎症。相关的玉米穗轴和玉米花丝研究提供了有用的机制支持，但不应被视为可食用玉米笋穗轴直接证据（Hernández-García, et al., 2024）。这一证据空白定义了我们综述的新颖性。以往的玉米笋综述集中于农学、作物管理、产量、饲料价值、经济学、间作、养分管理或生物强化。相比之下，我们评价了玉米笋作为未成熟玉米穗食品基质，整合了发育阶段、组织特异性、植物化学分布、加工保留、消化/生物可及性和功能性食品证据。这种方法区分了可食用穗轴与花丝和苞叶副流，并阐明了哪些声称目前得到支持，哪些仍属推测性，以及在玉米笋基食品或配料与人类健康结局相关联之前还需要哪些证据。
2. 综述方法与证据评估
由于现有文献在研究的组织、发育阶段、加工条件、分析基准和生物学终点方面存在显著差异，定量汇总被认为不适宜。因此，采用双轴评估框架进行了结构化叙述性综述，分别评估证据直接性和研究层面的方法学强度。证据直接性分为三层。A层包括直接在玉米笋穗轴、花丝、苞叶、粉末、加工产品和/或玉米笋衍生副流配料上进行的研究。B层包括涉及玉米花丝、穗轴、苞叶、麸皮、果皮、成熟籽粒部分或玉米衍生配料的机制相关研究。C层包括涉及其他未成熟植物性食品（包括芽苗菜、微型绿叶菜和幼嫩蔬菜）的比较研究。研究层面强度被独立评估，并相对于每项研究支持的具体声称进行评价。评估了五个领域：（i）研究设计和内部效度；（ii）分析有效性；（iii）报告完整性和透明度；（iv）生物学和食品相关性；以及（v）与声称相适应的验证。每个领域评分为0、1或2，总分范围为0至10。总分被解释为强（9-10）、中等（7-8）、有限（4-6）和/或不足（0-3）。评估是针对特定声称的。使用经验证的分析方法进行化合物特异性定量可为组成提供强证据，而单独的化学抗氧化剂或酶抑制测定被认为不足以支持生物利用度或人类健康声称。同样，加工研究根据其在明确和可重复条件下证明保留的能力进行评估，而生物可及性声称需要标准化消化或发酵模型，健康功效声称需要体内或人体验证。跨研究一致性在证据领域层面通过考虑独立研究、品种、组织、发育阶段和分析方法之间发现方向和幅度的一致性来评估。主要组成、加工、生物可及性、产品开发和健康相关领域的证据总结于表S1，而完整的研究层面评估见表S2。
3. 玉米笋的身份、解剖结构和发育控制点及其组成
Codex标准将玉米笋定义为商业玉米（Zea mays）品种的果穗，供应时不含花丝和花药，并为鲜食制备和包装。用于工业加工的材料被排除在该鲜食市场标准之外。尺寸分类基于穗轴长度：代码A涵盖5-7厘米，代码B涵盖7-9厘米，代码C涵盖9-12厘米，穗轴宽度限制为1-2厘米（CAC，2005）。这一法规定义具有重要的科学意义。尽管发育研究常分析花丝和苞叶，因为这些组织易于获取且可能具有价值，但其组成不应用于支持鲜食市场可食用穗轴的营养声称，除非最终产品有意将其作为食品配料包含。对于玉米笋，穗轴尺寸和组织状态比简单计数播种后天数提供了更有用的发育框架，因为基于日历的成熟度随基因型和生长环境而变化。Swain等人将玉米笋分为四个尺寸阶段：S1，5-7厘米；S2，7.1-9.0厘米；S3，9.1-11.0厘米；S4，11.1-13.0厘米，并分别分析了花丝、穗轴和苞叶（Swain, Bal, et al., 2024）。这种基于尺寸的系统部分匹配Codex等级，但在S4阶段超出12厘米上限。因此，S4在生物学上有助于理解发育，但可能超出优质鲜食等级规格。从行业角度看，S3尤为重要，因为它属于Codex上层尺寸等级，并表现出强的花丝黄酮类和抗氧化信号。S4可能增加穗轴酚类，但也可能引起对嫩度和尺寸合规性的担忧（CAC，2005）。在解剖学上，可食用玉米笋穗轴由未成熟胚珠和穗轴组织组成，被高度水合的细胞壁基质包裹。苞叶起叶状光合包裹组织的作用，富含叶绿素、类胡萝卜素和叶黄素。花丝是特化的生殖组织，富含酚类和黄酮相关代谢物。相比之下，未发育的胚限制了表征成熟玉米籽粒的富含脂质、生育酚和植物甾醇部分的积累（Fakir & Islam, 2008）。图1A-E总结了区分玉米笋与甜玉米和成熟玉米籽粒的法规、解剖和发育差异。
图1. （A）鲜食市场玉米笋通常是去苞叶、去花丝的未成熟穗轴，而苞叶、花丝和修剪料是需要单独配料规格的副流。（B）Codex尺寸等级定义了鲜食市场身份（CAC，2005）。（C）玉米笋植物化学研究中使用的基于阶段的发育等级（CAC，2003）。（D）玉米笋、甜玉米和成熟玉米是不同的基质。（E）证据被解释为直接、机制相邻或比较证据。
这种发育结构创造了明确的战略区分。鲜食玉米笋穗轴应针对质地、纤维、矿物质贡献、温和甜味和酚类保留进行优化。然而，苞叶和花丝残留物应作为独立的功能性配料流处理，每种都需要其自身的提取方法、安全性评估和标签方法。栽培也与粮用玉米生产不同。玉米笋需要专门的热带或温带品种，能快速均匀地发育果穗，最好在排水良好的pH 6-7土壤中，果穗发育期间温度为18-27°C，通常种植密度高于粮用玉米。
以鲜重计，据报道玉米笋比成熟玉米含有更多的蛋白质、膳食纤维和多种矿物质，同时提供更少的卡路里和更高的水分含量。报道值包括2.9-3.2%蛋白质、2.1-2.8%膳食纤维和89-91%水分（Prasanthi, et al., 2017; Sood, 2017）。玉米笋与成熟玉米之间水分含量的差异（90%对75-80%）尤为重要，因为它解释了玉米笋的嫩度以及其对采后冷链处理更大的依赖性。干重数据进一步突出了玉米笋的成分独特性。在HM-4玉米笋中，蛋白质达到17.96 g/100 g干重（DW），总灰分达到5.30 g/100 g DW，均高于典型成熟玉米值（蛋白质8-10 g/100 g DW，灰分1-2 g/100 g DW）。膳食纤维也更高，为5.89 g/100 g DW，而成熟玉米为1-3 g，总可溶性糖达到23.43 g/100 g DW，而成熟籽粒约为3-5 g。这些糖分有助于玉米笋的温和甜味，而纤维部分支持其胃肠道价值。体外淀粉和蛋白质消化率分别为28.8 mg麦芽糖/g和72.18%，表明具有良好的营养利用性（Hekmat & Abraham, 2016）。对HM-4杂交种的直接营养分析也记录了其近似组成、膳食纤维、矿物质含量、抗营养因子、维生素、氨基酸和体外消化率（Hooda & Kawatra, 2013）。HM-4玉米笋中报道的磷含量为898.62 mg/100 g DW，远高于成熟籽粒通常报道的80-100 mg，表明其作为矿物质密集型功能性配料的潜在价值。总体而言，这种组成支持玉米笋作为即时有用的烹饪蔬菜和多用途功能性食品开发原料的双重角色。
4. 作为生物通量的生物活性成分：组织来源、加工存活和释放
多酚是结构多样的植物次生代谢物，其特征在于一个或多个带有羟基的芳香环，而酚酸还额外包含一个羧基。芳香骨架有助于非极性特征，而羟基和羧基赋予极性和氢键能力（Khalifa et al., 2018）。基于溶解度、可提取性和与食品基质的关联，酚类可操作地分为可溶性游离、可溶性结合和不可溶性结合部分。可溶性游离酚类以无共价连接其他分子的形式存在。相比之下，可溶性结合酚类通常以糖苷或低分子量酯的形式存在，与糖、有机酸和/或相关成分相关联。因此，可溶性部分可能包括酚酸，特别是羟基苯甲酸和羟基肉桂酸，以及黄酮类如黄酮、黄酮醇和花青素。与玉米笋组织相关的化合物包括阿魏酸和对香豆酸的可溶性形式，以及麦草黄酮（maysin）、木犀草素和芹菜素衍生物、山柰酚、槲皮素和花青素-3-O-葡萄糖苷。相比之下，不可溶性结合酚类与细胞壁大分子（包括果胶、纤维素、半纤维素、阿拉伯木聚糖、木质素和结构蛋白）相关或共价连接，可能需要化学、酶促或微生物水解才能释放。因此，可溶性和结合部分代表不同的物理化学状态和基质关联，而非完全分离的多酚类别（Bustamante-Bernedo, Gomez, & Huamán-Castilla, 2025）。
玉米笋的幼态生理特征在于不完全的细胞壁交联、胚乳固化的缺失和活跃的苯丙烷代谢通量，形成了与成熟籽粒明显不同的植物化学特征。其可食用解剖结构（花丝+苞叶+穗轴）最大化了集中于外周组织的生物活性物质的膳食递送。玉米笋穗轴含有90%水分，而粉末、苞叶、花丝和成熟玉米麸皮通常以干重或提取物基准报道。因此，鲜穗轴中的50 mg GAE/100 g不等同于干苞叶中的50 mg GAE/100 g。相反，干配料可能看起来化学浓缩，但如果仅在食品配方中使用1-3%，则对实际摄入贡献甚微（Swapna, et al., 2024）。玉米基食品的酚类骨架以羟基肉桂酸为主，特别是阿魏酸和对香豆酸。这些化合物通常酯化到阿拉伯木聚糖上并在细胞壁内交联（Kunnummal & Khan, 2024）。在成熟玉米中，这种结构创造了大的结合酚类库，除非加工步骤或微生物酯酶释放游离酚类，否则小肠吸收有限（Das & Singh, 2016）。玉米笋与成熟玉米不同，因为它在发育上未成熟。其细胞壁水合且木质化程度低于成熟麸皮，而穗轴和花丝保留着活跃的苯丙烷代谢。实际上，这意味着玉米笋可能提供比成熟籽粒部分更高比例的可直接提取酚类，尽管绝对鲜重剂量仍然适中，除非基质被浓缩或与富含酚类的副流结合。阶段分辨证据显示，穗轴酚类从S1的15.25 mg GAE/100 g增加到S4的22.55 mg GAE/100 g。相比之下，苞叶酚类在同一发育序列中从11.55降至7.8 mg GAE/100 g，而花丝酚类在S3左右达到峰值后下降（Swain, Bal, et al., 2024）。这些相反的趋势在机制上是合理的。穗轴组织可能在伸长过程中积累结构苯丙烷类化合物，而苞叶酚类可能随着叶状组织成熟而被稀释或重新定向。从产品设计角度看，S3-S4收获应通过平衡穗轴酚类含量与嫩度和尺寸合规性来评估，而较早的苞叶流可能更适合用于富含类胡萝卜素的粉末。在印度HM-4杂交种中，果皮结合加游离酚类达到322 mg阿魏酸当量（FAE）/100 g DW，是胚乳部分的30倍，而游离酚类占总量的14-17%（Salinas-Moreno, 2017）。因此，该比例代表可溶剂提取酚类与水解后从不溶性基质释放的酚类之间的操作分布；同一酚酸，特别是阿魏酸或对香豆酸，可能出现在两个部分中。这一比例比成熟马齿型和硬粒型玉米记录的值（3-5%游离）高3-5倍，这一差异对结肠发酵前上消化道生物可及性具有潜在意义（Swain, Lalit, et al., 2024）。生物利用度仍是最不明确的问题。结合谷物形式的阿魏酸不应被假定为完整吸收；其释放取决于食品加工、宿主酯酶或微生物酶（Dai, Zhang, & Geng, 2019）。最近的玉米麸皮发酵研究也使“酚类含量越高越好”的想法复杂化。阿魏酸和香草酸以剂量依赖性方式改变了人类肠道微生物群对可溶性和不溶性纤维的利用，包括丙酸和丁酸产生的变化（Liu, Donado, & Rose, 2025）。因此，未来的玉米笋研究应同时测量酚类释放和微生物代谢，而不是将总酚含量（TPC）作为独立终点。阿魏酸与成熟玉米细胞壁中阿拉伯木聚糖侧链的酯键使其在很大程度上无法被肠道消化；玉米笋果皮中较低的交联程度合理化了其升高的游离部分，并提示其具有更好的小肠吸收性（Mnich, et al., 2020）。玉米笋花丝在化学上与可食用穗轴不同，应被视为副流配料。对玉米笋花丝的直接分析报道了酚类、黄酮类和抗氧化活性，提取溶剂强烈影响产量（Chutima Limmatvapirat, et al., 2020）。一项研究报告称，80%乙醇在多种酚类和黄酮类的提取方面优于水、甲醇和丙酮。提取物还表现出体外α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和黄嘌呤氧化酶抑制活性，在测定条件下报道的半数抑制浓度（IC
50）值约为α-淀粉酶0.70 mg、α-葡萄糖苷酶0.71 mg和黄嘌呤氧化酶33.76 mg（Shankaranarayana, Gajanana, Chavan, Chavannavar, & Doddanagappa, 2024）。这些发现支持筛选价值，但不支持临床声称。提取物浓度、酶测定条件和胃肠道稀释与正常膳食暴露不同，不能推断抗糖尿病或抗痛风效应。
玉米笋中的黄酮类模式与成熟籽粒显著不同。更广泛的玉米花丝文献确定了黄酮相关标记物，如麦草黄酮、木犀草素和芹菜素衍生物，以及多糖、酚酸、脂肪酸和萜类化合物（Swain, Bal, et al., 2024）。机制相关的玉米花丝证据进一步表明，吐丝期组织含有丰富的羟基肉桂酸和木犀草素衍生物，这些化合物通常向蜡熟期下降（?ili?, Jankovi?, Basi?, Van?etovi?, & Maksimovi?, 2016）。2024年的一篇叙述性综述总结了玉米花丝中约80种黄酮类成分，并强调麦草黄酮、木犀草素和芹菜素衍生物是候选标记化合物（Wang, et al., 2024）。成熟果皮黄酮类（花青素、黄酮）在有色品种中达到10-200 mg RE/100 g，但在胚乳中可忽略不计。相比之下，玉米笋花丝积累14-45 mg RE/100 g鲜重（FW），在中期物候阶段（S3）急剧上升，而穗轴黄酮类从S1到S4从11降至6.6 mg RE/100 g，苞叶黄酮类从1.2增至4.8 mg RE/100 g。液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）已鉴定花青素-3-O-葡萄糖苷、山柰酚和槲皮素为主要黄酮类，花青素主要在果皮和花丝提取物中检测到（Limmatvapirat, et al., 2020）。提取方法也从传统浸渍和浸提转向超声辅助和发酵辅助方法（Frumuzachi, et al., 2025）。相关的玉米花丝研究优化了提取条件并报道了所得提取物中的抗氧化和酶相关生物活性；然而，其药用提取物导向和缺乏玉米笋特异性食品验证限制了其与玉米笋产品的直接相关性（Li, Ren, Sun, Jiang, & Liu, 2023）。超声优化确定了乙醇浓度、振幅和时间作为显著提取变量，而使用黑曲霉（Aspergillus niger）的固态发酵在10天后将总酚类增加了73%，黄酮类增加了37%（Mihali, et al., 2024）。成熟黄色和白色玉米籽粒无论籽粒颜色如何均显示可忽略的游离黄酮类；有色品种将花青素集中在果皮中，但含有限的山柰酚或槲皮素。玉米笋凭借其完整的花丝和未成熟果皮，因此递送了比任何加工成熟玉米产品更广泛的黄酮谱，无论基因型如何（Ramírez-Esparza, et al., 2024）。这些发现与玉米笋副流相关，但许多研究仍侧重于药用或营养保健品提取物而非常规食品（Chutima Limmatvapirat, et al., 2020; Mali, et al., 2025; Ramírez-Esparza, et al., 2024）。天然花丝可用于盐水、茶、粉末或富含纤维的配料，但除非有意保留在最终产品中，否则不应计入鲜食玉米笋穗轴的一部分。
玉米笋中最显著的类胡萝卜素发现不在穗轴中，而在苞叶中。Swain等人报道，S1-S4阶段苞叶总类胡萝卜素为520.4-1176.4 μg/100 g，叶黄素为516.2-1175.6 μg/100 g（Swain, Bal, et al., 2024）。相比之下，穗轴仅含115.2-173.6 μg/100 g总类胡萝卜素和100.2-168.4 μg/100 g叶黄素（Swain, Bal, et al., 2024）。这种模式在生物学上是预期的，因为苞叶类似于光合叶组织，而未成熟穗轴含有很少的富含叶绿体的组织。这也提醒我们不应夸大可食用穗轴的类胡萝卜素摄入量，因为商业玉米笋通常去苞叶出售。来自成熟玉米苞叶的数据支持了这一解释。在23个品种中，玉米苞叶含有高水平的叶黄素和玉米黄质。黄色玉米苞叶中的叶黄素范围为494.5至2870.8 μg/g干重，而糯玉米苞叶中阿魏酸达到1101.9 μg/g干重。糯玉米苞叶还显示出比黄色玉米苞叶高25-65%的抗氧化活性（Cai, et al., 2024）。与甜玉米相比，玉米笋呈现出不同的类胡萝卜素机会。甜玉米籽粒可含有可观的叶黄素、玉米黄质和β-胡萝卜素，其水平受杂交种和收获时间强烈影响（Mousavi, et al., 2025; Song, Dajing, Meijuan, Jieqiong, & and Liu, 2016）。β-胡萝卜素在所有部分中均适中（1-20 μg/100 g FW，花丝中最高为19.7 μg/100 g），反映了早期叶绿体发育而非有色体积累（Swain, Bal, et al., 2024）。叶绿素遵循相反趋势，从S1到S4在花丝和穗轴中下降（分别为69→62 μg和63→43 μg/100 g），而在苞叶中增加（129→203 μg/100 g），因为苞叶组织在光合上成熟。以干重计，玉米笋苞叶浓缩的类胡萝卜素比整个成熟籽粒多10倍以上，强调其作为富含抗氧化剂副产物流的价值。成熟玉米胚油含有β-谷甾醇（254 mg/kg）、菜油甾醇（109 mg/kg）和豆甾醇（106 mg/kg），纤维部分保留68-217 mg植物甾醇/100 g DW。由于玉米笋中胚缺失，植物甾醇库尚未积累；苞叶和穗轴植物甾醇可能接近玉米纤维副产物值（68-217 mg/100 g DW），但玉米笋中的直接测量目前稀缺，代表了未来分析工作的优先空白。这种与成熟胚相比的植物甾醇缺乏是早收的公认营养权衡。
总体而言，玉米笋穗轴可能提供较小的类胡萝卜素剂量，但它们提供低热量、富含纤维的基质。苞叶来源的粉末或提取物可增加叶黄素递送，尽管其生物可及性将取决于粒径、细胞壁破坏、脂质共摄入和热处理历史。未来的类胡萝卜素研究应不仅测量总叶黄素，还应测量消化后的胶束化和在真实食品产品中的稳定性。图2A-E整合了可用的阶段和组织分辨证据，并说明了为什么玉米笋生物活性物质必须按部分、发育阶段和分析基准来解释。
图2. （A）S1-S4发育阶段花丝、穗轴和苞叶的概念图。（B）酚类和黄酮类趋势显示穗轴酚类和花丝黄酮类在不同发育点达到峰值。（C）花丝是主要的黄酮类储库，尤其在S3阶段。（D）苞叶是主要的类胡萝卜素/叶黄素副流，而去苞叶穗轴提供较低的色素剂量。（E）标记物类别因组织而异，不应合并为通用玉米笋生物活性物质。数值和颜色趋势采用自相关研究（Cai, et al., 2024; Swain, Bal, et al., 2024; Wang, et al., 2024），依据开放获取知识共享CC BY 4.0许可，MDPI，2024年。
5. 生物可及性、加工和生物学合理性：证据链的局限性
目前，玉米笋生物活性的证据在化学表征和体外筛选层面最强。直接玉米笋研究支持成分丰富性、抗氧化筛选活性、选定的酶抑制效应、抗菌活性以及加工相关的品质和植物化学保留。然而，它们尚未证明消化释放、全身暴露或人体功效。可用的直接证据包括不同组织的自由基清除和还原力测定、使用花丝提取物的酶抑制测定、抗菌筛选以及优化热烫有助于保留抗氧化能力的发现（Chutima Limmatvapirat, et al., 2020; Shankaranarayana, et al., 2024）。例如，在HM-4玉米笋中，果皮提取物显示DPPH清除活性为3458，ABTS活性高达1626，FRAP活性为54.9 μmol TE/g（Das & Singh, 2016）。乙醇花丝提取物在DPPH测定中显示EC
50值为117-132 μg/mL，FRAP EC
50为58至64 μg/mL，与抗坏血酸25 μg/mL相比属于中等效力抗氧化剂类别（Limmatvapirat, et al., 2020）。这些结果表明测定水平的抗氧化潜力，但不应被解释为食用玉米笋在人体中产生抗氧化、抗糖尿病、抗炎、抗痛风或心脏保护作用的证据。玉米笋文献中的一个主要缺失环节是生物可及性。玉米笋中报道的游离和结合酚类之间的平衡表明，一些酚类可能在上消化道消化过程中释放，而剩余的结合部分可能依赖于结肠发酵释放（Kainikkara, Shams, Dash, & Béla, 2025; Simi?, et al., 2023）。然而，尚无玉米笋特异性研究使用标准化体外消化、组合消化-发酵模型或体内药代动力学方法测量植物营养素或纤维衍生代谢物的生物可及性。机制相关的尼克塔马化玉米-菜豆复合片证据表明，胃肠道消化改变了可测量的游离酚类和低聚糖部分，而其中一部分化合物仍存在于可用于模拟结肠发酵的不可消化部分中；然而，复合食品设计阻止了将这些效应单独归因于玉米（Luzardo-Ocampo, et al., 2017）。相比之下，粗磨和低温研磨玉米麸皮的体外消化表明，阿魏酸是麸皮基质中的主要酚酸，其上消化道生物可及性非常低（<2%），而对香豆酸、香草酸、芥子酸和咖啡酸释放更易；减小粒径对大多数化合物的生物可及性影响很小（Campayo, et al., 2022）。载体配方也可能影响消化释放。在模拟胃肠模型中，亚麻荠饼多糖载体在口腔和胃阶段逐渐释放紫玉米穗轴提取物中的多酚，而花青素在十二指肠阶段仍可检测到（Ferron, Milanese, Colombo, Pugliese, & Papetti, 2022）。尽管这一发现证明了配方依赖性花青素持久性，但它代表的是成熟紫玉米穗轴的B层证据，而非玉米笋的直接证据。
表1. 玉米笋生物活性类别和副流配料的生物通量证据矩阵。
| 部分 | 主要特征 | 生物活性定量值 | 通量步骤 | 解释 | 主要局限性 | 参考文献 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 鲜食去苞叶玉米笋穗轴 | 水合低淀粉整穗基质；纤维/矿物质；适度天然酚类 | 约89-91%水分；蛋白质2.9-3.2%；膳食纤维2.1-2.8%；HM-4 DW蛋白质17.96 g/100 g，灰分5.30 g/100 g，纤维5.89 g/100 g，可溶性糖23.43 g/100 g | 存在；有限营养数据 | 可食用穗轴的价值在于质地、低能量密度和纤维递送，而非浓缩的植物化学剂量 | 需要鲜重、多品种组成和法规营养声称阈值 | (Hooda & Kawatra, 2013) |
| 穗轴酚酸/总酚含量 | 与发育中细胞壁连接的羟基肉桂酸；阿魏酸和对香豆酸机制 | 穗轴总酚含量（TPC）S1-S4：15.25、16.1、17.1、22.55 mg GAE/100 g | 存在：加工保留部分支持 | 穗轴酚类随伸长增加，反映苯丙烷沉积和细胞壁成熟 | Folin值非特异性；需通过LC-MS/HPLC定量游离/结合酚类并测试INFOGEST释放加结肠发酵 | (Swain, Bal, et al., 2024) |
| 玉米笋花丝酚类/黄酮类 | 富含黄酮的副流；麦草黄酮/木犀草素/芹菜素相关标记物 | 花丝TPC：13.5、14.2、15.8、10.8 mg GAE/100 g；花丝总黄酮含量（TFC）：S1-S4为14.1、24.2、45.1、28.8 mg RE/100 g | 存在；提取物筛选 | 花丝是最强的黄酮类储库，尤其在S3阶段，但通常不是鲜市穗轴摄入的一部分 | 需要食品级提取、化合物特异性标准化、食用份量暴露和代谢物追踪 | (Chutima Limmatvapirat, et al., 2020) |
| 花丝提取物酶抑制领域 | 提取物水平与α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和黄嘌呤氧化酶的相互作用 | 测定条件下IC
50约α-淀粉酶0.70 mg、α-葡萄糖苷酶0.71 mg、黄嘌呤氧化酶33.76 mg | 直接提取物筛选 | 支持
