《Journal of Food Composition and Analysis》：Sorghum: Unraveling the phytochemical composition, its properties, and its applications
N Sushma|D Kavithamani|B Meena Kumari|A Sudha|P Meenakshi
泰米尔纳德农业大学遗传与植物育种系，哥印拜陀 - 641 003
摘要
高粱是一种全球重要的谷物作物，以其适应性和营养价值而闻名。本文综述了高粱籽粒中的植物化学成分，重点关注酚酸、黄酮类、单宁、茚三酮和萜类化合物及其相关的健康益处。文章探讨了高粱的治疗潜力，包括抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖、抗糖尿病和心脏保护作用。同时，还分析了不同果皮颜色对植物化学成分的影响。此外，本文还研究了通过各种加工技术提高高粱植物化学成分的生物利用度的方法，并强调了其在工业应用中的潜力，如作为食品着色剂和抗氧化剂。文中还讨论了支持高粱治疗潜力的计算机模拟研究结果。最后，本文强调了高粱在增强粮食安全和促进全球健康方面的作用，并指出了未来研究中需要解决的问题方向，以最大化其营养和治疗效果。
引言
高粱（Sorghum bicolor L. Moench）是全球第五大重要谷物作物，仅次于小麦、玉米、水稻和大麦（Akram等人，2007年；Rashwan等人，2021年）。高粱是一种耐寒作物，原产于非洲（De Wet & Huckabay，1967年）。它在多种气候和土壤条件下都能生长良好，包括贫瘠的土地、高海拔地区和盐碱土壤，并且比大多数其他谷物作物需要更少的农业投入。其独特的生物活性化合物使其能够抵抗多种生物和非生物胁迫。然而，由于极端温度和缺水常常同时发生，这些胁迫的综合作用带来的挑战比单独作用时更为严重（Javed等人，2020年；Priya等人，2023年；Shabbir等人，2022年）。
与其他谷物相比，高粱在抗氧化化合物含量和相关健康益处方面具有显著优势（Ragaee等人，2006年）。高粱粉中含有大量的生物活性化合物，包括宏量和微量营养素（Rashwan等人，2021年）。高粱籽粒由三个主要部分组成：果皮、胚乳和胚。种皮和果皮中含有酚酸、类胡萝卜素、单宁和非淀粉多糖。胚中含有脂溶性维生素、脂质、矿物质以及其他生物活性化合物，如生育酚和植物甾醇（Tanwar等人，2023年）。胚乳富含淀粉、蛋白质、维生素B、矿物质以及生物活性化合物，如酚类、黄酮类、单宁和3-脱氧花青素（Anuncia??o等人，2017年）。食用全谷物时，谷物麸皮中的化合物对健康益处有重要贡献（Vitaglione等人，2015年）。此外，高粱不含麸质，因此适合患有乳糜泻或麸质不耐受的人群。高粱含有较高量的抗性淀粉和营养成分，并且含有多种酚类化合物（Awika和Rooney，2004年；Dykes和Rooney，2007年）。高粱中的酚类化合物含量高于其他谷物甚至某些蔬菜和水果，其中包括3-脱氧花青素、芹菜素、木犀草素、7-甲氧基芹菜素、5-甲氧基木犀草素、芹菜素-5-葡萄糖苷和木犀草素-5-葡萄糖苷。高粱是3-脱氧花青素的唯一膳食来源，某些品种的麸皮中该成分浓度可高达10毫克/克（Awika等人，2004年）。此外，高粱中还含有黄烷醇、羟基肉桂酸和独特的吡喃-黄酮-黄烷醇类化合物（尤其是黑高粱中的成分）（Pontieri等人，2021年）。高粱的植物化学成分使其具有多种健康益处，如抗癌和抗氧化作用（González-Montilla等人，2012年；Yang等人，2009年）。食品技术的进步（如发酵、发芽、超声辅助提取）提高了这些生物活性化合物的回收率和生物利用度，增强了它们在传统和现代饮食中的应用价值。
本文重点讨论了高粱中的各种植物化学成分、其组成及其治疗用途，试图填补研究空白，包括新的医学进展、生物活性化合物的生物利用度和生物可及性方面的发现，以及提高这些化合物生物可及性的技术。文章还探讨了从高粱独特的生物活性化合物中获取最大效益的途径。
高粱种质的营养多样性
高粱种质中的籽粒颜色多样，包括白色、柠檬黄色、红色和黑色（Dykes等人，2011年），形状和大小也各不相同。不同品种的种质中含有较高水平的多种酚类化合物，如酚酸（肉桂酸和羟基苯甲酸）、黄酮类和缩合单宁（Girard & Awika，2018年）。在各种谷物中，高粱的多样性最为显著。
未引用的参考文献
(Barros等人，2012a；Br?han等人，2011年；Collins等人，2024年；dos Santos D’Almeida等人，2025年；Li等人，2022年；Luzardo-Ocampo等人，2020年；Mawouma等人，2026年；Salazar-López等人，2018a；Sinha和Thomas，2024年)
CRediT作者贡献声明
N Sushma：撰写——综述与编辑；撰写——初稿。B Meena Kumari：数据可视化、实验研究。D Kavithamani：软件使用、方法设计、概念构思。P Meenakshi：数据验证、软件应用。A Sudha：项目监督。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
作者感谢印度泰米尔纳德农业大学提供的资源支持。
