撰稿人：黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理
前言：
大麥富含豐富的關鍵生物活性分子，包括蛋白質、多胺與酚類化合物。其中，蛋白質的含量與種類（如醇溶蛋白）決定了穀物的營養與加工表現；低分子量的多胺（如腐胺、亞精胺）則參與細胞生長與環境逆境反應；而集中在穀物外層的酚類化合物（如阿魏酸），則賦予大麥優異的抗氧化功能及獨特風味。這些生化成分構成了大麥的核心優勢，並直接決定了其後續的加工適應性。
基於上述生化特性的差異，大麥在產業應用上被明確劃分為三大類型：富含高水溶性膳食纖維、植化素與高蛋白質的「食用大麥」、需要嚴格控制蛋白質與特定酵素活性以確保發酵品質的「釀酒大麥」，以及追求高產量與易消化澱粉作為動物飼料的「通用型大麥」。
然而，儘管這三類成分各自對加工品質的重要性已有相當研究，但學術界對於它們在大麥體內如何透過共同代謝途徑產生交互作用（例如氮的吸收如何同時影響蛋白質與酚類合成）仍所知甚少。因此，本研究旨在量化 25 種不同加工用途之大麥品種的蛋白質、多胺與酚類組成，並深入分析這三大優勢成分間的相關性。期望能確認大麥化學組成差異與目標加工用途之間的關聯，為未來大麥品種的選育與產業應用提供明確的生化數據。
材料與方法：
本文獻自加拿大農業部取得25種大麥基因型樣品，包含食用型、釀酒型與通用型等三大類別。所有大麥穀粒在完全成熟採收後，統一進行乾燥、清潔並精細粉碎過篩製成大麥粉，隨後進行密封並保存於低溫環境中，以利後續化學分析的準確性與一致性。
針對生化成分的萃取與前處理，研究團隊設計一套專屬的多胺與酚類化合物萃取方法。針對多胺類物質，樣品經酸萃取並加入內標準品後，透過丹磺醯氯（Dansyl chloride）進行化學衍生化反應，再以有機溶劑反覆萃取與濃縮；針對酚類化合物，則先以甲醇配合超音波震盪萃取「游離態酚類」，剩餘的穀物殘渣再進一步透過鹼液水解與酸化處理，以完全萃取出與細胞壁結合的「結合態酚類」。
大麥的總蛋白質含量透過凱氏定氮法（Kjeldahl method）進行測定；整體游離與結合酚類含量，則利用福林酚試劑（Folin-Ciocalteu assay）進行定量。針對特定的多胺分子（如腐胺、亞精胺、精胺）與關鍵酚酸（如阿魏酸、對香豆酸），則導入高效液相層析儀（HPLC-PDA），進行精準的層析分離與定量分析。最終所有數據會結合變異數分析（ANOVA）、皮爾森相關係數（Pearson correlation）及主成分分析（PCA），探討大麥關鍵生化成分在不同加工用途間的分布特徵與代謝關聯性。
結果與討論：
- 食用大麥具備「高蛋白質、高多胺」的營養優勢： 相較於釀酒大麥必須嚴格將蛋白質控制在較低含量，以避免影響發芽率與麥芽的發酵品質。食用型大麥在總蛋白質與多胺（如腐胺、亞精胺、精胺）的含量上皆顯著最高。多胺類物質在近期研究中，已被證實有助於調節人體脂質代謝並預防心血管老化。這種分佈趨勢，明確反映食用大麥在品種選育上，是以提升人體機能性與營養價值為核心目標。
- 穀殼結構決定「結合態酚類」含量與適口性： 儘管各類大麥的游離態酚類含量相近，但以阿魏酸與對香豆酸為主的「結合態酚類」，在食用大麥中的含量卻顯著低於釀酒型與通用型大麥。這主要是因為食用大麥多屬於「裸麥」，缺乏富含酚類交聯網狀結構的穀殼與外皮，這也表示其細胞壁結構較為鬆散，不僅降低加工的困難度，也賦予食用大麥更柔軟的質地與更高的消化率。
- 蛋白質與多胺的代謝路徑具備高度正相關： 多變量分析證名，大麥中高蛋白質的累積，通常伴隨著高多胺含量。這表示兩者在生化代謝上共用相同的胺基酸前驅物（如鳥胺酸與甲硫胺酸）。當大麥吸收氮營養源後，能將其高效轉化，同時促進蛋白質合成與多胺的累積。這種高度的正相關性，展現出植物在生長發育與因應環境壓力時，內部生化活性分子的調控與資源共用。
- 蛋白質與結合態酚類之間存在顯著負相關： 結果顯示，蛋白質與多胺含量較高的大麥，其結合態酚類含量通常偏低。這表示當植物體中的氮源充足且有利於蛋白質合成時，往往會抑制與酚類合成相關的關鍵酵素。此外，酚類在植物體內也容易與蛋白質結合形成複合物，進而改變兩者的結構與溶解度。這種拮抗關係證明食用大麥為何能夠兼具「高蛋白營養」與「低結合態酚類）」的加工優勢。
結論：
本文獻透過分析 25 種加拿大培育的大麥品系，確認腐胺、亞精胺與精胺為大麥中最主要的多胺類物質；在酚酸方面，則以阿魏酸含量最高、對香豆酸次之。依加工用途區分，食用型大麥具備最高的蛋白質與多胺含量，而釀酒型與通用型大麥則含有更豐富的結合態酚類與特定酚酸。相關性分析證實，大麥中的蛋白質與多胺呈現高度正相關，但兩者與結合態酚類之間則存在顯著負相關。這些營養與機能性組成的差異主要取決於大麥的基因型，同時也受到養分與環境壓力影響。整體而言，本文獻完整建立不同加工用途大麥之生化數據，為未來開發機能性穀物食品、篩選釀造原料及最佳化飼料配方提供科學證明。
文獻來源：國際穀物科學與技術協會(ICC)官方科學期刊 第128卷 (2026.03)
Wei, J., Lu, W., Nguyen, S. N., Zogona, D., Badea, A., Bakker, M. G., & Beta, T. (2026). Protein, polyamine, phenolic composition and their correlations in Canadian barley grains for different end-use purposes. Journal of Cereal Science, 128, 104397. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2026.104397