功能性稻米的研究进展

功能性稻米的研究进展
一、功能食品兴起与功能性食品研究意义
1、功能性食品研究意义
除自然环境外,目前不同人种在体质、行为特点和疾病类型方面都或多或少地与其饮食特点相关联。

东西方饮食结构上的明显差异对疾病易感性的影响,有时是非常直接和明显的。

研究表明,西方人的前列腺癌和乳腺癌的发病率都明显高于东方人，而移居美国的亚裔第二代人中, 这两种肿瘤的发病率与当地人就没有明显的区别。

显然, 食物对人类的重要性, 仅从营养学的角度来认识是不够的。

20世纪90年代的西方,尤其是美国对功能食品的研究与开发, 出现了“爆发式”的发展, 开辟了人类认识食物与人体健康和疾病关系的新领域, 并迅速发展成为一种新兴的功能食品产业。

日本早在1991年就制定了特定的保健功能食品制度, 开发一批“防贫血、防高血压、防糖尿病、防肾病”等功能性食品,2001年市场规模已达4121 亿日元。

由于功能性食品具有天然、安全、有效的特性,已成为中国21世纪发展的重点(中国功能食品研究的《国家报告》,2002)。

在世界许多贫穷落后地区和边远山区, 目前还普遍存在营养不良的问题。

具体体现在: ①营养性贫血症。

资料表明, 目前, 东南亚48%哺乳妇女、42%孕妇、40%婴儿、36%未孕未哺乳妇女及26%学龄儿童患有缺铁性贫血。

②肾病和糖尿病症患者总人数估计超过1.5亿。

③维生素A缺乏症。

患者总人数估计超过2亿。

水稻是世界第二大粮食作物,是东南亚人每日三餐的主食, 其功能食品研究开发具有十分重要的意义。

2、功能性稻米的概念
功能性稻米是指具有调节人体生理功能，适宜普通人群食用,又不以治疗疾病为目的的稻米产品。

功能性稻米中除了含有人体生长、发育所必需的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水和纤维素等七大营养素外，还含有一些对人体生理功能有调节和平衡作用的特殊成分, 它能够起到增强生理防御机制、预防特殊疾病、延缓衰老以及控制体力和精力状况等作用。

二、功能性稻米的种类
1、高抗性淀粉稻米
抗性淀粉是近年来国际上新兴的食品研究领域;是不被健康人体小肠吸收的淀粉及其降解物的总称。

它分为物理包埋淀粉(RS1)、生淀粉颗粒(RS2)、回生淀粉(RS3)和化学变性淀粉(RS4),其中RS3是商业价值高和国内外研究最多的，而RS4是抗性淀粉研究新的生长点。

世界卫生组织等，1998年联合出版的《人类营养中的碳水化合物》指出“抗性淀粉的发现和研究进展,是近年来碳水化合物与健康关系的研究中的一项重要成果”。

RS颗粒中的晶体在空间上形成双螺旋结构。

直链淀粉在加热、冷却和贮藏过程中部分分子相互靠近,通过氢键形成双螺旋,双螺旋再相互叠加形成直链淀粉结晶。

抗性淀粉具有重要的生理功能:( 1)控制餐后血糖及防止糖尿病:食用富含RS食品后,血糖的升高和血糖总量显著低于食用其它碳水化合物,这对改善H型糖尿病的代谢控制具良好的作用。

(2)降血脂和控制体重: RS作为减肥保健食品添加剂,对心血管疾病和节制饮食、减肥和通便十分有益。

(3)有利于肠道健康: RS比膳食纤维更易被大肠中的微生物所发酵,产生挥发性的短链脂肪酸,能抑制癌细胞的生长,防止便秘,预防胃肠道疾病尤其是结肠癌等。

(4)抗消化及降低食物的热效应。

(5)促进锌钙镁离子的吸收和可作为DF成分并提高其作用。

代谢综合征是指腹部肥胖、Ⅱ型糖尿病、高血压、高血脂、高尿酸血症、微量清蛋白尿等病理现象集于同一病人的综合征;抗性淀粉通过降低餐后血糖、血清胆固醇、三酰甘油和增强胰岛素敏感性来防治代谢综合征。

2、高γ2氨基丁酸巨胚稻米
γ2氨基丁酸是一种非蛋白质氨基酸,系谷氨酸经由谷氨酸脱羧酶催化转
化而成。

γ2氨基丁酸的生理功能为: (1)健脑作用由于GABA为谷氨酸的三羧酸循环提供另一种途径,能有效地改善脑血流通,促进脑的代谢功能。

(2)降压作用高血压是现代社会的高发病,激活脑内葡萄糖代谢,促进乙酰胆碱合成,作用于血管运动中枢可使血压降低、神经镇定,治疗癫病。

(3)预防肥胖,改善脂质代谢,防止动脉硬化和心律失常。

(4)醒酒功能，肝、肾功能活性化。

(5)防止皮肤老化的功能，对精神性疾病和遗传性疾病有一定的疗效。

(6)具有类似谷氨酸的甜味,增强食品风味。

高GABA稻米对高血压病人具有药物辅助治疗和保健作用,这是由于GA BA是动物中枢神经系统的一种主要抑制性神经递质,可以作用于延髓的血管运动中枢和降低血压。

富含γ2氨基丁酸(GABA)的巨胚稻米具有降血压、治疗癫痫
病等功效,是水稻品质改良的研究热点之一。

3、发芽糙米产品
日本学者发现糙米胚芽可通过自身脱羧反应产生大量的γ-氨基丁酸,由此开发出富含γ-氨基丁酸的米胚芽食品。

近年来,多种富含γ-氨基丁酸的发芽糙米食品在日本、台湾和香港上市, 其中日本的发芽糙米食品已形成米制品、方便食品、饮料和糕点等系列。

发芽糙米产品包括真空包装的发芽糙米、各种以发芽糙米为原料的方便食品、饮料及营养元素含量更高的食品添加剂等。

其中, 发芽糙米与方便食品是主食产品, 在我国这个大米消费大国的市场前景非常广阔。

三、功能性稻米的加工方法
1、生物转化法
所谓生物转化法是利用微生物合成转化法( 如富硒锗酵母)、或植物种子发芽转化法(如富硒锗豆芽、糙米芽、麦芽)，经其富集和生化作用, 经无机质态的盐类转化为类似天然质态的有机成分。

这类有机成分, 基本无毒性, 生理活性高, 易被人体吸收, 异味被修饰, 然后再采用相应的技术, 开发出富含某种生理活性成分物质的功能性大米。

例如用这种方法加工的富硒锗大米, 其
硒、锗、蛋白质、维生素B1、维生素B2 含量均有显著的提高, 是一种很好的功能性食品基料, 而且还含有酵母和豆芽(或糙米芽、麦芽)中所富有的多种生理活性成分, 因而其生理调节功能更趋于完善。

2、喷涂法
该方法从食品原料中提取出性食品基料, 配制成溶液对大米进行喷涂即可。

功能性食品成分, 制成功能性食品基料, 然后再添加到稻米中去, 制成功能性稻米。

加工时, 将一些液状的或水溶性的, 无异味的功能。

例如, 可以采用功能性包膜加工米装置,即在免淘米的表面添加溶入含功能性成分的蛋白质或者多糖水溶液, 将此溶液作为包膜溶液添加在免淘米表面, 并在短时间内制造出营养成分均衡的功能性包膜加工米。

3、分子生物学及生物基因工程法
研制功能性大米是一项系统工程, 需要涉及营养学、生理学、微生物学、生物化学及食品工程学等多个学科。

利用传统的育种方法、基因突变方法或者分子生物学和生物基因工程等高科技技术来研究和开发出抗病毒和抗过敏功能性大米产品, 可以防止某些病毒性感染和小儿过敏性腹泻。

4、碾米技术中稻米制品的功能性拓展
糙米的营养成分和有关功能性的解析是利用该方法开发功能性稻米的基本所在。

在糙米的糠层和胚芽中，除了含有发芽所必需的营养素外(维生素、矿物质等)，还富含食物纤维、具有抗氧化性的物质肌醇、泛酸、多不饱和脂肪酸等的功能性成分。

通过对糙米和大米营养成分的比较，糙米的维生素B1是大米的4倍，维生素B2是大米的2倍，维生素E是大米的6.5倍，钙是大米的1.8倍等，所以糙米比大米的营养价值高，但是糙米也存在着有比大米煮饭困难、食味低下和不易消化等缺点。