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1、胚芽大米的营养特性及营养支持作用马文领;景军;耿文叶【摘 要】介绍了胚芽大米的主要功能成分和营养特性,并重点论述了胚芽米对特种 职业人群和特殊生理阶段人群的营养补充支持作用,并为我国胚芽米深入研究和推 广扌旨明了方向.This paper reviewed the main functional component and nutritional characteristics of germ rice,and emphasized nutritional support of germ rice for different occupational populations and popul
2、ations of defined ages to lay foundation for further research of germ rice in China.【期刊名称】中国食物与营养年(卷),期】2018(024)001【总页数】4页(P55-58)【关键词】大米;营养支持;胚芽；GABA;硒【作 者】 马文领;景军;耿文叶【作者单位】 第二军医大学热带医学与公共卫生学系环境卫生学教研室,上海 200433;陕西羽东科技股份有限公司,陕西咸阳712083;复旦大学药学院,上海 201203【正文语种】 中 文稻米在过度加工的过程中，大量存在于稻米外皮、糊粉层和胚芽中的膳食纤维、维
3、生素、矿物质以及部分功能活性物质随米糠一起被抛弃。稻米的精加工不但造成极 大的浪费，还容易导致人们维生素和矿物质以及抗氧化物质的缺乏而危害人们的健 康1-2。为了提高大米的营养品性和营养支持作用，并迎合现代人们对大米外观 及口感的要求，世界各国在大米新品种的培育和大米深加工工艺方面均投入了巨大 的人力和物力，其中以大米作为主食的日本在大米深加工成套设备的开发和特殊功 效大米的商业化生产以及不同种类大米的营养功能特性研究方面，取得了令人瞩目 的成果。胚芽米做为功能性大米的代表，它不但含有丰富的维生素和矿物质，还含 有丰富的功能因子，其营养价值远高于普通的精白米，对于我国功能大米的研发具 有极高的
4、借鉴意义3。本文以具有特殊功效的胚芽米为例，重点论述胚芽米的特 殊营养成分及对包括军人在内的特定人群的营养支持作用，以推动我国功能大米的 开发，提高不同人群的健康水平。1 胚芽大米的营养特性 胚芽含有大量的维生素和矿物质以及一些其他功能活性物质4-5。糙米和胚芽米 由于保留了胚芽部分而使其营养特性大为改观。1.1 糙米的营养特性 由于糙米保留了部分外皮、糊粉层和胚芽，其维生素和矿物质以及膳食纤维的含量 明显增加，不饱和脂肪酸和植物黄酮、谷胱甘肽(GHS)、二十丿I烷醇等抗氧化和具 有特殊营养支持作用的物质的含量也明显增加3-4。但是，由于糙米被一层密度 极高的粗纤维组织和糠蜡等包裹住，其吸水性
5、和膨胀性较差，蒸煮时间长且淀粉很 难糊化，口感粗糙且带有糠味，而外皮中含有植酸影响矿物质的吸收，米饭的色泽 和口感难以被大众接受，目前主要掺在精白米中销售，因此其推广和应用受限。1.2 胚芽米的营养特性 为了进一步改善糙米的外观和口感，通过特殊的加工设备和加工工艺，在糙米碾压 过程中除去大米外皮的同时，保留大米的胚芽部分即制成胚芽米。与糙米相比，胚 芽米矿物质和膳食纤维含量有所降低，但胚芽部分的维生素、矿物质和不饱和脂肪 酸及某些功能活性物质仍得以保留6。同时，由于去除了外皮，使得胚芽米的口 感和外观获得明显改善的同时，植酸的含量也明显降低，使其对铁、钙等矿物质吸 收的影响明显减弱6。但是，胚
6、芽米加工的一个瓶颈问题是胚芽留存率不高，一 般胚芽米仅有 30%左右的留芽率，甚至更低，从而使胚芽米的营养价值大打折扣。 为了提高留芽率，近年来日本在胚芽米的加工工艺和加工设备进行了大量研究，通 过特殊的工艺设备使留芽率提高到 90%左右，大大提高了大米的营养特性7。1.3富含GABA胚芽米的营养特性 大米特别是胚芽米除了含有的传统五大营养素之外，还含有一些“非营养素”类的 植物化合物，如具有镇静安神作用的Y-氨基丁酸（GABA）、具有抗氧化功能的植物 黄酮和谷胱甘肽、具有调节血脂的植物甾醇等8。为了进一步提高胚芽米的营养 特性，特别是微量营养素和功能活性物质的含量，在现有胚芽米生产技术的基础
7、上， 经过特殊工艺制备成具有特殊功效的“功能大米”。其中，稻谷在脱壳前或脱壳形 成糙米后，在适宜湿度和温度条件下，通过湿式（温水浸泡）或干式（高温高湿环境） 加工工艺使胚芽部分萌发，以形成发芽糙米。在糙米在胚芽萌动过程中，胚芽内的 谷氨酸在谷氨酸脱羧酶的作用下转化为GABA9。糙米经发芽萌动形成富含 GABA的胚芽糙米后，不但GABA的含量可增加10倍以上（由2mg/100g左右提 高到20mg/100g左右），同时还可使谷皮中的纤维软化，提高了大米的品性和口 感，更保留了大米外皮中的维生素和矿物质，提高了膳食纤维的利用率9。长期 食用这种大米除可预防营养缺乏性疾病外，更可提高机体的机能，预防
8、和治疗慢性 精神性（如抑郁、失眠）和代谢性疾病（如高血压、糖尿病）10。后续的研究中进一 步发现，糙米在发芽过程中形成的GABA可随水分以浓度梯度的方式自然移动至 胚乳部，并且干燥后很少产生裂纹，不影响后期的稻米碾压过程。萌动过程形成的 富含GABA的糙米结合前述的胚芽米加工工艺，可制备为富含GABA（GABA含量 可达15mg/100g左右）的精制GABA胚芽大米，其口感与精制大米相当甚至更好， 同时其功效成分更为突出。近年来，在富含GABA的胚芽米基础上，强化了某些 微量元素，制备出了富含微量元素的GABA胚芽米。如通过育种和施用富硒肥技 术生产出富硒水稻，再结合GABA胚芽米的生产工艺，
9、或者通过在糙米发芽过程 中喷洒硒制剂，已经生产出了富硒GABA胚芽米11。利用相似的技术，同样可 以生产出富含钙、铁、锌、铬等矿物质或富含胡萝卜素、黄酮、谷胱甘肽等功能成 分的GABA胚芽米，以丰富胚芽米市场的品种并满足不同人群的要求。2 胚芽米内功能活性物质对人体的影响 经过特殊工艺处理的胚芽米，其功能活性物质的含量明显升高，而这些活性物质作 为特定的功能因子，除具有强身健体的功能外，还可满足特定人群的需要，并对某 些慢性病起到较好的预防和治疗作用。GABA是中枢神经系统一种重要的抑制性神经递质，具有抑制兴奋性递质过度活 动的作用，从而保持中枢神经系统兴奋性和抑制性的平衡12。同时，外周组织
10、中 也存在一定量的GABA及其受体。中枢和外周的GABA可以通过调节神经内分泌 的活性而影响机体的代谢、提高葡萄糖磷酸酯酶的活性、促进脑组织的新陈代谢和 恢复神经元的功能，还可通过抑制饱食中枢而发挥促进摄食的作用。目前认为摄入 定量的GABA对缓解精神紧张、抑郁和失眠均可发挥一定的作用12。在动物和人体试验中已经证明GABA可以降低血压，而摄入高GABA含量的食物 同样也具有降低血压的作用。如Shimada等13研究证明，对于正常高限血压和 临界性高血压受试者，摄入4g/d含0.5%GABA的小球藻（含20mg的 GABA）12w，在摄入第8 10和12w均降低了受试者的收缩压，而利用富含 G
11、ABA发芽糙米胚芽喂食自发性高血压的大鼠，结果发现，其具有抑制血压上升 的作用14，说明通过摄入高含量GABA的食物有利于缓解高血压的症状。富含 GABA食物的降压机制虽然仍未充分阐明，但认为可能与GABA扩张血管、抑制 夕卜周交感神经活性或者降低总的外周血管阻力相关。另外，富含GABA的发芽糙 米还有利于降低餐后血糖耐受曲线面积和降低链唑霉素(STZ)诱导的糖尿病模型大 鼠。给予大鼠摄食7w富含GABA的胚芽糙米，可减少STZ诱导模型大鼠的糖尿 病症状15，人体试验表明用部分富含GABA的胚芽糙米代替一部分精白米，可 降低正常人餐后血糖，但不增加餐后胰岛素的水平，其机制除与富含GABA的胚
12、芽高含量的膳食纤维和维生素与矿物质相关外，还可能与富含GABA的胚芽糙米 降低了交感神经的紧张性，从而增加胰岛的血液供应相关16。除GABA外，胚 芽中的GSH(谷胱甘肽)和生物黄酮具有抗氧化、有效清除体内自由基和延缓衰老 的作用；谷维素具有降低总胆固醇和甘油三酯含量、促进血液循环、调节内分泌、 降低皮肤色素的沉积和改善肠胃道功能的作用8。硒是人体红细胞谷胱甘肽过氧 化物酶和磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，保护细胞膜的结构与功能 免遭氧化应激产物的攻击，在预防慢性非传染性疾病的发生方面均具有重要作用11。3 胚芽米对特殊人群的营养支持作用 胚芽米不但适合于普通人群的营养保健的需要，更
13、适合于某些特殊人群的营养和预 防慢病的需求。3.1 对长航人员的营养支持作用 长航人员主食以精加工的食物为主，新鲜水果和蔬菜的摄入不足，同时在船上一旦 遇到风浪，导致晕船的发生而引起恶心呕吐，每天摄入的食物总量也可能不足，而 船上紧张的工作导致机体经常处于疲劳和应激状态，长而久之容易导致船员维生素 和矿物质的缺乏，氧化应激水平增加17。此时可以通过改善主食结构，用部分胚 芽米代替普通大米，以提高维生素和矿物质的摄入量，以预防维生素和矿物质的缺 乏。由于通过胚芽米还能够提高黄酮和GHS等抗氧化物质的摄入量，因此还能提 高其抗氧化应激的能力，预防氧化应激损伤的发生，以提高其健康状态。长航人员在航行
14、过程中精神压力也不容忽视，长期紧张工作、与外界相对隔绝的环 境和不良的工作条件导致失眠、抑郁等精神心理疾病发病率明显高于陆地工作人员 18-19，而针对这部分人员，长期摄入一定量的富含 GABA 的胚芽米，由于 GABA 摄入量的增高，可降低人体交感神经的兴奋性12，从而缓解精神紧张的程 度，改善睡眠质量和缓解抑郁症状。再加上该类胚芽米提高了维生素、矿物质和抗 氧化物质的摄入水平，将从身体和精神两个方面提高长航人员的健康水平，以降低 差错的误操作率并提高劳动工效。3.2 胚芽米对特殊生理状态人群的营养支持作用 当人体处于特殊生理状态（青少年、孕妇和乳母）时，由于基础代谢率和能量消耗量 均明显增
15、加，其对维生素、矿物质和抗氧化物质的需求量均有不同程度的增加。如 婴幼儿和儿童的生长发育期以及孕期和哺乳期的妇女，不但对能量和三大产能营养 素的需求量明显增加，对维生素和矿物质的需要量也明显增加，而现代社会由于人 们生活水平的提高和对下一代重视程度的增加，导致儿童摄入蛋白质、脂肪和精制 糖等精加工食物增加，其总能量摄入不但不减少甚至能量摄入过剩，但是其维生素 矿物质和抗氧化应激物质的摄入量明显减少，导致维生素和矿物质以及抗氧化应激 物质的“隐形缺乏”20。而少年儿童巨大的学习压力和紧张的生活节奏又进一步 增加了维生素和矿物质的缺乏程度，以至于目前儿童肥胖、失眠、注意力不集中和 抑郁的发病率明显
16、增高21，影响了下一代的健康成长。因此，提高这类人群的维 生素、矿物质以及抗氧化物质的摄入，将对于提高儿童的健康水平和身心健康方面 发挥积极的作用。而摄入富含维生素和矿物质的胚芽米，特别是富含 GABA 的胚 芽米，为提高该类人群的健康水平提供了一个经济而可行的有效途径。摄入 100g 含GABA的大米即可摄入14mg左右的GABA，有效发挥GABA的生物作用，因 此可通过大米摄入充足的营养素和矿物质同时，还可通过摄入足量的 GABA 等活 性物质改善其精神状态。除对青少年、孕妇及乳母的作用外，胚芽米对老年人的营养支持作用也是近年来研 究的热点。由于老年人慢性疾病特别是高血压、糖尿病、失眠及精神抑郁性疾病的 高发22，而胚芽米特别是富含GABA的胚芽米及富含某些微量元素的胚芽米营 养成分的特殊性，为该类人群的慢性病防治提供了一种新的干预和支持手段。如食 用发芽糙米对糖尿病和高血压的防治
