Study on the Processing Optimization for the Enrichment of Polyphenols and Flavonoids in Co-fermentation of Quinoa and Black Barley and Its Bioavailability
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摘要: 为有效富集藜麦和黑大麦中多酚和黄酮的含量并提高其生物有效性。本研究以多酚和黄酮为响应值，在单因素实验的基础上，通过响应面试验优化植物乳杆菌发酵藜麦和黑大麦复合谷物的工艺条件；通过体外模拟胃肠消化实验，明确复合谷物发酵对酚类物质的释放、生物有效性及抗氧化活性的影响。结果表明，藜麦-黑大麦复合谷物发酵富集多酚和黄酮的最优工艺条件为：原料比（藜麦：黑大麦）1:2.4（g/g）、料液比1:8.9（g/mL）、接种量2.0%、发酵时间36.7 h，发酵温度30 ℃。在该条件下，复合发酵谷物组中多酚和黄酮的含量分别为364.90和264.36 mg/100 g，显著高于未发酵复合谷物以及单独发酵藜麦或黑大麦组（P<0.05）；体外模拟胃肠消化实验结果表明，发酵复合谷物中游离酚和总酚释放量、总抗氧化活性和羟基自由基清除活性较未发酵谷物和单一谷物发酵组显著增加（P<0.05）；抗氧化活性与游离酚和总酚含量均呈显著正相关（P<0.05）。本研究表明，复合发酵藜麦和黑大麦较单一谷物发酵更有利于多酚和黄酮的富集，可在一定程度上改善发酵谷物中酚类物质的生物有效性，并提高谷物的抗氧化活性。Abstract: To effectively enrich the polyphenols and flavonoids in quinoa and black barley and improve their bioavailability, the optimized processing condition for the co-fermentation of quinoa and black barley with Lactobacillus kisonensis was established based on single factors and the response surface experiments using polyphenols and flavonoids as response indexes in present study. The effects of co-fermentation of quinoa and black barley on the release and bioavailability of polyphenols as well as its antioxidant activity were investigated via in vitro gastrointestinal digestion experiments. The results showed that the optimized fermentation condition was quinoa: black barley 1:2.4 (g/g), solid-liquid ratio 1:8.9 (g/mL), inoculation dosage 2.0%, fermentation time 36.7 h, and fermentation temperature 30 ℃. Under this optimized fermentation conditions, the polyphenols and flavonoids contents of co-fermentation grains were 364.90 and 264.36 mg/100 g, respectively, which were significantly higher than those of unfermented grains and single fermented quinoa or black barley (P<0.05). The results of in vitro gastrointestinal digestion experiments showed that the release amount of free and total phenols, total antioxidant activity and hydroxyl radical scavenging activity of the co-fermentation grains were significantly higher than those of unfermented grain as well as single cereal fermentation groups (P<0.05). Correlation analysis between antioxidant activity and polyphenols content exhibited obviously positive correlation with both free and total phenols content (P<0.05). In conclusion, co-fermented quinoa and black barley exhibited better enrichment of polyphenols and flavonoids, improvement of the bioavailability of polyphenols to some extent and enhancement of the antioxidant activity compared with those of single grain fermentation.
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Keywords:
- quinoa /
- black barley /
- Lactobacillus plantarum /
- polyphenols /
- flavonoids /
- in vitro gastrointestinal digestion
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藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）是一种营养价值较高的“类全谷物”，与小麦、水稻等传统粮食作物相比，藜麦富含优质蛋白、多不饱和脂肪酸、膳食纤维、维生素和矿物质等营养成分[1]。此外，藜麦还含有多酚、黄酮、皂苷、植物甾醇等多种功能活性成分[2]，具有抗氧化、调节餐后血糖、预防心血管疾病、调节肠道菌群等功能，经常食用可促进健康[3−7]。黑大麦与普通大麦（Hordeum vulgare L.）均为禾本科大麦属一年生草本植物，二者在营养特性方面具有“三高二低”（高蛋白、高纤维素、高维生素、低脂肪、低生糖的成分）等共性，但由于黑大麦同化力强，其较普通大麦具有更好的营养特性，表现为蛋白质、必需氨基酸、维生素、微量元素（如硒、铁、锌元素）、膳食纤维、不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸）等含量更高，同时还是多酚等抗氧化成分的重要膳食来源，具有一定的食疗价值[8−9]。
藜麦和黑大麦虽然具有较好的营养与功能特性，但是存在适口性不佳、氨基酸成分比例不均衡及营养物质生物利用度低等问题。利用发酵技术加工全谷物可以有效改善上述问题[10−11]，杨庆华等[12]研究发现，利用乳酸菌发酵能使谷物中的淀粉和蛋白质降解成小分子物质、减少抗营养成分、增加酚类化合物和维生素等营养成分的含量，并促使谷物产生更多理想的风味物质，赋予产品较好的感官品质。Li等[13]利用干酪乳杆菌发酵藜麦，使总酚含量显著增加。史腊妮[14]的研究表明，利用植物乳杆菌发酵大麦能显著提高多酚的含量。本课题组前期利用植物乳杆菌（Lactobacillus kisonensis）发酵藜麦和黑燕麦复合谷物，在原料比（藜麦:黑燕麦）1:3.4（g/g）、液料比7.5:1（mL/g）、接种量4.9%、发酵时间36.5 h的工艺条件下，能显著富集多酚和黄酮类功能性成分，提示复合谷物发酵有利于进一步增强谷物的功能营养特性，但底物不同，工艺条件差异较大[15]。
本研究以藜麦与黑大麦为原料，以植物乳杆菌（Lactobacillus kisonensis）为发酵菌种，以多酚和黄酮含量为响应值，利用单因素和响应面实验获得优化的发酵工艺条件；在此基础上，通过体外胃肠道模拟消化试验，考察复合发酵谷物中酚类物质的释放规律和生物有效性，为功能性全谷物食品的开发提供新思路。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
黑大麦 青海省西宁市泽华绿色生态农业合作社提供；藜麦（青藜1号） 青海三江沃土生态农业科技有限公司提供；Lactobacillus kisonensis （JCM15041） 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室馈赠；总抗氧化能力（FRAP法）试剂盒 上海泰坦科技股份有限公司；羟自由基清除率检测试剂盒 上海源叶生物科技有限公司；α-淀粉酶、胃蛋白酶、胰酶 上海恩拿马生物技术有限公司；其他分析纯化学试剂 国药集团化学试剂有限公司。
BJ-800A粉碎机 湖州德清百捷电器有限公司；LRH-150培养箱、HWS24型恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司；THC型数控超声波提取仪 济宁天华超声电子仪器有限公司；LegendMicro17高速离心机、Multiskan FC酶标仪 德国Thermo Fisher公司；THE01504B ATC手持糖度计 深圳市雅戈科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 藜麦与黑大麦复合发酵基本工艺流程
藜麦与黑大麦按比例混匀→酶解糖化→灭菌→冷却→接种→发酵→复合谷物发酵物。
谷物前处理：将藜麦与黑大麦除杂，粉碎过80目筛，在4 ℃冰箱密封保藏备用。
酶解糖化：将上述除杂粉碎后的藜麦与黑大麦按照一定比例混匀，按照不同料液比加入纯水，在70 ℃条件下加入α-淀粉酶（10 U/g）酶解40 min至糖度值达到12%后灭菌。
菌种活化与接种：从保存Lactobacillus kisonensis菌种（Lk）的甘油管中吸取30 μL菌液，加入到1.4 mL MRS液体培养基中，30 ℃培养16 h活化，制成9.0×108 CFU/mL的活化菌株。将活化好的菌株按一定接种量接种至上述灭菌的藜麦与黑大麦培养基中，同时用等量无菌水代替活化菌株加入到灭菌的谷物培养基中作为对照组（未发酵组），其余所有条件同发酵组。
发酵：在30 ℃恒温培养箱中厌氧发酵一定时间得到复合谷物发酵物。
1.2.2 藜麦与黑大麦复合谷物发酵工艺单因素实验
以原料比（藜麦:黑大麦）、料液比、接种量、发酵时间为优化参数，以多酚和黄酮含量为考察指标，在预实验的基础上，进行单因素实验。
1.2.2.1 原料比（藜麦：黑大麦）的确定
控制料液比1:7、接种量3%、发酵时间36 h、发酵温度30 ℃，研究不同原料比（即藜麦：黑大麦分别为5:1、3:1、1:1、1:3、1:5）对多酚和黄酮含量的影响。
1.2.2.2 接种量的确定
控制原料比（藜麦:黑大麦）1:1、料液比1:7、发酵时间36 h、发酵温度30 ℃，研究不同接种量（1%、2%、3%、5%、7%）对多酚和黄酮含量的影响。
1.2.2.3 发酵时间的确定
控制原料比（藜麦:黑大麦）1:1、料液比1:7、接种量2%、发酵温度30 ℃，研究不同发酵时间（12、24、36、48、60 h）对多酚和黄酮含量的影响。
1.2.2.4 料液比的确定
控制原料比（藜麦:黑大麦）1:1、接种量2%、发酵时间36 h、发酵温度30 ℃，研究不同料液比（1:3、1:5、1:7、1:9、1:11）对多酚和黄酮含量的影响。
1.2.3 藜麦与黑大麦复合谷物发酵工艺条件的响应面优化试验
在上述各单因素实验结果的基础上，采用Box-Behnken模型的中心组合实验设计原理，分别选用原料比（3:1、1:1、1:3）、接种量（1%、2%、3%）、发酵时间（24、36、48 h）和料液比（1:7、1:9、1:11）作为具有显著影响的四个单因素为自变量，设计四因素三水平响应面试验，并以多酚（Y1）和黄酮（Y2）含量为响应变量。响应面试验因素和水平设计详见表1。
表 1 响应面试验设计Table 1. Design of response surface experiment编码 A原料比
（藜麦:黑大麦）（g/g）B料液比
（g/mL）C接种量
（%）D发酵时间
（h）−1 3:1 1:7 1% 24 0 1:1 1:9 2% 36 1 1:3 1:11 3% 48 1.2.4 藜麦与黑大麦复合谷物发酵与两种谷物分别单独发酵效果比较
采用1.2.2及1.2.3单因素实验和响应面试验优化后的工艺条件，分别单独发酵藜麦和发酵黑大麦，与藜麦和黑大麦复合谷物发酵相比，探究复合谷物发酵对多酚、黄酮的富集作用、生物有效性及抗氧化活性的影响。
1.2.5 藜麦与黑大麦复合发酵谷物体外模拟胃肠消化过程
体外模拟消化模型的构建参照文献[16]中的方法并做修改，包括口腔消化、胃消化和小肠消化三个阶段。
口腔消化：取发酵谷物60 g，用60 mL无菌蒸馏水溶解，混匀，加入10 mg α-淀粉酶（提前溶解在1.0 mL CaCl2溶液（1 mmol/L），pH7.0），37 ℃摇床培养20 min后即得到口腔消化液，用于后续胃消化。
胃消化：取上述口腔消化液，用盐酸调节pH至2.0，加入模拟胃液（0.54 g蛋白酶提前溶于5 mL 0.24 mol/L盐酸中），37 ℃恒温水浴振荡器培养2 h，分别于1、2 h取部分样品作为模拟胃消化液（胃消化组），其余用于小肠消化。
小肠消化：取上述胃消化液，用6 mol/L NaOH调节pH至6.8，加入10 mL模拟肠液（含0.11 g胰酶和0.70 g猪胆盐的NaHCO3 溶液（0.5 mol/L）），混匀，37 ℃振荡培养2 h，分别于1、2 h取部分样品作为模拟小肠消化液（肠消化组）。
以上所取样品均于4 ℃、10000 r/min离心20 min，取上清液，贮存于−80 ℃冰箱用于后续分析。
1.2.6 多酚含量的测定
1.2.6.1 游离酚的提取
参考王彩霞等[17]的方法并稍作修改：取1.2.5中部分体外消化液（取样均匀），按照料液比1:10（g/mL）加入80%乙醇，200 W、30 ℃条件下超声提取30 min，8000 r/min离心10 min，收集上清，得到游离酚提取液，−20 ℃保存用于后续分析。
1.2.6.2 结合酚的提取
参考Fuentealba等[18]的方法并稍作修改：将上述1.2.6.1中得到的残渣收集，悬浮在2 mol/L氢氧化钠溶液中（料液比1:10（g/mL）），60 ℃、200 W条件下超声提取60 min，碱水解完成后，用酸调节pH至2.0，8000 r/min离心10 min，取上清液，即得到结合酚提取液，−20 ℃保存用于后续分析。
1.2.6.3 多酚含量测定
多酚含量按照聂攀等[15]的方法，利用Folin-Ciocalteu比色法进行测定。以没食子酸（GAE）为标准品绘制标准曲线，结果以每100 g样品中GAE当量表示，单位为mg GAE/100 g。
1.2.7 黄酮含量测定
黄酮含量按照聂攀等[15]的方法，利用AlCl3比色法进行测定。以芦丁（RE）为标准品绘制标准曲线，结果以每100 g样品中RE当量表示，单位为mg RE/100 g。
1.2.8 多酚类物质的生物有效性
生物有效性指数表示经过模拟胃肠道消化后能进入体循环中被利用的酚类化合物的量[19]，其计算公式如下[20]：
1.2.9 体外抗氧化活性的测定
1.2.9.1 总抗氧化活力测定
总抗氧化活力按照FRAP试剂盒方法说明进行测定。主要步骤如下：新鲜配制含150 μL 2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ）稀释液、15 μL TPTZ溶液和15 μL 缓冲液的FRAP工作液，并在37 ℃下保温。将体外模拟消化样品稀释2倍后，取5 μL与180 μL FRAP工作液混合，并在37 ℃下孵育5 min。利用酶标仪在593 nm处测吸光度。结果以FeSO4·7H2O标准液的浓度来表示。（以0.1 mmol/L Trolox为阳性对照）。
1.2.9.2 羟基自由基清除能力的测定
羟基自由基清除能力的测定依照羟基自由基试剂盒方法说明进行。主要步骤如下：将体外模拟消化样品稀释2倍后取400 μL，依次按照试剂盒说明加入试剂，并在37 ℃下孵育1 h。利用酶标仪在540 nm处测吸光度A，按照试剂盒公式计算羟自由基清除率（以0.11 mg/mL抗坏血酸为阳性对照）。
1.3 数据处理
采用单因素方差分析（one-way ANOVA）通过LSD多重比较分析各组平均值之间的差异（SPSS Statistics 21），P<0.01和P<0.05分别表示差异极显著和差异显著。应用GraphPad Prism 8.2.1软件作图，利用R 4.3.0软件进行相关性分析并作图，以上实验均重复三次，所有数据均以“平均值±标准差”的形式表示。
2. 结果与分析
2.1 藜麦与黑大麦复合谷物发酵工艺单因素实验结果
2.1.1 原料比（藜麦：黑大麦）对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
藜麦与黑大麦配比对多酚和黄酮含量的影响如图1所示。在本研究范围内，随着藜麦：黑大麦配比的升高，多酚和黄酮含量呈现先上升后下降趋势，当原料比分别为1:1和1:3 g/g时，对多酚和黄酮的富集效果分别达到最佳（多酚和黄酮含量分别为304.83 mg/100 g和261.68 mg/100 g）。这可能是因为在该原料比下，复合谷物的营养成分组成及含量更均衡，可为乳酸菌的生长代谢提供足够的营养保障，使其能分泌更多代谢相关的酶[21]，促进次级代谢产物（多酚及黄酮物质）的生成[22]。当原料比由1:1调整为1:3时，多酚含量会发生显著性降低（P<0.05），但对黄酮的含量无显著性影响（P>0.05），考虑到本研究以多酚和黄酮同时富集作为优化指标，故而选择原料比1:1作为后续实验参数。
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2.1.2 接种量对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
接种量对多酚和黄酮含量的影响如图2所示。在本研究范围内，发酵能显著提高复合谷物中多酚和黄酮的含量（P<0.05），且随着接种量的增加，多酚和黄酮含量均呈现先增加后降低的趋势，并分别于接种量3%和2%条件下达到最大值（多酚和黄酮含量分别为295.92 mg/100 g和216.90 mg/100 g）。这是因为乳酸菌在生长过程中会产生丰富的酶系，其中，纤维素酶、多酚酯酶等可使谷物细胞壁裂解，促进多酚和黄酮类物质的释放[23−25]。此外，通过乳酸菌适当发酵，还能在微生物酶的作用下利用酪氨酸和苯丙氨酸等组分合成多酚和黄酮等次级代谢产物[26−27]。但当接种量过高时，会导致发酵菌体数量过高，产生竞争抑制，反而不利于菌体的生长代谢，导致多酚和黄酮等次级代谢产物合成减少[27]。当接种量从2%增加到3%时，多酚含量未显著增加（P>0.05），但黄酮含量却显著降低（P<0.05），故选择接种量2%作为后续单因素实验参数。
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图 2 接种量对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响Figure 2. Effects of inoculation amount on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains2.1.3 发酵时间对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
发酵时间对多酚和黄酮含量的影响如图3所示。由图3可知，在本研究范围内，随着发酵时间的延长，复合发酵谷物中多酚黄酮的含量呈现先升高后下降的趋势，当发酵时间分别为48 h和36 h时，多酚和黄酮含量达到最大值，分别为285.79和263.78 mg/100 g。发酵初期，由于发酵时间过短（≤12 h），植物乳杆菌生长不充分，次级代谢产物合成量较低；随着发酵时间的延长，多酚含量在12~48 h内有升高的趋势但并不显著，黄酮含量在12~36 h内则显著升高（P<0.05）。这是因为随着发酵时间的延长，植物乳杆菌数量增多，可充分利用复合谷物中多糖、酪氨酸和苯丙氨酸等营养成分，代谢产生多酚和黄酮等次级代谢产物，同时生长旺盛的发酵菌体能分泌次级代谢产物合成的酶，可在一定程度上促进多酚和黄酮等成分的释放[27]； 但另一方面可能存在某些酚类物质被乳酸菌利用或与其他物质相互作用被破坏，导致酚类物质含量减少，从而使得酚类物质含量并未显著提高。随着发酵时间的进一步延长，植物乳杆菌的生长进入衰亡期，菌体数量减少，菌体内的多种酶（如多酚氧化酶）被释放出来，造成多酚和黄酮氧化、消化与降解[28]。因此，选用36 h发酵时间作为后续单因素实验参数。
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图 3 发酵时间对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响Figure 3. Effects of fermentation time on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains2.1.4 料液比对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
料液比对多酚和黄酮含量的影响如图4所示。由图可知，在本研究范围内，随着料液比的升高，复合发酵谷物中多酚和黄酮的含量总体上呈现先升高后降低的趋势，在料液比为1:9 g/mL时达到最大值，含量分别为332.76和214.33 mg/100 g。发酵过程中，乳酸菌生长代谢需要适宜的底物浓度，当料液比较低时，由于水分少导致发酵基质粘度增大，不利于营养成分的扩散、吸收和利用，使得菌体生长受限，使多酚和黄酮等次级代谢产物产量较少[28]；当料液比很高时，培养基中营养物质浓度下降，导致发酵不充分，多酚和黄酮的含量降低。因此，合适的料液比可以更好地为乳酸菌的生长繁殖提供适宜的环境条件，从而促进多酚和黄酮类物质的产生和积累[29]。
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图 4 料液比对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响Figure 4. Effects of solid-liquid ratio on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains2.2 响应面优化试验结果
2.2.1 回归模型的建立与方差分析
藜麦和黑大麦复合发酵工艺响应面优化实验结果如表2所示。通过Design-Expert软件对表中数据进行回归模型拟合，得到复合谷物发酵液多酚含量（Y1）和黄酮含量（Y2）与原料比（A）、料液比（B）、接种量（C）和发酵时间（D）四个因素之间的多元二次回归模拟方程：
表 2 响应面试验设计及结果Table 2. Design and results of response surface experiment组别 藜麦:黑大麦 料液比 接种量 发酵
时间多酚含量Y1
（mg/100 g）黄酮含量Y2
（mg/100 g）1 0 1 1 0 234.98 185.83 2 −1 0 −1 0 301.83 219.00 3 0 0 −1 −1 328.55 221.68 4 0 0 −1 1 308.87 210.94 5 0 0 0 0 355.26 252.05 6 1 −1 0 0 335.50 243.18 7 0 −1 1 0 258.99 180.80 8 1 0 0 1 344.71 258.52 9 0 0 1 −1 279.00 208.89 10 0 0 0 0 367.88 263.22 11 0 0 0 0 363.07 255.04 12 0 1 −1 0 253.59 178.38 13 −1 0 1 0 259.95 158.49 14 0 −1 0 −1 292.84 220.20 15 0 0 0 0 348.27 248.30 16 0 1 0 −1 273.13 222.96 17 0 0 1 1 318.12 224.59 18 1 0 −1 0 336.02 228.86 19 1 1 0 0 297.07 225.13 20 −1 −1 0 0 281.43 202.01 21 1 0 0 −1 331.73 262.73 22 −1 0 0 −1 288.07 231.69 23 0 0 0 0 351.55 250.21 24 0 1 0 1 236.28 188.71 25 0 −1 0 1 266.80 222.35 26 1 0 1 0 340.34 234.62 27 −1 0 0 1 261.70 205.92 28 0 −1 −1 0 279.22 217.86 29 −1 1 0 0 238.86 179.13 多酚含量（Y1）=357.205+29.4618A−15.0737B−9.72467C−4.738D+1.03175AB+11.5482AC+9.8355AD+0.40375BC−2.7035BD+14.7005CD−15.9347A2−62.0002 B2−30.6522 C2−26.8615D2
黄酮含量（Y2）=253.765+21.3999A−8.85366B−6.95928C−4.75867D+1.20872AB+16.5662AC+5.38834AD+11.1275BC−9.10008BD+6.60956CD−9.57379A2−32.4192B2−31.9928C2−5.83792D2
为检验模拟方程的有效性，对上述回归模型进行方差分析及显著性分析，结果如表3和表4所示。由表3可知，Y1模型中，一次项A、B对多酚富集效果的影响极显著（P<0.01），C对多酚富集效果的影响显著（P<0.05）；交互项CD的影响效果达到显著水平（P<0.05）；二次项中，各因素的影响均达到极显著水平（P<0.01）。此外由F值可知，各因素对复合谷物发酵多酚富集效果影响的重要顺序依次为：A>B>C>D；该模型显著性检验P<0.01，且失拟项（即所用模型与实验拟合的程度）对应的P值为0.1292>0.05，差异不显著；该模型的决定系数R2为0.9497，校正系数R2Adj为0.8958，变异系数CV为0.7325%，说明该模型具有很好的稳定性，实际值与预测值具有较好的拟合相关性。
表 3 响应面回归模型的方差分析结果（多酚，Y1）Table 3. ANOVA results of response surface regression model (polyphenols, Y1)来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 44724.38 14 3194.60 18.20 <0.0001 ** A 10416.00 1 10416.00 59.33 <0.0001 ** B 2726.59 1 2726.59 15.53 0.0015 ** C 1134.83 1 1134.83 6.46 0.0235 * D 269.38 1 269.38 1.53 0.2358 AB 4.26 1 4.26 0.024 0.8785 AC 533.45 1 533.45 3.04 0.1032 AD 386.95 1 386.95 2.20 0.1598 BC 0.65 1 0.65 3.714E-003 0.9523 BD 29.24 1 29.24 0.17 0.6894 CD 864.42 1 864.42 4.92 0.0435 * A2 1647.02 1 1647.02 9.38 0.0084 ** B2 24934.24 1 24934.24 142.04 <0.0001 ** C2 6094.44 1 6094.44 34.72 <0.0001 ** D2 4680.25 1 4680.25 26.66 0.0001 ** 残差 2457.68 14 175.55 失拟项 2193.63 10 219.36 3.32 0.1292 不显著 纯误差 264.05 4 66.01 总和 47182.06 28 表 4 响应面回归模型的方差分析结果（黄酮, Y2）Table 4. ANOVA results of response surface regression model (flavonoids, Y2)来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 20960.18 14 1497.16 26.09 <0.0001 ** A 5495.44 1 5495.44 95.77 <0.0001 ** B 940.65 1 940.65 16.39 0.0012 ** C 581.18 1 581.18 10.13 0.0066 ** D 271.74 1 271.74 4.74 0.0472 * AB 5.84 1 5.84 0.10 0.7543 AC 1097.75 1 1097.75 19.13 0.0006 ** AD 116.14 1 116.14 2.02 0.1767 BC 495.29 1 495.29 8.63 0.0108 * BD 331.25 1 331.25 5.77 0.0307 * CD 174.74 1 174.74 3.05 0.1029 A2 594.53 1 594.53 10.36 0.0062 ** B2 6817.34 1 6817.34 118.81 <0.0001 ** C2 6639.16 1 6639.16 115.71 <0.0001 ** D2 221.07 1 221.07 3.85 0.0698 残差 803.31 14 57.38 失拟项 666.74 10 66.67 1.95 0.2713 不显著 纯误差 136.57 4 34.14 总和 21763.49 28 由表4可知，在Y2模型中，一次项A、B和C对黄酮富集效果均达到极显著水平（P<0.01），D为显著水平（P<0.05）；交互项AC的影响效果为极显著水平（P<0.01），BC和BD则为显著水平（P<0.05）；二次项中，A2、B2和C2对黄酮的富集效果影响极显著（P<0.01）；由F值可知，各因素对复合谷物发酵富集黄酮效果影响的重要性次序也为：A>B>C>D；该模型显著性检验P<0.01，且失拟项（即所用模型与实验拟合的程度）对应的P值为0.2713>0.05，差异不显著；该模型的决定系数R2=9631，校正系数R2Adj=0.9262，变异系数CV为0.8137%，说明该模型的拟合度较好，实际值与预测值具有较好的拟合相关性。综上，上述模型Y1与Y2对藜麦与黑大麦复合谷物发酵后多酚和黄酮的富集效果分析具有实际应用价值。
2.2.2 响应面分析与优化
固定其他因素，以观察各因素之间的交互作用对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响，利用Design-Expert软件进行二次多元拟合，绘出响应面图和对应的等高线图，其中具有显著性作用的结果如图5和图6所示。
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图 5 接种量与发酵时间交互作用对藜麦与黑大麦复合发酵后多酚富集效果的影响Figure 5. Effects of interaction between inoculum volume and fermentation time on polyphenols enrichment after co-fermentation of quinoa and black barley![]()
图 6 不同因素间交互作用对复合发酵藜麦与黑大麦黄酮富集效果的影响注：AC-原料比与接种量，BC-料液比与接种量，BD-料液比与发酵时间。Figure 6. Effects of interaction of different factors on flavonoid enrichment of quinoa and barley in complex fermentation由图5可以看出，接种量与发酵时间交互作用下呈现的坡面较陡峭，等高线呈近椭圆状，表明二者交互作用对复合发酵谷物中的多酚富集效果影响显著（P<0.05）。由图6可以看出，AC（接种量的坡面陡峭、原料比曲面不平滑）、BC（料液比与接种量的坡面陡峭）、及BD（料液比的坡面较为陡峭、发酵时间的曲线不平滑）交互作用可以看出，对应的等高线呈椭圆状或近椭圆状，表明原料比与接种量、料液比与接种量、料液比与发酵时间的交互效应对黄酮富集效果影响显著（P<0.05）。上述结果与方差分析结果一致。
2.2.3 优化发酵工艺的验证
根据单因素和响应面实验结果选择最优工艺参数：即通过比较与平衡多酚和黄酮富集效果及对应的优化条件，最终确定有利于二者富集的复合谷物发酵最优工艺参数：原料比1:2.4（g/g）、料液比1:8.9（g/mL）、接种量2.0%、发酵时间36.7 h。在该条件下多酚含量和黄酮含量分别达到最优值370.67和264.39 mg/100 g。经验证试验得到藜麦与黑大麦复合谷物发酵多酚和黄酮含量分别为364.90和264.35 mg/100 g（表5），相对标准偏差分别为1.10%和0.01%。表明此次建立的响应面模型在利用藜麦与黑大麦复合谷物发酵富集多酚和黄酮具有较好的实际应用价值。
表 5 藜麦、黑大麦单独发酵与复合发酵藜麦与黑大麦多酚和黄酮富集效果对比Table 5. Comparison of polyphenols and flavonoids enrichment effect between quinoa and black barley fermentation alone and quinoa-black barley combined fermentation含量
（mg/100 g）藜麦 黑大麦 藜麦与黑大麦
复合谷物多酚 发酵前 215.15±8.91 216.82±8.41 234.47±5.39 发酵后 268.84±10.89#b 271.53±2.70#b 364.90±1.78#a 黄酮 发酵前 187.83±6.78 190.73±5.18 209.96±4.98 发酵后 210.30±2.37b 217.16±0.82b 264.35±18.20#a 注：#表示发酵前后差异显著（P<0.05）；a, b表示不同组别（藜麦，黑大麦，藜麦与黑大麦复合谷物）间差异显著（P<0.05）。 在上述最佳发酵工艺条件下，与单独发酵藜麦和黑大麦相比，复合谷物发酵后多酚含量分别提高了35.73%和34.39%（P<0.05），黄酮含量分别提高了25.70%和21.73%（P<0.05）（表5）。此外，与发酵前相比，利用植物乳杆菌发酵可使藜麦、黑大麦和藜麦与黑大麦复合谷物中多酚含量分别提高 24.95%、25.23%和55.65%（P<0.05）；单独发酵藜麦和黑大麦其黄酮含量较发酵前变化并不显著（P>0.05），但藜麦与黑大麦复合发酵后黄酮含量较发酵前提高了25.90%（P<0.05）。说明藜麦与黑大麦复合谷物发酵富集多酚和黄酮效果更显著。这可能得益于复合谷物中营养组分较单一谷物更均衡，为植物乳杆菌的生长提供更充足的养分，有利于多酚和黄酮等次级代谢产物的累积，但具体代谢机制尚有待于深入研究。
2.3 体外模拟消化过程中复合发酵谷物酚类物质的释放及生物有效性分析
2.3.1 酚类物质的释放
已有研究表明胃、肠道消化酶可促进谷物酚类物质的释放，这是由于谷物中的酚类物质大多以糖苷键、酯键等形式与蛋白质、淀粉、多糖等大分子结合，在α-淀粉酶、胃酸、胃蛋白酶（可水解多糖羧基）、胰酶（可水解淀粉糖苷键和蛋白质酯键）等的作用下，被逐渐水解释放出来[30]，与本研究谷物体外消化过程中游离酚的变化趋势相一致（图7A）。此外，随着消化过程（0~4 h）的进行，复合发酵谷物消化液中游离酚含量均显著高于未发酵谷物和单独发酵谷物组（P<0.05），表明复合发酵谷物可以促进游离酚的合成代谢以及酚类物质的释放。
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图 7 体外模拟胃肠道消化过程谷物酚类物质释放情况注：Q表示藜麦，BB表示黑大麦，QBB表示藜麦与黑大麦复合谷物，F表示经过发酵，N表示未经过发酵，下同；*表示在同一消化时间QBBF与QF相比有显著差异（P<0.05）；#表示在同一消化时间QBBF与BBF相比有显著差异（P<0.05）。Figure 7. Release of polyphenols from grains during simulated gastrointestinal digestion in vitro结合酚是谷物多酚重要的存在形式，由图7B可看出，与未发酵谷物相比，发酵能显著提高谷物结合酚的含量（P<0.05），且复合发酵谷物较单独发酵藜麦可更显著富集结合酚（P<0.05），与单独发酵黑大麦相比呈增加趋势，但差异基本不显著。在体外消化的不同阶段，谷物消化液中结合酚释放量略呈增加趋势，但差异并不显著，说明消化过程中结合酚的释放有限。这一方面可能是由于在胃肠道消化过程中，少部分游离酚与食物基质中大分子互作结合，形成结合酚，导致结合酚含量升高[31−32]；但另一方面，胃肠道消化过程中释放出来的部分结合酚对消化酶或胃肠道环境敏感，会被降解破坏，导致其含量降低[33]。在两者的共同影响下，使得在消化过程中结合酚的释放量未显著提高。
由图7C可知，随着胃肠道消化过程的进行，消化液中总酚含量逐渐增加，这是由于在消化过程中，各种胃肠道消化酶和胆盐的作用下细胞结构被破坏，促使酚类物质被释放出来。另外，复合发酵谷物在体外消化各阶段总酚含量均显著高于单独发酵谷物组（P<0.05）。
2.3.2 酚类物质的生物有效性
谷物中酚类物质的生物有效性分析结果如图8所示。由图8A和图8C可知，随着消化过程的进行，谷物游离酚和总酚的体外生物有效性均较消化前显著增强（P<0.05），与已有研究结果一致[34]。这是因为在胃肠道消化过程中，酚类物质从食物基质中被释放游离出来，使生物有效性得到提高[35]。但本研究发现，与未发酵谷物相比，单独发酵藜麦和黑大麦中的游离酚生物有效性显著降低（P<0.05），总酚的生物有效性变化趋势与游离酚相近。而与单独发酵谷物不同，复合发酵谷物中游离酚和总酚的生物有效性均未显著降低的现象（P>0.05），在部分消化阶段其游离酚和总酚的生物有效性还高于未发酵组，说明与单一发酵谷物相比，复合发酵谷物能在一定程度上改善酚类物质的生物有效性，其机理尚有待于进一步研究。另外，由图8B可知，谷物经体外消化前后其结合酚生物有效性无显著变化（P>0.05）；谷物发酵前后其结合酚的生物有效性也无显著变化（P>0.05），与结合酚在消化过程中的释放情况相一致。
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图 8 体外模拟胃肠道消化过程谷物酚类物质的生物有效性注：*表示在同一消化时间QN与QF有显著差异（P<0.05），#表示在同一消化时间BBN与BBF有显著差异（P<0.05）。Figure 8. Bioavailability of polyphenols in grains during in vitro simulated gastrointestinal digestion2.4 复合发酵谷物的抗氧化活性
2.4.1 体外模拟消化过程中复合发酵谷物抗氧化活性的变化
藜麦与黑大麦复合发酵谷物在体外模拟消化过程中抗氧化活性的变化如图9所示。由图可知，随着胃肠道消化过程的进行，各发酵谷物总抗氧化能力和羟基自由基清除能力均逐渐增强。与未发酵谷物组相比，各谷物发酵后其总抗氧化能力和羟基自由基清除能力均显著增强（P<0.05），这与已有研究关于发酵小米体外消化抗氧化活性变化趋势一致[36]。另外，与单一谷物发酵相比，由于复合谷物发酵能更有效地富集多酚和黄酮类物质，其总抗氧化能力和羟基自由基清除能力也显著提高（P<0.05）。
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图 9 体外模拟胃肠道消化过程中谷物抗氧化活性变化情况注：*表示在同一消化时间QBBF与QF有显著差异（P<0.05），#表示在同一消化时间QBBF与BBF有显著差异（P<0.05）。Figure 9. Changes of antioxidant capacity of grains during in vitro simulated gastrointestinal digestion2.4.2 复合发酵谷物抗氧化活性与酚类物质的相关性分析
为明确酚类物质对发酵谷物抗氧化活性的影响，本研究进一步对二者进行相关性分析，结果如图10所示。可看出，谷物游离酚和总酚含量与其总抗氧化活性呈显著相关性（相关系数大于0.7），与之前的研究结果相一致，提示游离酚可能较结合酚具有更显著的抗氧化活性[37]。这可能由于游离酚较结合酚能更有效地捕捉自由基，从而表现出较高的抗氧化活性；而结合酚与其他生物大分子结合，使得抗氧化活性受到限制。
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图 10 发酵谷物酚类物质含量与其抗氧化活性相关性热图Figure 10. Heat map of correlation between polyphenols content of fermented grains and their antioxidant activity3. 结论
本研究以藜麦和黑大麦为原料，利用植物乳杆菌进行复合谷物发酵。通过单因素实验和响应面试验建立了可有效富集多酚和黄酮的复合谷物发酵工艺条件：原料比1:2.4（g/g）、料液比1:8.9（g/mL）、接种量2.0%、发酵时间36.7 h，在该条件下，多酚和黄酮的含量分别达到364.90 mg/100 g和264.36 mg/100 g，富集效果显著优于单独发酵谷物组；此外，谷物复合发酵还能显著促进游离酚和总酚物质的释放，改善酚类物质的生物有效性，增加复合发酵谷物的体外抗氧化活性。在已有单一谷物发酵研究的基础上，明确了发酵用复合谷物基料种类对多酚等功能活性成分富集及生物有效性的影响，研究可为谷物发酵食品工艺优化和功能性全谷物食品的开发和利用提供了可参考的数据。本研究借助体外实验初步分析了复合发酵谷物中多酚的生物利用度和抗氧化活性，但其在体内的实际消化吸收利用情况及抗氧化活性的发挥尚有待于通过动物和人群实验进一步研究。
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图 2 接种量对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
Figure 2. Effects of inoculation amount on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains
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图 3 发酵时间对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
Figure 3. Effects of fermentation time on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains
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图 4 料液比对复合发酵谷物多酚和黄酮含量的影响
Figure 4. Effects of solid-liquid ratio on the contents of polyphenols and flavonoids in combined fermented grains
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图 5 接种量与发酵时间交互作用对藜麦与黑大麦复合发酵后多酚富集效果的影响
Figure 5. Effects of interaction between inoculum volume and fermentation time on polyphenols enrichment after co-fermentation of quinoa and black barley
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图 6 不同因素间交互作用对复合发酵藜麦与黑大麦黄酮富集效果的影响
注：AC-原料比与接种量，BC-料液比与接种量，BD-料液比与发酵时间。
Figure 6. Effects of interaction of different factors on flavonoid enrichment of quinoa and barley in complex fermentation
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图 7 体外模拟胃肠道消化过程谷物酚类物质释放情况
注：Q表示藜麦，BB表示黑大麦，QBB表示藜麦与黑大麦复合谷物，F表示经过发酵，N表示未经过发酵，下同；*表示在同一消化时间QBBF与QF相比有显著差异（P<0.05）；#表示在同一消化时间QBBF与BBF相比有显著差异（P<0.05）。
Figure 7. Release of polyphenols from grains during simulated gastrointestinal digestion in vitro
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图 8 体外模拟胃肠道消化过程谷物酚类物质的生物有效性
注：*表示在同一消化时间QN与QF有显著差异（P<0.05），#表示在同一消化时间BBN与BBF有显著差异（P<0.05）。
Figure 8. Bioavailability of polyphenols in grains during in vitro simulated gastrointestinal digestion
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图 9 体外模拟胃肠道消化过程中谷物抗氧化活性变化情况
注：*表示在同一消化时间QBBF与QF有显著差异（P<0.05），#表示在同一消化时间QBBF与BBF有显著差异（P<0.05）。
Figure 9. Changes of antioxidant capacity of grains during in vitro simulated gastrointestinal digestion
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图 10 发酵谷物酚类物质含量与其抗氧化活性相关性热图
Figure 10. Heat map of correlation between polyphenols content of fermented grains and their antioxidant activity
表 1 响应面试验设计
Table 1 Design of response surface experiment
编码 A原料比
（藜麦:黑大麦）（g/g）B料液比
（g/mL）C接种量
（%）D发酵时间
（h）−1 3:1 1:7 1% 24 0 1:1 1:9 2% 36 1 1:3 1:11 3% 48 
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表 2 响应面试验设计及结果
Table 2 Design and results of response surface experiment
组别 藜麦:黑大麦 料液比 接种量 发酵
时间多酚含量Y1
（mg/100 g）黄酮含量Y2
（mg/100 g）1 0 1 1 0 234.98 185.83 2 −1 0 −1 0 301.83 219.00 3 0 0 −1 −1 328.55 221.68 4 0 0 −1 1 308.87 210.94 5 0 0 0 0 355.26 252.05 6 1 −1 0 0 335.50 243.18 7 0 −1 1 0 258.99 180.80 8 1 0 0 1 344.71 258.52 9 0 0 1 −1 279.00 208.89 10 0 0 0 0 367.88 263.22 11 0 0 0 0 363.07 255.04 12 0 1 −1 0 253.59 178.38 13 −1 0 1 0 259.95 158.49 14 0 −1 0 −1 292.84 220.20 15 0 0 0 0 348.27 248.30 16 0 1 0 −1 273.13 222.96 17 0 0 1 1 318.12 224.59 18 1 0 −1 0 336.02 228.86 19 1 1 0 0 297.07 225.13 20 −1 −1 0 0 281.43 202.01 21 1 0 0 −1 331.73 262.73 22 −1 0 0 −1 288.07 231.69 23 0 0 0 0 351.55 250.21 24 0 1 0 1 236.28 188.71 25 0 −1 0 1 266.80 222.35 26 1 0 1 0 340.34 234.62 27 −1 0 0 1 261.70 205.92 28 0 −1 −1 0 279.22 217.86 29 −1 1 0 0 238.86 179.13
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表 3 响应面回归模型的方差分析结果（多酚，Y1）
Table 3 ANOVA results of response surface regression model (polyphenols, Y1)
来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 44724.38 14 3194.60 18.20 <0.0001 ** A 10416.00 1 10416.00 59.33 <0.0001 ** B 2726.59 1 2726.59 15.53 0.0015 ** C 1134.83 1 1134.83 6.46 0.0235 * D 269.38 1 269.38 1.53 0.2358 AB 4.26 1 4.26 0.024 0.8785 AC 533.45 1 533.45 3.04 0.1032 AD 386.95 1 386.95 2.20 0.1598 BC 0.65 1 0.65 3.714E-003 0.9523 BD 29.24 1 29.24 0.17 0.6894 CD 864.42 1 864.42 4.92 0.0435 * A2 1647.02 1 1647.02 9.38 0.0084 ** B2 24934.24 1 24934.24 142.04 <0.0001 ** C2 6094.44 1 6094.44 34.72 <0.0001 ** D2 4680.25 1 4680.25 26.66 0.0001 ** 残差 2457.68 14 175.55 失拟项 2193.63 10 219.36 3.32 0.1292 不显著 纯误差 264.05 4 66.01 总和 47182.06 28
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表 4 响应面回归模型的方差分析结果（黄酮, Y2）
Table 4 ANOVA results of response surface regression model (flavonoids, Y2)
来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 20960.18 14 1497.16 26.09 <0.0001 ** A 5495.44 1 5495.44 95.77 <0.0001 ** B 940.65 1 940.65 16.39 0.0012 ** C 581.18 1 581.18 10.13 0.0066 ** D 271.74 1 271.74 4.74 0.0472 * AB 5.84 1 5.84 0.10 0.7543 AC 1097.75 1 1097.75 19.13 0.0006 ** AD 116.14 1 116.14 2.02 0.1767 BC 495.29 1 495.29 8.63 0.0108 * BD 331.25 1 331.25 5.77 0.0307 * CD 174.74 1 174.74 3.05 0.1029 A2 594.53 1 594.53 10.36 0.0062 ** B2 6817.34 1 6817.34 118.81 <0.0001 ** C2 6639.16 1 6639.16 115.71 <0.0001 ** D2 221.07 1 221.07 3.85 0.0698 残差 803.31 14 57.38 失拟项 666.74 10 66.67 1.95 0.2713 不显著 纯误差 136.57 4 34.14 总和 21763.49 28
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表 5 藜麦、黑大麦单独发酵与复合发酵藜麦与黑大麦多酚和黄酮富集效果对比
Table 5 Comparison of polyphenols and flavonoids enrichment effect between quinoa and black barley fermentation alone and quinoa-black barley combined fermentation
含量
（mg/100 g）藜麦 黑大麦 藜麦与黑大麦
复合谷物多酚 发酵前 215.15±8.91 216.82±8.41 234.47±5.39 发酵后 268.84±10.89#b 271.53±2.70#b 364.90±1.78#a 黄酮 发酵前 187.83±6.78 190.73±5.18 209.96±4.98 发酵后 210.30±2.37b 217.16±0.82b 264.35±18.20#a 注：#表示发酵前后差异显著（P<0.05）；a, b表示不同组别（藜麦，黑大麦，藜麦与黑大麦复合谷物）间差异显著（P<0.05）。
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[1] 古桑德吉, 林长彬, 杰布. 基于西藏不同藜麦资源营养成分的研究[J]. 西藏科技,2019(7):10−12. [GU S D J, LIN C B, JIE B. A study on the nutritional composition of different quinoa resources based on Tibet[J]. Tibetan Science and Technology,2019(7):10−12.] doi: 10.3969/j.issn.1004-3403.2019.07.004 GU S D J, LIN C B, JIE B . A study on the nutritional composition of different quinoa resources based on Tibet[J]. Tibetan Science and Technology,2019 （7 ）:10 −12 . doi: 10.3969/j.issn.1004-3403.2019.07.004[2] REPO-CARRASCO-VALENCIA R, HELLSTRÖM J K, PIHLAVA J-M, et al. Flavonoids and other phenolic compounds in Andean indigenous grains:Quinoa ( Chenopodium quinoa), kañiwa ( Chenopodium pallidicaule) and kiwicha ( Amaranthus caudatus)[J]. Food Chemistry,2009,120(1):128−133.
[3] 陈梅翠, 杜红珍, 李增宁. 藜麦对血糖调节机制的研究进展[J]. 肿瘤代谢与营养电子杂志,2021,8(3):240−244. [CHEN Cuimei, DU Hongzhen, LI Zengning. Research progress on the mechanism of blood glucose regulation by quinoa[J]. Electronic Journal of Oncology Metabolism and Nutrition,2021,8(3):240−244.] CHEN Cuimei, DU Hongzhen, LI Zengning . Research progress on the mechanism of blood glucose regulation by quinoa[J]. Electronic Journal of Oncology Metabolism and Nutrition,2021 ,8 （3 ）:240 −244 .[4] 洪佳敏, 林宝妹, 张树河, 等. 4种藜麦抗氧化活性比较研究[J]. 粮食与油脂,2020,33(8):51−53. [HONG Jiamin, LIN Baomei, ZHANG Shuhe, et al. Comparative study of antioxidant activity of four species of quinoa[J]. Cereals & Oils,2020,33(8):51−53.] doi: 10.3969/j.issn.1008-9578.2020.08.014 HONG Jiamin, LIN Baomei, ZHANG Shuhe, et al . Comparative study of antioxidant activity of four species of quinoa[J]. Cereals & Oils,2020 ,33 （8 ）:51 −53 . doi: 10.3969/j.issn.1008-9578.2020.08.014[5] ZHONG Lingyue, LÜ Wei, LIN Zihan, et al. Quinoa ameliorates hepatic steatosis, oxidative stress, inflammation and regulates the gut microbiota in nonalcoholic fatty liver disease rats[J]. Foods,2023,25,12(9):1780.
[6] REN Guixing, TENG Cong, FAN Xin, et al. Nutrient composition, functional activity and industrial applications of quinoa ( Che nopodium quinoa Willd.)[J]. Food Chemistry,2023,410:135290. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.135290
[7] NUSRAT J, SYED Z H, BAZILA N, et. al. Amaranth and quinoa as potential nutraceuticals:A review of anti-nutritional factors, health benefits and their applications in food, medicinal and cosmetic sectors[J]. Food Chemistry: X,2023,18:100687. doi: 10.1016/j.fochx.2023.100687
[8] XIONG Yun, ZHANG Pangzhen, DOROTHY W R, et al. Cereal grain-based functional beverages:from cereal grain bioactive phytochemicals to beverage processing technologies, health benefits and product features[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2020,62(9):2404−2431.
[9] 臧慧, 陈和, 陈健, 等. 黑大麦的营养价值及其开发利用前景[J]. 江苏农业科学,2012,40(3):13−14. [ZANG Hui, CHEN He, CHEN Jian, et al. Nutritional value of black barley and its development and utilization prospects[J]. Jiangsu Agricultural Science,2012,40(3):13−14.] doi: 10.3969/j.issn.1002-1302.2012.03.005 ZANG Hui, CHEN He, CHEN Jian, et al . Nutritional value of black barley and its development and utilization prospects[J]. Jiangsu Agricultural Science,2012 ,40 （3 ）:13 −14 . doi: 10.3969/j.issn.1002-1302.2012.03.005[10] CODA R, KATINA K, RIZZELLO C G. Bran bioprocessing for enhanced functional properties[J]. Current Opinion in Food Science, 2015:1.
[11] ZHAO Huimin, GUO Xiaona, ZHU Kexue. Impact of solid state fermentation on nutritional, physical and flavor properties of wheat bran[J]. Food Chemistry, 2017, 217.
[12] 杨庆华, 张亚飞, 田晓静, 等. 谷物发酵产品的营养功能提升与益生功能研究进展[J]. 食品与发酵工业,2022,48(17):304−312. [YANG Qinghua, ZHANG Yafei, TIAN Xiaojing, et al. Progress of research on nutritional function enhancement and probiotic function of cereal fermentation products[J]. Food and Fermentation Industry,2022,48(17):304−312.] YANG Qinghua, ZHANG Yafei, TIAN Xiaojing, et al . Progress of research on nutritional function enhancement and probiotic function of cereal fermentation products[J]. Food and Fermentation Industry,2022 ,48 （17 ）:304 −312 .[13] LI Songlin, CHEN Cheng, JI Yuxiang, et al. Improvement of nutritional value, bioactivity and volatile constituents of quinoa seeds by fermentation with Lactobacillus casei[J]. Journal of Cereal Science , 2018, 84.
[14] 史腊妮. 发酵大麦提取物调节3T3-L1前脂肪细胞脂代谢及其机制研究[D]. 镇江:江苏大学, 2016. [SHI Lani. Regulation of lipid metabolism in 3T3-L1 preadipocytes by fermented barley extract and its mechanism[D]. Zhenjiang:Jiangsu University, 2016.] SHI Lani. Regulation of lipid metabolism in 3T3-L1 preadipocytes by fermented barley extract and its mechanism[D]. Zhenjiang: Jiangsu University, 2016.
[15] 聂攀, 吕玮, 陆军, 等. 利用 Lactobacillus kisonensis发酵藜麦-黑燕麦复合谷物富集多酚及黄酮的工艺优化[J]. 食品工业科技,2023,44(1):208−216. [NIE Pan, LÜ Wei, LU Jun, et al. Optimization of polyphenols and flavonoids enrichment process of quinoa-black oat complexed grain fermented by Lactobacillus kisonensis[J]. Science and Technology of Food Industry,2023,44(1):208−216.] NIE Pan, LÜ Wei, LU Jun, et al . Optimization of polyphenols and flavonoids enrichment process of quinoa-black oat complexed grain fermented by Lactobacillus kisonensis[J]. Science and Technology of Food Industry,2023 ,44 （1 ）:208 −216 .[16] 陈月. 体外模拟消化对苦荞酚类化合物生物利用率的影响[D]. 贵阳:贵州大学, 2021. [CHEN Yue. Effect of in vitro simulated digestion on the bioavailability of buckwheat phenolic compounds[D]. Guiyang:Guizhou University, 2021.] CHEN Yue. Effect of in vitro simulated digestion on the bioavailability of buckwheat phenolic compounds[D]. Guiyang: Guizhou University, 2021.
[17] 王彩霞, 刘富明, 郭静雨, 等. 蓝色小麦游离酚和结合酚的综合提取及红外光谱分析[J]. 中国粮油学报,2020,35(10):189−195. [WANG Caixia, LIU Fuming, GUO Jingyu, et al. Integrated extraction and infrared spectroscopy of free and bound phenols from blue wheat[J]. Chinese Journal of Grain and Oil,2020,35(10):189−195.] doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2020.10.030 WANG Caixia, LIU Fuming, GUO Jingyu, et al . Integrated extraction and infrared spectroscopy of free and bound phenols from blue wheat[J]. Chinese Journal of Grain and Oil,2020 ,35 （10 ）:189 −195 . doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2020.10.030[18] FUENTEABA, VILLALOBOS-Q, MUÑOZ G, et al. Optimized methodology for the extraction of free and bound phenolic acids from Chilean Cristalino corn ( Zea mays L.) accession[J]. CyTA-Journal of Food,2017,15(1):91−98.
[19] YASMINA AIT C, AYNUR G, FARIDA B, et al. Simulated gastrointestinal digestion and in vitro colonic fermentation of carob polyphenols:Bioaccessibility and bioactivity[J]. LWT,2020,117:108623. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108623
[20] 陈壁, 黄勇桦, 张建平, 等. 体外模拟胃肠道消化和结肠发酵对长黑青稞多酚生物有效性和抗氧化活性的影响[J]. 食品科学,2020,41(21):28−35. [CHEN Bi, HUANG Yonghua, ZHANG Jianping, et al. Effects of in vitro simulated gastrointestinal digestion and colonic fermentation on the bioefficacy and antioxidant activity of polyphenols from long black barley[J]. Food Science,2020,41(21):28−35.] doi: 10.7506/spkx1002-6630-20191027-300 CHEN Bi, HUANG Yonghua, ZHANG Jianping, et al . Effects of in vitro simulated gastrointestinal digestion and colonic fermentation on the bioefficacy and antioxidant activity of polyphenols from long black barley[J]. Food Science,2020 ,41 （21 ）:28 −35 . doi: 10.7506/spkx1002-6630-20191027-300[21] 李幸. 冠突散囊菌发酵绿茶莓茶潜在体外降尿酸活性的研究[D]. 长沙:湖南农业大学, 2020. [LI Xing. Study on the potential in vitro uric acid lowering activity of green tea berry tea fermented by Scrophularia coronata[D]. Changsha:Hunan Agricultural University, 2020.] LI Xing. Study on the potential in vitro uric acid lowering activity of green tea berry tea fermented by Scrophularia coronata[D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2020.
[22] 马茹男. 姬松茸固态发酵对谷物多酚的影响[D]. 太原:山西大学, 2018. [MA Runan. Effect of solid-state fermentation of Agaricus blazei on grain polyphenols[D]. Taiyuan:Shanxi University, 2018.] MA Runan. Effect of solid-state fermentation of Agaricus blazei on grain polyphenols[D]. Taiyuan: Shanxi University, 2018.
[23] 张慧芸, 陈俊亮, 康怀彬. 发酵对几种谷物提取物总酚及抗氧化活性的影响[J]. 食品科学,2014,35(11):195−199. [ZHANG Huiyun, CHEN Junliang, KANG Huaibin. Effect of fermentation on total phenols and antioxidant activity of several cereal extracts[J]. Food Science,2014,35(11):195−199.] doi: 10.7506/spkx1002-6630-201411039 ZHANG Huiyun, CHEN Junliang, KANG Huaibin . Effect of fermentation on total phenols and antioxidant activity of several cereal extracts[J]. Food Science,2014 ,35 （11 ）:195 −199 . doi: 10.7506/spkx1002-6630-201411039[24] KATINA K, LAITILA A, JUVONEN R, et al. Bran fermentation as a means to enhance technological properties and bioactivity of rye[J]. Food Microbiology,2007,24(2):175−186. doi: 10.1016/j.fm.2006.07.012
[25] LOPONEN J, MIKOLA M, KATINA K, et al. Degradation of HMW Glutenins during wheat sourdough fermentations[J]. Cereal Chemistry,2004,81(1):87−93. doi: 10.1094/CCHEM.2004.81.1.87
[26] LI Lingling, LIU Xue, QIU Zetian, et al. Microbial synthesis of plant polyphenols[J]. Chinese Journal of Biotechnology, 2021, 37(6):2050-2076.
[27] 孙淑夷. 荔枝汁混菌发酵工艺及其功能活性成分研究[D]. 广州:华南农业大学, 2016. [SUN Shuyi. Study on the fermentation process of mixed bacteria of lychee juice and its functional active ingredients[D]. Guangzhou:South Chian Agricultural University, 2016.] SUN Shuyi. Study on the fermentation process of mixed bacteria of lychee juice and its functional active ingredients[D]. Guangzhou: South Chian Agricultural University, 2016.
[28] 任雪荣, 齐景伟, 刘娜, 等. 微生物发酵对麦麸水溶性多酚含量、组成及抗氧化活性的影响研究[J]. 食品工业科技,2020,41(3):104−109. [REN Xuerong, QI Jingwei, LIU Na, et al. Study on the effect of microbial fermentation on water-soluble polyphenol content, composition and antioxidant activity of wheat bran[J]. Science and Technology of Food Industry,2020,41(3):104−109.] REN Xuerong, QI Jingwei, LIU Na, et al . Study on the effect of microbial fermentation on water-soluble polyphenol content, composition and antioxidant activity of wheat bran[J]. Science and Technology of Food Industry,2020 ,41 （3 ）:104 −109 .[29] 李明松. 乳酸菌发酵大麦提取物的制备及其降脂活性研究[D]. 镇江:江苏大学, 2017. [LI Mingsong. Preparation of lactic acid bacteria fermented barley extract and its hypolipidemic activity[D]. Zhenjiang:Jiangsu University, 2017.] LI Mingsong. Preparation of lactic acid bacteria fermented barley extract and its hypolipidemic activity[D]. Zhenjiang: Jiangsu University, 2017.
[30] TANG Yao, ZHANG Bing, LI Xihong, et al. Bound polyphenols of quinoa seeds released by acid, alkaline, and enzymatic treatments and their antioxidant and α-glucosidase and pancreatic lipase inhibitory effects[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2016,64(8):1712−1719. doi: 10.1021/acs.jafc.5b05761
[31] 谭畅. 紫薯多酚的提取、纯化、组成分析和体外模拟消化的研究[D]. 沈阳:沈阳农业大学, 2017. [TAN Chang. Extraction, purification, compositional analysis and in vitro simulated digestion of purple potato polyphenols[D]. Shenyang:Shenyang Agricultural University, 2017.] TAN Chang. Extraction, purification, compositional analysis and in vitro simulated digestion of purple potato polyphenols[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2017.
[32] ANA ELENA Q, J ADRIANA S, ROSABEL V, et al. Effects of ripening on the in vitro antioxidant capacity and bioaccessibility of mango cv. 'Ataulfo' polyphenols[J]. Journal of Food Science and Technology,2019,56(4):2073−2082. doi: 10.1007/s13197-019-03685-x
[33] JAOUAD B, LUCIEN H, TORSTEN B. Total polyphenols, flavonoids, anthocyanins and antioxidant activity following simulated gastro-intestinal digestion and dialysis of apple varieties:Bioaccessibility and potential uptake[J]. Food Chemistry,2011,128(1):14−21. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.02.052
[34] ANOMA C, FEREIDOON S. Bioaccessibility and antioxidant potential of millet grain polyphenols as affected by simulated in vitro digestion and microbial fermentation[J]. Journal of Functional Foods,2012,4(1):226−237. doi: 10.1016/j.jff.2011.11.001
[35] BEATRIZ G, MANUELA E P, XAVIER B, et al. Bioaccessibility, changes in the antioxidant potential and colonic fermentation of date pits and apple bagasse flours obtained from co-products during simulated in vitro gastrointestinal digestion[J]. Food Research International,2015,78:169−176. doi: 10.1016/j.foodres.2015.10.021
[36] 吴慧琳, 李苗云, 朱瑶迪, 等. 发酵小米体外胃肠消化特性及抗氧化活性[J]. 现代食品科技,2020,36(11):154−162,113. [WU Huilin, LI Miaoyun, ZHU Yaodi, et al. In vitro gastrointestinal digestive properties and antioxidant activity of fermented millet[J]. Modern Food Technology,2020,36(11):154−162,113.] WU Huilin, LI Miaoyun, ZHU Yaodi, et al . In vitro gastrointestinal digestive properties and antioxidant activity of fermented millet[J]. Modern Food Technology,2020 ,36 （11 ）:154 −162,113 .[37] GUPTA V K, FATIMA A, FARIDI U, et al. Antioxidant and antimicrobial activities of various phenolic compounds extracted from diverse plant sources[J]. International Journal of Food Science and Technology,2013,48(4):882−890.
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1. 张尚文，黄诗宇，杨天为，李婷，张向军，高曼熔. 基于正交实验的赤苍藤组培快繁体系建立. 植物学报. 2024(01): 99-109 . 
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