宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一项新研究表明，一种经常被忽视的水生植物可以在两天内使其生物量增加一倍，从空气中捕捉氮--使其成为一种宝贵的绿色肥料--并可喂养家禽和牲畜，在发生灾难或灾害时可作为人类的救生食物。
据宾夕法尼亚州立大学的研究人员称，原产于美国东部的美洲满江红具有作为一种快速生长、短季节作物的巨大潜力，只需极少的投入、维护和加工。这种植物有时被称为蚊子蕨、仙人苔和水蕨，可用于增加食物供应。资料来源：宾夕法尼亚州立大学
这种迅速生长的水生蕨类植物具有必要的营养成分，可以作为灾后的重要食物来源，而且采集后随时可以食用。
根据最近发表在《食品科学与营养》（Food Science & Nutrition）杂志上的研究结果，这种原产于美国东部的植物--美洲满江红（azolla caroliniana Willd）在不久的将来也能缓解粮食不安全问题。研究人员发现，与生长在野外、在亚洲和非洲被种植作为牲畜饲料的满江红属植物相比，美洲满江红更容易被人类消化，营养价值也更高。
这项研究由生态系统科学与管理学教授迈克尔-雅各布森（Michael Jacobson）实验室的研究助理丹尼尔-温斯蒂德（Daniel Winstead）和蔬菜作物科学助理教授弗朗切斯科-迪焦亚（Francesco Di Gioia）领导，是农业科学学院开展的名为"面对灾难性全球事件的食品复原力"的大型跨学科研究项目的一部分。
这项研究由丹尼尔-温斯蒂德（Daniel Winstead）领导，图中他是生态系统科学与管理学教授迈克尔-雅各布森（Michael Jacobson）和蔬菜作物学助理教授弗朗切斯科-迪焦亚（Francesco Di Gioia）实验室的研究助理。该研究是农业科学学院开展的更大跨学科研究项目"面对灾难性全球事件的粮食复原力"的一部分。图片来源：宾夕法尼亚州立大学
雅各布森说："几千年来，世界各地一直将其他种类的满江红用作牲畜饲料和'绿肥'，为农作物施肥，因为这种植物具有固氮能力。人们认为，由于其多酚总含量较高，会影响其消化率，因此限制了将满江红用于人类食用。但这项研究表明，美洲满江红的酚含量要低得多，而烹饪该植物会进一步降低酚含量。"
雅各布森解释说，多酚是植物中天然存在的丰富化合物，较低浓度的多酚具有抗氧化活性，对人体健康有益，但高浓度的多酚会限制人体对营养物质的吸收，成为抗营养因子。没食子酸是一种稳定的酚，已成为测定食物中酚含量的标准测量方法。
研究人员在宾夕法尼亚州立大学帕克分校的温室中种植了美洲满江红，这种植物被描述为质地清脆、味道中性。研究人员发现，美洲满江红的总酚含量约为每公斤干重 4.26 克没食子酸当量。
温斯蒂德指出，与水果相比，这一含量一般在 1.4 到 6.2 之间；豆类在 1.2 到 6.6 之间；坚果在 0.5 到 19 之间。他补充说，相比之下，生长在亚洲和非洲的其他品种的绿萝每公斤干重的没食子酸当量介于 20 克到 69 克之间，对人类来说太高了，难以消化。
研究人员测试了三种烹饪方法，多项研究表明，这三种方法都能降低食物中的多酚类物质含量，目的是减少可能限制人们食用绿花椰菜的抗营养因素--煮沸、高压烹饪和自然发酵（如图所示）。资料来源：宾夕法尼亚州立大学
宾夕法尼亚州立大学研究人员测试了三种烹饪方法--煮沸、压力烹饪和自然发酵，多项研究表明，这三种方法可以降低食物中的多酚含量，目的是减少可能限制人类和牲畜食用绿萝的抗营养因素。测试表明，与生植物相比，煮沸、高压蒸煮和自然发酵的总酚含量分别降低了 88%、92% 和 62%。
温斯蒂德指出，美洲满江红具有作为快速生长、短季节作物的巨大潜力，只需极少的投入、维护和加工，并补充说，这种植物可用于增加粮食供应。他说："我们的研究凸显了美洲满江红的营养价值和适度的蛋白质含量，并证明烹饪方法能轻松且显著地降低总酚含量。其适度蛋白质和高矿物质产量使这一物种成为理想的栽培品种。"
研究人员说，由于种植满江红简便易行、生长迅速，因此是灾害和灾难期间的理想资源，也适合小农农场和低收入地区经常使用。他们说，这是一种多用途野生食用植物，在经济、农业、营养和抗灾能力方面具有巨大潜力，但还需要进一步开发。
"无论是作为灾难情况下的'速效'解决方案，还是长期的恢复计划，卡罗莱纳绿藻都有可能为人类和牲畜提供大量蛋白质和热量，"他还指出这种植物甚至被考虑纳入美国太空计划。"如果可以提高美洲满江红栽培和制备系统的效率，那么在自然灾害发生后，在室内或室外栽培它就可以提供具有气候适应能力的补充营养生产。"
这项研究与宾夕法尼亚州立大学的同一批研究人员正在进行的其他系统性综述相联系，这些综述探讨了在灾害日益频繁并经常导致粮食系统混乱的情况下，如何种植区域性的、具有抗灾能力的抗旱粮食作物并增加农业生物多样性。例如，发表在《可持续食品系统前沿》（Frontiers in Sustainable Food Systems）上的一篇论文研究了北美大量目前很少使用的野生食用植物，而这些植物曾被美洲原住民大量使用。
"目前，我们正在非洲地区进行研究，"雅各布森说。"希望通过揭示较少使用的植物的生存能力，能够帮助社会做好更充分的准备，以确保建立一个有弹性的粮食系统"。
食品科学与国际农业博士研究生 Marjorie Jauregui 对本研究做出了贡献。
编译自/scitechdaily