谷子的發展與營養

|專欄主持：沈群|

中國農業大學：沈群 教授

沈群：女，博士，中國農業大學食品科學與營養工程學院教授、博士生導師，青海省“昆侖英才”柔性引進人才、國家現代農業產業技術體系崗位專家，中國食品科學技術學會植物基分會秘書長、中國作物學會粟類作物專業委員會副會長、中國食品科學技術學會面制品分會常務理事、國際谷物科技協會（ICC）會員，Frontier、Nutrients等期刊專欄編輯。

現主要從事雜糧加工適用性及雜糧組分功能特性、淀粉及變性淀粉的變性機理及應用等方面的科研與教學工作。主持完成“十三五”國家重點研發計劃“傳統雜糧加工關鍵新技術裝備研究及示范”項目1項，“十一五” “十二五”“十三五”國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃、國家自然基金、農業部行業公益以及地方科技科研項目30余項。擔任國家糧食產業（青稞深加工）技術創新中心主任、國家谷子高粱產業技術體系功能研究室主任。

主、參編《食品安全與日常飲食》《谷物加工工藝學》《食品專業英語》等教材專著6部；發表中英文學術論文150余篇，獲國家發明專利12項。曾榮獲長城食品安全科學技術特等獎1項、中國食品科學技術學會技術進步一等獎2項、科技部食品非熱加工創新團隊等獎勵10余項。

粟類作物是一類籽粒小、抗旱、耐貧瘠的一年生作物的統稱，多種植和消費在亞洲和非洲的發展中國家，我國栽培面積比較大的是谷子和糜子。谷子是我國北方旱作農業起源的代表，在8000年左右完成馴化并開始種植，是中華民族的哺育作物。谷子脫殼后即為小米，是我國北方居民常見的食物。

本專欄的5篇文章介紹了從國內外主要粟類作物的種植、研究及產業化概況，到我國谷子種植歷史的演變；從新中國成立以來我國谷子育種發展的幾個階段以及各階段育種目標和代表性品種，到小米健康功效及提高營養價值的加工研究，全面展示了谷子歷史、育種、加工、功能研究的現狀，從一個角度映射出我國科學家從田間到餐桌所做出的努力。

由中國農業大學食品科學與營養工程學院沈群教授等撰寫的專欄文章之一《國內外主要粟類作物的種植、研究及產業化概況》，綜述了粟類作物種類及各國產量；從各國在粟類作物的科研投入及產出角度，梳理了各國在該領域的競爭及當前研究熱點；介紹了國內外傳統的和工業化的粟類產品。閱讀詳見P51-P59。

由河北省農林科學院谷子研究所副所長李順國研究員團隊撰寫的專欄文章之二《中國谷子種植歷史演變及未來發展方向》，綜述了粟作在糧食作物中地位的演變。從夏商周開始的粟作原始生產技術向傳統農業技術過渡，春秋戰國時期粟作栽培技術的突破，秦漢時期粟作種植區域的擴大及魏晉南北朝時期繁盛階段，以及隋唐時期開始隨著稻、麥地位的上升，粟作地位的衰退，展望了谷子特色品種發展方向。閱讀詳見P60-P67。

由河北省農林科學院谷子研究所所長程汝宏研究員等團隊撰寫的專欄文章之三《新中國成立以來谷子育種的主要研究進展》，綜述了新中國成立以來，我國谷子育種發展的幾個階段以及各階段育種目標和代表性品種。從高產、多抗育種階段，到優質與高產、適合機械化生產的品種，再到新型抗除草劑品種、高谷蛋白品種、高抗性淀粉品種等專用品種，展示了生物育種取得的進步。閱讀詳見P68-P75。

本專欄主持沈群教授與北京工商大學食品與健康學院任欣副教授等團隊還撰寫了專欄文章之四《小米飼料干預對高脂膳食聯合STZ誘導糖尿病大鼠腸道菌群的影響》。采用16S rRNA高通量測序技術，從橫、縱兩個維度比較了高脂飼料聯合STZ誘導糖尿病大鼠經小米飼料飼喂后腸道微生物結構、組成及相對豐度的變化，展現了小米對腸道微生物結構的影響，為進一步了解小米健康功效提供參考。閱讀詳見P76-P84。

河北省農林科學院生物技術與食品科學研究所副所長劉敬科研究員團隊撰寫了專欄文章之五《糙小米發芽過程中游離氨基酸的變化分析》，研究了發芽過程中溫度和時間對糙小米游離氨基酸的影響，并分析了發芽糙小米中的游離氨基酸變化。結果表明發芽可使糙小米21種游離氨基酸組分有不同程度的增加，為小米深加工提供了參考。閱讀詳見P85-P94。

本專欄以歷史視角縱向展示了谷子的歷史、育種的進步；以全球視角橫向展示了各國在基礎研究領域的博弈；以微觀視角向消費者介紹了小米的營養及功效。在《糧油食品科技》2022年第4期匯聚展現了在粟類作物領域中我國科技工作者的小部分足跡。由于篇幅有限，內容遠不全面，僅供廣大同仁交流探討。

——中國農業大學 沈群

2022年5月20日于中國·北京

（備注：上圖源自專欄文章之一《國內外主要粟類作物的種植、研究及產業化概況》。）

河北省農林科學院 谷子研究所程汝宏 研究員/所長/主任

程汝宏：男，碩士，研究員，河北省農林科學院谷子研究所所長、兼國家谷子改良中心主任，國家谷子高粱產業技術體系遺傳改良研究室主任、夏谷育種崗位科學家；享受國務院特殊津貼專家、河北省省管優秀專家。

自1987年以來，一直從事谷子遺傳育種與輕簡栽培研究。曾主持國家重點研發、國家“863”、國家科技支撐計劃等項目。主持育成谷子新品種26個；在國內外首創了3種抗除草劑谷子育種材料并利用抗除草劑基因實現了以化學間苗、化學除草為核心的谷種輕簡化栽培；獲省級以上科技獎勵17項，其中國家科技進步二等獎1項，河北省科技進步一等獎2項、二等獎3項；獲發明專利5項；主、參編著作11部，發表論文60余篇。

河北省農林科學院 谷子研究所李順國 研究員/副所長

李順國：男，碩士，研究員，河北省農林科學院谷子研究所副所長，河北省“333”一層次人選、河北省政府特殊津貼專家，國家谷子改良中心副主任，中國作物學會粟類作物專業委員會會長，國家谷子高粱產業技術體系產業經濟研究室主任、崗位專家。主要研究方向為雜糧產業經濟與栽培技術。承擔國家現代農業產業技術體系、國家重點研發專項、國家科技支撐計劃、農業部行業科研專項、河北省渤海糧倉等省部級以上課題20余項，以第一作者（通訊作者）發表論文100余篇，出版著作4部，獲得省級以上成果10項，制定技術規程、團體標準15項，獲得國家發明專利、計算機軟件著作權20余項。

河北省農林科學院 生物技術與食品科學研究所劉敬科 研究員/副所長

劉敬科：男，博士，研究員，河北省農林科學院生物技術與食品科學研究所副所長。美國田納西大學訪問學者，國家現代農業產業技術體系崗位科學家、河北省“省直青年崗位能手”，中國作物學會粟類作物專業委員會副秘書長、第三屆河北省食品安全專家委員會委員、河北省食品學會副秘書長。長期從事健康谷物食品和糧油功能食品的研發，主持國家現代農業產業技術體系項目、國家自然基金項目、國家重點研發課題、河北省科技支撐、河北省自然基金等項目10余項，發表論文54篇、其中SCI/EI論文20篇，授權國家發明專利12項，鑒定成果6項，參與起草國家糧油行業標準3項。

北京工商大學 食品與健康學院任欣 副教授

任欣：女，博士，北京工商大學食品與健康學院副教授，碩士生導師，主要研究領域為雜糧營養與健康。現任國家糧食產業（青稞深加工）技術創新中心分中心負責人，主持國家自然科學基金青年項目1項、北京市教委科技計劃一般項目1項、企業橫向課題4項，參與國家重點研發計劃項目2項、國家現代農業產業技術體系項目1項，申請國家發明專利2項，發表SCI/EI論文30余篇。獲2020年中國食品科學技術學會科技創新獎技術進步一等獎（排名第五）、2020年第三屆長城食品安全科學技術獎特等獎（排名第二）。

|專欄文章部分彩圖|

圖2 小米飼料干預對糖尿病大鼠腸道微生物在綱、目、科水平的影響

圖5 屬水平上豐度排名前30的細菌與血糖血脂的相關性分析

圖8 不同溫度和時間下發芽糙小米游離氨基酸組分的變化

圖9 不同溫度和時間下發芽糙小米游離氨基酸組分的變化