新型功能性食品_富硒发芽糙米的研究_鲁红侠_杜先锋_蔡旭冉_彭传燚

网络出版时间：2013-04-24 13:58网络出版地址：/kcms/detail/11.1759.TS.20130424.1358.010.html新型功能性食品-富硒发芽糙米的研究鲁红侠1,2，杜先锋2*，蔡旭冉1，彭传燚2(1.合肥师范学院生命科学系，安徽合肥230601；2.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥230601)摘要：本文主要介绍了发芽糙米、富硒发芽糙米的功能特性，硒的生物学功能及硒的生物转化进展，分析了富硒发芽糙米的特点及研究现状，同时指出开发富硒发芽糙米存在的问题，并对富硒发芽糙米的应用前景进行了展望。

关键词：发芽糙米，富硒，功能性食品Study on the newly functional foods of Se-enrichedgerminating brown riceLU Hong-xia1,2, DU Xian-feng2*, CAI Xu-ran1, PENG Chuan-yi2(1. Department of Life Science，Hefei Normal University; Hefei 230601,China ；2. College of Tea & Food Science and Technology, Anhui Agricultural University; Hefei230601,China)Abstract: The paper mainly introduced functional properties of germinating brown rice and Se-enrichedgerminating brown rice. Biological function of selenium(Se), progress of Se biotransformation, characteristic and areview of Se-enriched germinating brown rice were also summarized . Meanwhile , some problems of Se-enrichedgerminating brown rice development were introduced , and its application outlook was illustrated as well .Key Words:germinating brown rice; Se-enrichment; functional food中图分类号: TS218 文献标识码：A 文章编号：稻谷是我国的传统主食，根据其加工方式和精度的不同，可获得营养价值不同的白米、胚芽米和糙米。

精白米也就是日常生活食用的大米，由于失去发芽能力被成为“死亡米”。

而糙米由92%的胚乳、5%～6%的米糠和2%～3%的胚芽所组成，它的所有营养成分，包括活的胚芽均被“封固”在糠皮之内，因此糙米被称为“睡眠米”[1]。

糙米的最大特色是有胚芽, 是一颗完整、有生命活力的种子，在一定温度、湿度下可以发芽。

硒是人体必需的14种微量元素之一，在防治疾病、提高免疫力、防止衰老方面具有重要意义，被誉为“生命火种”、“生命的奇效元素”。

由于矿质元素硒在人体内无法自行合成，故必须从食物中摄取。

人体主要通过食物获得硒，因此将微量元素硒赋予人们膳食中的谷类作物—糙米中，借助糙米发芽期间的生物转化过程，提高糙米中的硒在机体的吸收利用率，这样便可满足广大缺硒人群对硒的需求。

富硒发芽糙米是水稻在生长过程中施加外源硒肥而得到富硒糙米，然后对富硒糙米进行发芽，或是在糙米发芽过程中添加硒溶液，使糙米在发芽的同时进行富硒所得到的糙米制品[2]。

因此，富硒发芽糙米不仅有发芽糙米的优势，还具有硒的功能，是营养丰富的功能性食品。

作为糙米的深加工产品，对富硒发芽糙米的研究具有深远的积极意义。

*基金项目：国家自然科学基金项目(31171655)；安徽省教育厅高等学校自然科学研究项目(KJ2012Z334)；合肥师范学院自然科学研究项目（2012kj12）。

作者简介：鲁红侠（1976--）, 女，硕士研究生，实验师，研究方向为食品生物技术通信作者：杜先锋（1964--），男，博士，教授，研究方向为食品生物技术及农副产品深加工技术。

1 富硒发芽糙米研究意义1.1 糙米、发芽糙米、富硒发芽糙米糙米不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、矿物质，而且还富集生理活性很高的维生素E、亚油酸、、米糠蛋白、米胚蛋白、γ-氨基丁酸（GABA）、六磷酸肌醇、谷胱甘肽、γ-谷维素、γ-阿魏酸、N-去氢神经酰胺、角鲨烯、米糠多糖、膳食纤维、米糠半纤维素等长寿因子[3-5]。

而γ-氨基丁酸具有健脑、降压等作用,活化肝、肾, 改善脂肪代谢, 减肥, 防止动脉硬化; 醒酒、促进乙醇代谢等功能[6]。

糙米虽然具有上述优点, 但糙米吸水困难、蒸煮时间长、口感差、糠味偏重、咀嚼困难、不易消化, 贮存期短, 直接食用受到多方面的限制。

研究发现[7-10]，糙米经发芽后，机体内的蛋白酶、谷氨脱羧酶等内源酶被激活, 催化一系列生理生化反应，组织结构变松软，矿物质等营养成分可消化率增加，风味和口感得到很大改善，其营养及功能性价值也大大提高，而富硒发芽糙米，在发芽过程中既富集了有机硒，也富集了功能性因子GABA，兼具了硒和糙米的双重功能，如表1[11]。

-,1.3富硒发芽糙米的特点1.3.1保健、防病硒被重新认识以来, 其保健价值受到人们越来越多的关注。

稻米作为世界人口的主食, 是人体硒的主要来源, 稻米硒含量的高低直接影响到人体硒的营养状况。

富硒发芽糙米的研发成功, 在人们主食方面可部分取代稻米，这样可相对解决低硒地区人体硒摄入量不足的问题。

富硒发芽糙米具有较高的硒含量, 并且主要以有机硒的形态存在, 对人体无毒且其生理活性高, 易被人体吸收。

富硒发芽糙米具有营养、保健、防病的功能, 能够起到预防和治疗与硒相关的一些人类疾病的作用。

1.3.2 安全、高效近年来, 随着社会的发展、环境污染的加剧、人们生活方式和膳食方式显著改变, 矿质元素营养失衡已成为影响人类健康的重要因素。

人们主要从3个方面补硒: 药物补硒、保健品补硒、食物链补硒。

药物补硒毒副作用大, 保健品补硒价格昂贵, 很难及时、有效地补充人体的硒营养[14]。

利用天然富硒食品是公认的一种最安全有效的补硒途径, 通过食用富硒发芽糙米可达到补充人体有机硒的目的。

2 富硒发芽糙米的研究进展2.1 硒的富集食物是人体硒摄入的主要来源[15]，然而天然食物中的硒含量普遍较低，果蔬中的含硒量一般小于0.01mg/kg，谷物、海洋动物、肉类（特别是内脏)的硒含量略高些，猪肾的含量最高(l.89mg/kg)。

因此，仅靠天然食物中的硒一般不能满足人体的正常需要，特别对于缺硒地区，因此开发富硒食品显得尤为重要。

而硒盐的毒理分析表明，无机硒均为剧毒，一般仅用于医药品或保健品而非食品，其使用范围和剂量也受到严格限制。

研究表明，有机硒化合物毒性远低于无机硒化合物，且生物利用率高，易于被人体吸收。

因此，将无机硒转化为有机硒，具有普遍食用和保健医疗价值。

植物种子萌发后，根系吸收的硒主要有SeO23-和SeO24-,在转运过程中，Se4+先转化为Se6+及有机硒化合物,小部分运转到枝叶中去,大部分运转到根部[16]。

Asher[17]用75Se示踪法和色谱法证实植物体内转移的硒是硒酸根形态，亚硒酸盐供给植物时，在根部被吸收并转化为硒酸盐和未知形态的硒化合物后运输至叶片，在那里由无机硒转化为有机硒，但这一转化过程不如根部吸收过程快。

因此，糙米发芽后根部通常会累积高浓度的有机硒，如：硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸。

2.1.1 增施外源硒，生产富硒发芽糙米根据水稻对硒元素的生理吸收及代谢的特点，施用易被水稻吸收利用的富硒肥料，通过土壤施硒或叶面喷施，以此提高有机硒在水稻籽粒中的营养积累，进而生产出硒含量明显高于对照的富硒功能糙米，在适宜条件下对其进行发芽，从而得到富硒发芽糙米。

吴永尧等[18]研究结果表明,在缺硒或低硒地区施用硒肥，能显著提高水稻含硒量,且土壤含硒量越高,水稻积累硒的量越大。

稻田土壤中含硒量的高低与糙米中含硒量在一定程度上呈正相关[ 19], 土壤含硒量高低对稻米中硒含量具有较大影响[20]。

魏丹等[21] 、唐国江等[22]、纪国成等[23]研究发现，施加硒肥可有效增加稻米中硒的含量, 并且在一定范围内稻米中硒含量表现出随硒浓度的增大逐渐增加的趋势。

在喷施硒肥时，王金英等[24] 发现硒肥浓度范围0～44.4mg/kg时, 糙米硒含量随硒肥浓度增加而显著增高。

周鑫斌等[25]研究显示:叶面喷施亚硒酸钠10g/hm2时可使水稻籽粒硒含量达到不喷硒处理的7.9～11.0倍。

水稻对硒具有生物富集作用, 施加不同的外源硒可显著提高稻米中硒的积累, 因此通过追施硒肥来有效增加硒含量,生产富硒糙米,进而得到富硒发芽糙米。

2.1.2 硒溶液浸泡糙米，培养富硒发芽糙米硒的生物转化，是通过人工方法将无机硒转化成不同形式的有机硒，以提高硒的生理活性与吸收率，同时降低其毒性。

目前研究富硒发芽糙米，大多采用不同浓度的无机硒溶液浸泡糙米，设置不同的发芽温度和时间，得到富硒发芽糙米，应用最多的是硒酸钠和亚硒酸钠。

浸泡是种子发芽的关键阶段，当糙米浸泡在硒溶液中时，对硒的吸收和转化是一个复杂的生理生化过程，与浸泡液的浓度有直接的关系。

姜云等[26]研究显示硒溶液浓度为1.25一5.00mg/L时，对发芽具有促进作用，发芽率高于对照组，当硒溶液浓度为10一20.00mg/L时发芽率稍有下降，但稻谷对硒的富集量达到了普通大米的40一76倍，当硒溶液浓度超过40mg/L时对稻谷发芽产生了明显的毒害作用。

刘昆仑[27]研究结果表明Na2SeO4或Na2Se03浓度低于60μmol/L 对糙米的发芽率及芽长均无显著影响(p>0.05)，浓度高于60μmol/L时具有显著抑制作用(p<0.05);因为糙米吸收无机硒后，通过自身代谢作用将其转化为硒代半胱氨酸或硒代蛋氨酸等有机硒，然后通过取代原有半胱氨酸或蛋氨酸而结合至蛋白质中，当其浓度过高时，会破坏蛋白质的结构与生理功能，对其造成毒害作用[28-30]。

因此，使用硒溶液浸泡糙米时要选择适宜的浓度，过高浓度时反而会产生毒害作用。

2.2富硒发芽糙米的研究现状国内外学者在发芽糙米和富硒食品方面进行了大量的研究，但多数集中于发芽糙米中GABA的富集、发芽工艺或者富硒食品营养价值方面的研究，而对富硒发芽糙米的研究和开发较少，且缺乏系统性。