菊芋(Helianthus tuberosus L.)屬菊科(Composite)向日葵屬(Helianthus)多年生草本植物，原產自北美，18世紀末傳入中國。菊芋塊莖中有多種微量元素和維生素，是目前蔬菜品種中具有多種保健功效的重要品種資源，也是發展營養保健食品的理想原料;菊芋塊莖中富含菊粉，這種物質具有抗菌、降血壓和血脂的功效;菊芋花期較長、花朵大且可散發出香味，可用于生態景觀的規劃設計中，因此具有廣闊的開發利用前景。

　　菊芋具有極強的抗逆性，在我國大部分地區都可栽培。近年來，由于其特有的生態、加工、制藥、觀賞等應用價值，栽培面積有擴大的趨勢。在科研方面，國內外已開展了諸如菊芋種質資源創制、果聚糖代謝、產品加工利用、基因挖掘及功能驗證等方面的系統研究，其應用價值逐漸被人們所了解和利用。本文針對菊芋的功能營養價值進行了系統總結，并對菊芋未來的開發利用前景進行了展望，以期為菊芋產業發展奠定一定的基礎。

　　1 菊芋功能營養價值研究進展

　　1.1 菊糖具有調節血脂血糖等多重功效菊芋可加工利用的部位主要為地下部塊莖，塊莖中富含菊粉(菊糖)，占塊莖鮮質量的80%以上。菊糖具有促進礦質元素吸收，降低腸胃疾病，刺激免疫系統等藥理性功能。在小鼠臨床試驗中，還觀察到菊糖有較好的降血糖、抗病毒作用和降血脂的功能，還能提高代謝綜合征大鼠的胰島素抵抗能力，控制血糖、血脂水平。菊糖可以代替蔗糖用作甜味劑，且其血糖指數比較低，對糖尿病患者和肥胖患者都很友好。可利用這一性質制備有助于運動員快速緩解疲勞、增強體力的高果糖漿;菊粉還有一定的抑制肥胖、降低膽固醇含量的功能。目前基于菊粉為原料的食品開發如減肥餐、代餐粉、營養菊芋餅干等正日益迅速發展，今后或將成為健康食品中的主流。

　　1.2 氨基酸具有調節人體脂肪代謝及血糖水平功效氨基酸作為蛋白質的基本單位，是構成人體的最基本物質之一，也是生命代謝的物質基礎;可以促進脂肪代謝、調節血糖水平和大腦開發。研究表明，菊芋塊莖中富含對人體有益的礦質元素及13種人體必需氨基酸。俞夢妮等研究表明，菊芋葉片蛋白氨基酸種類齊全且配比協調，總氨基酸含量為42.07%，必需氨基酸占總氨基酸的比值為40.55%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為0.68.呂炳起等對菊芋秸稈的營養成分進行了分析，結果表明菊芋秸稈18種氨基酸中天門冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低。張維等對菊芋渣的蛋白氨基酸組成進行了分析，結果表明在鮮菊芋中總氨基酸含量約為14.469 g/kg;菊芋渣蛋白中總氨基酸含量百分比約為22.86%，屬于優質蛋白。Cie?lik等對紅皮菊芋品種的氨基酸含量進行了檢測，發現菊芋中的必需氨基酸含量比菊苣和馬鈴薯要高幾倍。此外菊芋基本無病蟲害，無需噴灑農藥，其不僅蛋白質含量較高，而且還具有提高機體免疫力、抑制有害菌生長等多重功效，是天然、綠色、無污染的飼料資源之一。

　　1.3 綠原酸具有抗菌等生物活性綠原酸是抗菌、抗病毒的有效藥理成分之一，在金銀花中約含4%，具有廣泛的生物活性，被稱為“第七大類營養素”，且被廣泛用于保健行業。苗芹等研究表明，菊芋葉片中的綠原酸在10月下旬含量最高(為4.2%)，此時菊芋葉片可以作為提取綠原酸的原材料。張海娟等在單因素試驗基礎上，采用正交試驗法優化了菊芋葉片綠原酸的提取工藝并測得綠原酸平均含量為1.6375 mg/g。肖芳等采用UPLC法測定了青海省海晏縣沙化地人工種植的菊芋綠原酸含量，結果表明沙化地人工種植1個月后菊芋根中綠原酸平均含量為0.13%，人工種植4個月后根中平均含量0.08%，莖、葉平均含量為0.98%。岳會蘭等對柴達木盆地不同生長期菊芋葉片綠原酸含量變化規律進行了研究，發現不同生長期菊芋葉片綠原酸含量差異顯著，10月15日達到最高(葉片干質量的0.83%)，隨后逐漸降低。隨著菊芋植株中綠原酸研究的不斷深入，在未來的菊芋產業鏈中，菊芋地上部中的綠原酸將會更好地應用于醫藥領域。

　　1.4 黃酮可調節身體機能，增強機體對疾病的抵抗力黃酮是一類多酚類化合物，具有抗氧化、抗病毒、保護心臟的作用。菊芋葉片和花中含有豐富的黃酮成分。袁曉艷等在菊芋葉片中分離得到了7種多酚類化合物，并進行了結構分析。Jantaharn等從菊芋花中分離得到異甘草素、針依瓦菊素、槲皮素-7-O-β-葡糖苷等7種物質;鄭曉濤等以菊芋葉片為原料，研究了甲醇體積分數、提取溫度、提取時間、固液比對菊芋黃酮總含量的影響，并在單因素試驗的基礎上利用正交試驗的方法優化了提取工藝：用體積分數70%的甲醇，固液比1∶30(g/mL)，80 ℃條件下提取2 h，在此條件下，菊芋葉總黃酮含量為7.03%。何舒瀾等采用響應面法優化菊芋組培葉提取黃酮的工藝，液料比為1∶40.提取時間20min，乙醇含量(體積分數)40%，提取溫度64 ℃，測得總黃酮提取率為1.47mg/g。目前在菊芋黃酮功能生物制劑開發方面的研究鮮有報道，今后可加大黃酮類保健品的研發。

　　2 菊芋在飼料上開發利用前景

　　飼料開發菊芋秸稈和塊莖含有豐富的礦物質和蛋白質，可滿足家畜生長發育的營養需求，因此菊芋地上部分莖葉和地下部分塊莖均可作為優質的動物飼料原料及飼料添加劑。在生產中通常使用青貯和黃貯的微生物發酵進行保存，可提升飼料的品質，使其口感更佳。張艷麗采用兩極離體消化法在牛瘤胃培養液中進行了菊芋粕有機物和干物質的消化率測定，然后通過消化率推算出產奶凈能，結果顯示菊芋粕是一種營養價值較高的能量飼料。汪悅等對菊芋飼料的營養價值、生物活性等進行了研究，結果發現菊芋莖葉青貯飼料的粗蛋白質（CP）和鈣（Ca）含量均高于玉米青貯飼料，與燕麥、大麥和豆科牧草青貯飼料等相近，可作為部分替代飼料。陳榮等探索了菊芋青貯飼料的制作技術以及品質分析方法，結果發現菊芋植株和苜蓿青貯飼料均處于二級尚好或一級優等之列。菊芋豐富的營養成分、菊糖儲量以及具有治療潛力的生物活性物質使其成為一種具有極大開發前景的新型飼料及飼料添加劑，并且菊芋已被成功納入我國飼料數據庫，今后基于菊芋的飼料開發必將成為新興飼草料的潮流。