叶酸（Folates）属于水溶性B族维生素（B9），是包括四氢叶酸及其衍生物在内的一类物质的总称。作为一碳代谢的受体和供体，叶酸参与核酸（嘌呤和胸腺嘧啶的从头合成）、甲硫氨酸、丝氨酸、甘氨酸、泛酸（维生素B5）合成及细胞内甲基化修饰等生物学过程，是维持生命活动正常进行的重要功能因子。微生物和植物自身能够从头合成叶酸，而哺乳动物和人类因缺乏完整的叶酸合成系统不能合成叶酸，主要依赖于从植物性食物中摄取。世界卫生组织推荐的每日叶酸摄入量（Recommended dietary allowances，RDA）成人为400μg、孕妇和青少年至少600μg。叶酸摄入不足会引起孕妇巨幼红细胞性贫血、新生儿神经管缺陷，并会增加心血管疾病及癌症的发病率。小麦是世界三大粮食作物之一。我国具有丰富的小麦种质资源。中国农业科学院作物科学研究所叶兴国团队和生物技术研究所张春义团队合作，对我国北方地区的360份小麦品种进行了叶酸含量分析，发现不同小麦品种成熟籽粒中总叶酸含量为10.15-91.44μg/100g，存在广泛的变异，研究结果2019年发表在Food Chemistry上（Riza et al. 2019）。同时，在小麦中表达了来源于大豆、番茄中的叶酸合成途径关键基因GmGCHI和LeADCS，基因工程小麦的叶酸含量比对照提高了5.6倍，证明了利用生物技术途径改良小麦叶酸含量的可行性，研究结果2019年发表在Journal of Experimental Botany上（Liang et al. 2019）。
叶酸含量高的小麦样品可直接种植食用，或作为优异种质资源用于富含叶酸小麦新品种培育。另外，叶酸较不稳定，光、热、紫外照射、氧化及不同pH等因素均可引起叶酸的降解或转化。这些因素广泛存在于存储、加工及烹饪等过程。
面食是人类膳食结构的重要组成部分。为此，本研究对小麦籽粒存贮、面粉加工及面食制作（包括面包、馒头、面条）过程中叶酸的损失情况展开了系统分析。选取了6个叶酸含量较高的小麦品种作为代表，其籽粒分别在室温下存放0个月、2个月、4个月、6个月、8个月，然后检测籽粒和面粉中叶酸含量的变化。结果表明，存贮2个月时面粉中的叶酸含量即出现显著下降（12-20%，p<0.05），存贮6个月时6个品种的叶酸损失率平均为28%。叶酸在籽粒中较为稳定，存贮4个月时叶酸含量开始出现下降（14-16%，p<0.05），存贮6个月时叶酸损失率平均为17%。存贮8个月时面粉和籽粒中叶酸含量均显著下降，分别为30%和26%。利用籽粒进行面粉加工会导致叶酸严重损失，面粉中叶酸含量仅为籽粒叶酸含量的29%，71%的叶酸在面粉加工过程中损失。
通过对面食制品中的叶酸含量进行检测，发现在煮后面条、蒸后馒头和烘焙后面包中叶酸含量分别为1.93-2.29μg/100g FW(鲜重)，12.53-19.83μg /100g FW和 30.01-45.92μg/100g FW(图1)，分别为面粉中叶酸含量的22%、158%和391%。据此，馒头和面包可优先作为叶酸摄入来源，其叶酸含量比面粉中提高了1.5-4.0倍。
图1 面粉、面条、馒头和面包中的叶酸含量 进一步分析了面食制作过程中烹饪对叶酸含量的影响。面条中叶酸含量低的主要原因是含水量的增加和煮沸导致叶酸损失。6个小麦品种中煮沸导致的叶酸损失平均为22%，原因之一是加热引起的叶酸降解（约10-16%），原因之二是叶酸自身水溶性浸到面汤中（约6-12%）。
发酵过程中酵母代谢活动产生的叶酸被认为是食品加工过程中提高叶酸含量的有效途径。推测馒头和面包中增加的叶酸主要来源于面团发酵过程中酵母的贡献。分别对烹饪前馒头发酵面团（1）和面包发酵面团（2）叶酸含量进行分析，发现2种面团中叶酸含量分别比面粉中增加2.2-3.8倍和6.2-7.1倍（干重比较）。面包发酵面团制备中酵母添加较量多和发酵时间较长是引起叶酸含量显著增加的原因。进一步将2种发酵面团中叶酸含量与蒸后馒头/烘焙后面包分别进行比较，发现蒸煮导致叶酸损失率为11-23%，烘焙导致叶酸损失率为3-19%。烘焙导致的叶酸损失在不同小麦品种中存在差异，济南17、济麦21和济麦22的叶酸损失率较低，仅为3-7%。
图2 馒头和面包制备过程发酵面团中叶酸含量分析 Fermented dough 1 代表馒头发酵面团 Fermented dough 2 代表面包发酵面团 本研究首次对小麦籽粒和小麦粉存贮，以及面粉加工和面食品制备过程中叶酸的损失进行了系统性分析，明确了影响叶酸含量的主要因素，对于家庭及工厂面食品制备过程中减少叶酸的损失具有一定参考价值。 2020年7月5日Food Chemistry在线发表了中国农业科学院叶兴国团队和张春义团队合作完成的这一最新研究成果（https:///10.1016/j.foo dchem.2020.127459）。中国农业科学院生物技术研究所梁秋菊助理研究员和作物科学研究所王轲副研究员为论文共同第一作者，作物科学研究所叶兴国研究员和生物技术研究所张春义研究员为论文通讯作者。该项目得到国家转基因生物新品种培育重大专项（2016ZX08003-002）、中国农业科学院科技创新工程（CAASXTCX2016009）等资助。特别感谢中国农业科学院生物技术研究所公共实验室代谢平台在叶酸测定方面给予的技术指导。 主要参考文献： Bisma R, Liang QJ, Wan X, Wang K, Zhang CY, Ye XG. Folate content analysis of wheat cultivars developed in the North China Plain. Food Chemistry, 2019, 289: 377-383. Liang QJ, Wang K, Liu XL, Bisma R, Jiang L, Wan X, Ye XG, Zhang CY. Improved folate accumulation in genetically modified maize and wheat. Journal of Experimental Botany, 2019, 70: 1539-1551. Liang QJ, Wang K, Shariful I, Ye XG, Zhang CY. Folate content and retention in wheat grains and wheat-based foods: Effects of storage, processing, and cooking methods. Food Chemistry, 2020, /10.1016/j.foodchem.2020.127459. 小麦族多组学网站：http://
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