菊芋(Helianthus tuberosus L.)属菊科(Composite)向日葵属(Helianthus)多年生草本植物，原产自北美，18世纪末传入中国。菊芋块茎中有多种微量元素和维生素，是目前蔬菜品种中具有多种保健功效的重要品种资源，也是发展营养保健食品的理想原料;菊芋块茎中富含菊粉，这种物质具有抗菌、降血压和血脂的功效;菊芋花期较长、花朵大且可散发出香味，可用于生态景观的规划设计中，因此具有广阔的开发利用前景。

　　菊芋具有极强的抗逆性，在我国大部分地区都可栽培。近年来，由于其特有的生态、加工、制药、观赏等应用价值，栽培面积有扩大的趋势。在科研方面，国内外已开展了诸如菊芋种质资源创制、果聚糖代谢、产品加工利用、基因挖掘及功能验证等方面的系统研究，其应用价值逐渐被人们所了解和利用。本文针对菊芋的功能营养价值进行了系统总结，并对菊芋未来的开发利用前景进行了展望，以期为菊芋产业发展奠定一定的基础。

　　1 菊芋功能营养价值研究进展

　　1.1 菊糖具有调节血脂血糖等多重功效菊芋可加工利用的部位主要为地下部块茎，块茎中富含菊粉(菊糖)，占块茎鲜质量的80%以上。菊糖具有促进矿质元素吸收，降低肠胃疾病，刺激免疫系统等药理性功能。在小鼠临床试验中，还观察到菊糖有较好的降血糖、抗病毒作用和降血脂的功能，还能提高代谢综合征大鼠的胰岛素抵抗能力，控制血糖、血脂水平。菊糖可以代替蔗糖用作甜味剂，且其血糖指数比较低，对糖尿病患者和肥胖患者都很友好。可利用这一性质制备有助于运动员快速缓解疲劳、增强体力的高果糖浆;菊粉还有一定的抑制肥胖、降低胆固醇含量的功能。目前基于菊粉为原料的食品开发如减肥餐、代餐粉、营养菊芋饼干等正日益迅速发展，今后或将成为健康食品中的主流。

　　1.2 氨基酸具有调节人体脂肪代谢及血糖水平功效氨基酸作为蛋白质的基本单位，是构成人体的最基本物质之一，也是生命代谢的物质基础;可以促进脂肪代谢、调节血糖水平和大脑开发。研究表明，菊芋块茎中富含对人体有益的矿质元素及13种人体必需氨基酸。俞梦妮等研究表明，菊芋叶片蛋白氨基酸种类齐全且配比协调，总氨基酸含量为42.07%，必需氨基酸占总氨基酸的比值为40.55%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为0.68.吕炳起等对菊芋秸秆的营养成分进行了分析，结果表明菊芋秸秆18种氨基酸中天门冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低。张维等对菊芋渣的蛋白氨基酸组成进行了分析，结果表明在鲜菊芋中总氨基酸含量约为14.469 g/kg;菊芋渣蛋白中总氨基酸含量百分比约为22.86%，属于优质蛋白。Cie?lik等对红皮菊芋品种的氨基酸含量进行了检测，发现菊芋中的必需氨基酸含量比菊苣和马铃薯要高几倍。此外菊芋基本无病虫害，无需喷洒农药，其不仅蛋白质含量较高，而且还具有提高机体免疫力、抑制有害菌生长等多重功效，是天然、绿色、无污染的饲料资源之一。

　　1.3 绿原酸具有抗菌等生物活性绿原酸是抗菌、抗病毒的有效药理成分之一，在金银花中约含4%，具有广泛的生物活性，被称为“第七大类营养素”，且被广泛用于保健行业。苗芹等研究表明，菊芋叶片中的绿原酸在10月下旬含量最高(为4.2%)，此时菊芋叶片可以作为提取绿原酸的原材料。张海娟等在单因素试验基础上，采用正交试验法优化了菊芋叶片绿原酸的提取工艺并测得绿原酸平均含量为1.6375 mg/g。肖芳等采用UPLC法测定了青海省海晏县沙化地人工种植的菊芋绿原酸含量，结果表明沙化地人工种植1个月后菊芋根中绿原酸平均含量为0.13%，人工种植4个月后根中平均含量0.08%，茎、叶平均含量为0.98%。岳会兰等对柴达木盆地不同生长期菊芋叶片绿原酸含量变化规律进行了研究，发现不同生长期菊芋叶片绿原酸含量差异显著，10月15日达到最高(叶片干质量的0.83%)，随后逐渐降低。随着菊芋植株中绿原酸研究的不断深入，在未来的菊芋产业链中，菊芋地上部中的绿原酸将会更好地应用于医药领域。

　　1.4 黄酮可调节身体机能，增强机体对疾病的抵抗力黄酮是一类多酚类化合物，具有抗氧化、抗病毒、保护心脏的作用。菊芋叶片和花中含有丰富的黄酮成分。袁晓艳等在菊芋叶片中分离得到了7种多酚类化合物，并进行了结构分析。Jantaharn等从菊芋花中分离得到异甘草素、针依瓦菊素、槲皮素-7-O-β-葡糖苷等7种物质;郑晓涛等以菊芋叶片为原料，研究了甲醇体积分数、提取温度、提取时间、固液比对菊芋黄酮总含量的影响，并在单因素试验的基础上利用正交试验的方法优化了提取工艺：用体积分数70%的甲醇，固液比1∶30(g/mL)，80 ℃条件下提取2 h，在此条件下，菊芋叶总黄酮含量为7.03%。何舒澜等采用响应面法优化菊芋组培叶提取黄酮的工艺，液料比为1∶40.提取时间20min，乙醇含量(体积分数)40%，提取温度64 ℃，测得总黄酮提取率为1.47mg/g。目前在菊芋黄酮功能生物制剂开发方面的研究鲜有报道，今后可加大黄酮类保健品的研发。

　　2 菊芋在饲料上开发利用前景

　　饲料开发菊芋秸秆和块茎含有丰富的矿物质和蛋白质，可满足家畜生长发育的营养需求，因此菊芋地上部分茎叶和地下部分块茎均可作为优质的动物饲料原料及饲料添加剂。在生产中通常使用青贮和黄贮的微生物发酵进行保存，可提升饲料的品质，使其口感更佳。张艳丽采用两极离体消化法在牛瘤胃培养液中进行了菊芋粕有机物和干物质的消化率测定，然后通过消化率推算出产奶净能，结果显示菊芋粕是一种营养价值较高的能量饲料。汪悦等对菊芋饲料的营养价值、生物活性等进行了研究，结果发现菊芋茎叶青贮饲料的粗蛋白质（CP）和钙（Ca）含量均高于玉米青贮饲料，与燕麦、大麦和豆科牧草青贮饲料等相近，可作为部分替代饲料。陈荣等探索了菊芋青贮饲料的制作技术以及品质分析方法，结果发现菊芋植株和苜蓿青贮饲料均处于二级尚好或一级优等之列。菊芋丰富的营养成分、菊糖储量以及具有治疗潜力的生物活性物质使其成为一种具有极大开发前景的新型饲料及饲料添加剂，并且菊芋已被成功纳入我国饲料数据库，今后基于菊芋的饲料开发必将成为新兴饲草料的潮流。