《Journal of Food Composition and Analysis》：Analysis of Polyphenolic Content in Frequently Consumed Cereal Grains in China: Emphasis on Phenolic Acids
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该研究分析了常用全谷物谷物的多酚谱。从主要在线零售平台共收集118份样品，包括六种禾本科谷物（22份小麦、21份小黑麦、12份裸大麦、7份燕麦、7份裸燕麦和8份高粱）、21份荞麦样品（一种蓼科假谷物）和12份精制小麦粉样品。分别采用高效液相色谱-光电二极管阵列
该研究分析了常用全谷物谷物的多酚谱。从主要在线零售平台共收集118份样品，包括六种禾本科谷物（22份小麦、21份小黑麦、12份裸大麦、7份燕麦、7份裸燕麦和8份高粱）、21份荞麦样品（一种蓼科假谷物）和12份精制小麦粉样品。分别采用高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-PDA）和荧光检测（HPLC-FLD）定量了7种酚酸和5种烷基间苯二酚（ARs）同系物。总多酚含量计算为所有12种化合物之和。两种方法的相对标准偏差（RSDs）均低于10%。酚酸的加标回收率范围为87.6%至115.7%，ARs为94.5%至103.8%。小黑麦、小麦和裸大麦的总多酚含量最高，其中阿魏酸是主要酚酸，ARs是主要多酚。主坐标分析（PCoA）和聚类分析将这些谷物分为五个不同类别，揭示了小麦和小黑麦之间、以及燕麦和裸燕麦之间的谱相似性。在小麦-小黑麦组中观察到各多酚之间存在显著正相关。这些发现表明ARs是全麦营养质量的潜在指标。
全谷物谷物是中国居民膳食结构的基础，其富含的多酚类化合物（polyphenols）如酚酸（phenolic acids）和烷基间苯二酚（alkylresorcinols, ARs）具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等多种生物活性。然而，尽管小麦多酚研究较为深入，其他主食谷物（如小黑麦、裸大麦、燕麦、荞麦等）的多酚数据仍零散，缺乏跨物种的系统定量比较。传统谷物分类多依赖形态学和遗传学标准，基于功能植物化学谱的化学分类学（chemotaxonomy）研究有限，制约了营养品质的直接评估。因此，研究人员开展本研究旨在通过高效液相色谱（HPLC）定量中国常用全谷物中的12种代表性多酚单体，利用主坐标分析（principal coordinates analysis, PCoA）和聚类分析进行化学分类，并探究多酚间的内在关联，为全谷物营养质量的客观评估和膳食推荐提供化学依据。
研究人员从2023年11月至2024年6月，根据市场销售排名从中国主要在线零售平台采集了118份全谷物样品，包括22份小麦、21份小黑麦、21份荞麦、12份裸大麦、7份燕麦、7份裸燕麦和8份高粱，另收集12份精制小麦粉（小麦芯粉）作为精制谷物对照。采用高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-PDA）定量7种酚酸（对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、水杨酸），采用高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）定量5种ARs同系物（AR C17:0、C19:0、C21:0、C23:0、C25:0）。总多酚含量为12种化合物之和。通过非参数检验（Kruskal-Wallis及Bonferroni校正）评估物种间差异，运用PCoA和聚类分析进行化学分类，并对各组内多酚进行Spearman等级相关分析。主要结论为：小黑麦、小麦和裸大麦的总多酚含量最高（中位值分别为109.6、66.0、40.9 mg/100g），阿魏酸（ferulic acid）是主要酚酸，ARs是主要多酚组分；PCoA和聚类分析将谷物分为五组：小麦-小黑麦组、荞麦组、燕麦-裸燕麦组、裸大麦组和高粱组；小麦-小黑麦组中所有检测多酚呈显著正相关，总ARs与阿魏酸、芥子酸等强正相关；ARs在小麦和小黑麦中显著富集，在精制小麦粉中几乎未检出，表明ARs可作为全麦营养质量的关键生物标志物。该研究系统揭示了不同谷物多酚谱的化学分类差异和内在关联，为全谷物食品的质量控制和真实性验证提供了数据支持。论文发表在《Journal of Food Composition and Analysis》。
本研究采用的关键技术方法包括：高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-PDA）和高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）分别用于酚酸和ARs同系物的定量分析。ARs超声辅助乙醇提取，酚酸通过碱性甲醇提取。色谱条件：ARs在CORTECS C18柱（4.6×250 mm, 5 μm）上以乙醇-乙腈（3:7, v/v）等度洗脱，荧光检测激发/发射波长272/296 nm；酚酸在Atlantis T3柱上以乙腈-0.15%磷酸梯度洗脱，检测波长280 nm和320 nm。样品来源为2023年11月至2024年6月从中国主要在线零售平台购买的118份全谷物样品（小麦22份、小黑麦21份、荞麦21份、裸大麦12份、燕麦7份、裸燕麦7份、高粱8份）及12份精制小麦粉。方法经线性、检出限（LOD）、定量限（LOQ）、精密度和加标回收验证，RSD均<10%，回收率满意。统计采用Kruskal-Wallis检验、PCoA、聚类分析和Spearman相关分析。
**3.2 谷物中多酚含量**：通过HPLC定量和非参数检验，发现总多酚含量（12种化合物之和）顺序为：小黑麦>小麦>裸大麦>燕麦>高粱>荞麦>裸燕麦>小麦粉。小黑麦和小麦的总多酚含量显著高于其他谷物（P≤0.05）。阿魏酸是所有谷物中最丰富的酚酸，在小麦和小黑麦中含量最高。ARs在小麦和小黑麦中显著高于其他谷物（P≤0.05）。精制小麦粉的多酚含量最低，表明加工过程中功能成分大量损失。
**3.3 谷物中ARs含量分布**：通过比较总ARs含量，发现分布顺序为：小黑麦>小麦>裸大麦>燕麦>荞麦>裸燕麦>高粱>小麦粉。小黑麦中ARs中位值为52.1 mg/100g，小麦为19.7 mg/100g，而精制小麦粉几乎未检出（中位值0.0 mg/100g）。不同谷物中ARs同系物组成模式不同：小麦和小黑麦以AR C21:0为主，裸大麦以AR C25:0显著富集。
**3.4 谷物多酚谱特征**：通过PCoA和聚类分析（热图），基于多酚组成将谷物分为五组：小麦-小黑麦组、荞麦组、燕麦-裸燕麦组、裸大麦组和高粱组。各组特征多酚分别为：小麦-小黑麦组为阿魏酸和AR C21:0；荞麦组为阿魏酸和丁香酸；燕麦-裸燕麦组为阿魏酸和芥子酸；裸大麦组为阿魏酸和AR C25:0；高粱组为阿魏酸和对香豆酸。Spearman等级相关分析显示：小麦-小黑麦组中所有检测多酚呈显著正相关，总ARs与阿魏酸、芥子酸等强正相关；荞麦组中ARs同系物之间及与阿魏酸正相关，但与丁香酸等呈负相关趋势；燕麦-裸燕麦组中ARs同系物之间正相关，阿魏酸与香草酸、芥子酸、丁香酸正相关，ARs与水杨酸负相关；裸大麦组中阿魏酸与多数酚酸及AR C25:0正相关；高粱组中大部分酚酸之间强正相关，但AR C17:0与其他成分无显著相关。
讨论部分指出：本研究系统评估了中国常用全谷物的多酚谱，与文献报道一致。ARs在小麦和小黑麦中含量显著高于其他谷物，且在精制小麦粉中几乎缺失，结合其与七种其他多酚的正相关关系，表明ARs可作为全麦营养质量的强特异性标志物。该研究为全谷物食品质量控制（如区分全麦与精制产品）提供了可靠指标，并支持基于营养密度的产品分级。局限性在于：样品仅来自电商平台，可能未完全反映生产层面的遗传和环境多样性；仅定量12种目标多酚，未来可发展液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等方法扩大覆盖谱；ARs作为指标的有效性仍需在商业全谷物产品中验证。
研究结论：在所测试的谷物中，小麦和小黑麦的谷物多酚含量最高，主要归因于阿魏酸和总ARs。虽然阿魏酸在所有谷物中均含量丰富，但总ARs仅在小麦和小黑麦中显著升高，在其他谷物中含量较低，且在精制小麦粉中几乎未检出。小麦和小黑麦中总ARs与其他多酚之间的强正相关进一步支持了ARs作为评估全麦产品营养质量关键指标的价值。
