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        薏米營養(yǎng)及活性成分研究現(xiàn)狀

        2018-10-23 07:38:22李歡歡肖志剛
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2018年20期
        關鍵詞:薏米多糖活性

        李歡歡,肖志剛

        0 引言

        薏苡為禾本科薏苡屬1年或多年生草本植物,第2年產(chǎn)量最高。其干燥成熟種仁為薏苡仁,又稱為薏米、六谷米、藥王米等。薏苡生于溫暖潮濕的山谷溪溝,海拔2 000 m以下較普遍,主要分布在緬甸、印度、馬來西亞、日本、中國等東南亞國家,國內(nèi)以遼寧、河北、江蘇、福建等省為主產(chǎn)區(qū)。薏米有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值[2],除富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦質(zhì)元素和維生素外,還具有豐富的多糖、脂肪酸與其酯類化合物、黃酮類化合物、三萜類化合物等多種活性成分,具有降血糖、抗腫瘤、清除自由基等功效,因此薏米既可以作食品,也可以作藥品。目前,薏米及其加工產(chǎn)品也被日益重視,已有的產(chǎn)品有薏米酒、薏米飲料、薏米餅干、薏米面條等,其產(chǎn)品老少皆宜,深受廣大群眾的喜愛,市場發(fā)展前景良好。在此就薏米的營養(yǎng)成分、活性成分及其功效進行綜述,并列舉其加工現(xiàn)狀,另對其前景進行展望。

        1 營養(yǎng)成分

        1.1 碳水化合物

        薏米中六大營養(yǎng)素齊全。據(jù)測定,碳水化合物為薏米中主要供能物質(zhì),含量大約為65%[3],僅次于水稻、小麥、玉米等谷物作物,其中主要成分為淀粉,顆粒大小均一、形狀較規(guī)則,大多呈橢圓形或截頭橢圓形,淀粉顆粒的結晶結構屬于A型,較難糊化,透明度較低、熱穩(wěn)定性差,但冷糊穩(wěn)定性較強,易被人體消化[4],可減輕腸胃負擔,益于增強體質(zhì)。

        1.2 蛋白質(zhì)

        蛋白質(zhì)含量約為17%,存在于胚乳細胞的淀粉顆粒之間,其中20%的蛋白質(zhì)分為三大類,即清蛋白和谷蛋白、醇溶谷蛋白、其余蛋白[5]。薏米中蛋白質(zhì)含量比米面中蛋白質(zhì)含量都高,具有重要的營養(yǎng)價值,還具有重要保健功能。18種氨基酸比較齊全,其中必需氨基酸約為4.99%,100g蛋白質(zhì)中必需氨基酸分別為色氨酸0.5 g,賴氨酸1.9 g,蛋氨酸2.6 g,苯丙氨酸4.9 g,蘇氨酸3.0 g,纈氨酸5.7 g,亮氨酸13.6 g,異亮氨酸3.9 g[6],且比例符合人體需要。種仁中的谷氨酸含量較高,屬于呈鮮味的特征氨基酸,而且谷氨酸是腦組織生化代謝中的重要氨基酸[7],所以薏米蛋白屬于優(yōu)質(zhì)蛋白。

        1.3 脂肪

        脂肪含量5%左右,比大米高出將近30倍,其中主要為中性脂(三酰基甘油>90%,甘油二酯約為5%),還有2種油體蛋白亞基(H-油脂蛋白、L-油脂蛋白)和一種油體鈣蛋白[8]。

        薏米的脂肪經(jīng)處理后利用氣相色譜-質(zhì)譜-計算機聯(lián)用技術(GC-MS技術)對其化學成分分析后發(fā)現(xiàn),薏米中不飽和脂肪酸含量較高,如油酸、亞油酸等,分別占脂肪酸總量的51.6%,32.2%[9]。這些不飽和酸具有緩解血液中過量膽固醇、增強細胞的膜透性、阻止心肌組織衰老、預防動脈硬化等功能[10]。

        1.4 微量元素和維生素

        除了最基本的三大能量物質(zhì)外,薏米中還含有多種人體必需的微量元素,如Ca,Mg,P,F(xiàn)e,Zn等,其中Ca,Mg的含量較高,分別達749.00,1 193.60 μg/g。Ca能防治抽筋、骨質(zhì)疏松等;Zn可以活化人體中過氧化物歧化酶(SOD),因而可以清除易引起人體衰老的過氧化脂質(zhì);Fe和Mg是體內(nèi)多種細胞基本生化反應的必需物質(zhì)[11],且Mg含量比稻米高出2~3倍[12]。薏米中維生素種類比較少,主要是維生素B族,還有少量VE,其中VB10.25 mg/100 g,VB20.18 mg/100 g,VB34.80 mg/100 g[13],具有皮膚光滑、減少皺紋、消除斑點等美容作用,VB1還可以治腳氣、減輕皮膚炎癥等反應。

        2 活性成分

        2.1 多糖

        薏米的水提取液中可分離得到2種酸性多糖[14],即CA-1和CA-2。CA-1由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸(摩爾比例為1.8∶43.8∶10.8∶33.2∶3.2∶7.2) 組成,相對分子量約為16×104;CA-2由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸(摩爾比例為2.4∶37.0∶11.8∶1.7∶35.6∶2.9∶2.6∶6.0),相對分子量約7×104,除上述多糖外還有薏苡多糖A,B,C,中性多糖1~7,非淀粉多糖由堿液才能提取出來[15]。據(jù)研究,薏米多糖可降低由四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠的血糖,即薏米具有降低血糖的活性,根據(jù)已有研究其原理可能是抑制肝糖原分解、肌糖原酵解和抑制糖異生作用;薏米多糖有免疫興奮作用,可顯著提高免疫低下的小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬百分率和吞噬指數(shù),促進溶血素及溶血空斑形成,促進淋巴細胞轉化[16]。薏米多糖還可以清除體內(nèi)的·OH、·O2-等自由基,起到抗氧化作用[17]。

        2.2 脂肪酸及其酯類化合物

        薏米油具有抗腫瘤活性早已被公認,尤其以薏米油制成的康萊特注射液已經(jīng)成為上市藥劑,被用于治療胰腺癌、結腸癌等惡性腫瘤[18]。經(jīng)大量的試驗研究,認為其活性成分為脂肪酸及其酯類。日本學者中山宗春利用經(jīng)乙醚脫脂的薏米的丙酮提取液喂食腹水癌的小鼠,延長了小鼠的存活時間[19],然后經(jīng)GC分析后得知其有效成分為酸性脂肪酸,即棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸。Tokuta H等人[20]還分離出另一些抗腫瘤活性成分,如薏苡仁酯、單亞麻酯。這些活性成分抗癌的機理一般是抑制某些基因的表達,如環(huán)氧合酶-2的表達,或是抑制某些酶的活性,如脂肪酸合酶等的活性,從而達到抑癌的作用。

        2.3 酚類化合物

        多酚是由一個或多個芳香環(huán)與一個或多個羥基結合而成的一類化合物,其苯環(huán)上的羥基極易失去氫電子,因此酚類化合物可以作為良好的電子供體從而發(fā)揮抗氧化功能。薏米中的酚類化合物通過氫鍵、疏水鍵相互作用或共價鍵與蛋白質(zhì)、糖類等結合,根據(jù)結合程度主要分為游離型和結合型。游離酚主要包含游離型的黃酮化合物、酚酸、二苯乙烯、木酚素等,結合酚主要包括原花色素類、難溶性酚酸、縮合單寧類等,其與細胞壁成分纖維素、脂蛋白等其他基質(zhì)緊密結合。薏米中酚類化合物通過福林酚法[21]進行提取得出,其主要成分為對-香豆酸、阿魏酸、香蘭素、榭皮素、蕓香苷等,這些物質(zhì)的細胞內(nèi)或體外的多項研究證明,其對自由基有很強的清除能力,即可起到抗氧化作用,可利用于功能性食品或防腐劑中;另外薏米中的黃酮類物質(zhì)(如圣草素)可抑制組胺的釋放,起抗炎效果[22]。

        2.4 其他活性物質(zhì)

        薏米除以上活性成分外,還有多種,例如茚類化合物,對細菌、酵母菌、真菌等均有抗菌作用;阿魏酰豆甾醇和阿魏酰菜子甾醇等甾醇類可抑制體內(nèi)黃體酮的形成,從而促進排卵[23],頑固性無排卵癥患者服用薏米仁為主藥的藥劑后,可顯著改善患者癥狀;薏米中的神經(jīng)酰胺,可參與細胞功能、調(diào)節(jié)細胞生長變異,對皮膚具有保濕和抗衰老作用,可用于活膚精華化妝品中,從而增強皮膚抗衰老功能,令肌膚光滑細致,顯著減少面部皺紋形成[24]。

        3 薏米加工現(xiàn)狀與開發(fā)前景

        近年來,隨著人們保健意識的增強,再加上薏米的藥食同源特性,相關產(chǎn)品的研究與開發(fā)也逐漸深入和廣泛。在國外,特別是日本開發(fā)出新型薏米食品,其中80%是發(fā)酵飲料,我國目前以薏米為原料的加工產(chǎn)品主要有飲料和發(fā)酵制品,如薏米酒、薏米乳酸飲料、薏米發(fā)酵飲料和薏米醋的報道較多。薏米具有特殊的氣味,所以在單獨制作飲料時不能被消費者所接受,因此通常采用乳酸菌發(fā)酵來改善其風味,得到的產(chǎn)品不僅含有薏米特殊的香味和營養(yǎng)成分,還具有乳酸菌發(fā)酵特有的滋味。在此發(fā)酵基礎上還可以復配其他物質(zhì),如酸奶、茶葉等制成更多口味的功能性飲料[25]。還有研究通過響應面法優(yōu)化法得到了薏米酒發(fā)酵的最佳工藝條件,最終的優(yōu)化參數(shù)為料水比1∶4,發(fā)酵溫度30℃,酵母菌接種量2.2%,發(fā)酵初始pH值為5.1,發(fā)酵所得的薏米酒色澤淡黃,澄清透明且香氣撲鼻,是一種營養(yǎng)非常豐富的保健酒。研究人員在單因素優(yōu)化的試驗基礎上,再結合中式工藝,將速食薏米粥的生產(chǎn)線設計為滾筒式,實現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)的目的。此外,還有薏米膨化食品、薏米餅干、薏米面條、薏米面醬及薏米納豆等薏米產(chǎn)品。

        雖然有關薏米加工的產(chǎn)品市面上已存在,但目前我國對薏米資源缺乏較系統(tǒng)的基礎研究,沒有深入研究薏米口感與消化性的機理,薏米相關食品高新技術開發(fā)中的應用研究嚴重缺乏,沒有建立薏米及相關產(chǎn)品的品質(zhì)評價體系標準,薏米的加工產(chǎn)品種類相對來說比較少,且加工檔次低、副產(chǎn)物(薏米糠等)利用程度較低,所以薏米有很好的開發(fā)空間與經(jīng)濟價值,推動薏米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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