稻米中的功能因子及其生理作用

中图分类号：Ｓ５１１；文献标识码：Ａ　；文章篇号：１００７－２７６４（２００３）０４－００１０８－４０　

稻米中的功能因子及其生理作用

谢黎虹廖西元朱智伟

（中国水稻研究所　杭州３１０００６）　

摘 要：本文对稻米中主要功能因子：γ－氨基丁酸、糠多糖和γ－谷维醇等的生产技术工艺和生理作用进行综述。　

关键词：　稻米；功能因子；生理作用　

水稻是世界上主要粮食作物之一，全世界半数以上的人口以稻米为传统主食，其营养价值与膳食地位举足轻重。

稻谷脱壳后为糙米；糙米粒由皮层、胚乳和胚三部分组成，其胚长约2mm，呈明显弯曲状态。糙米碾成精米后被除去的米糠中包括有糠层（果皮、种皮、糊粉层）和胚芽以及若干胚乳。糙米、米糠和胚芽中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质，如表1。

表１　稻米的化学成分　

成分(%) 稻谷糙米精米米糠

粗蛋白 5.8~7.7 7.1~8.3 6.3~7.1 11.3~14.9 粗脂肪 1.5~2.3 1.6~2.8 0.3~0.5 15.0~19.7 粗纤维7.2~10.4 0.6~1.0 0.2~0.5 7.0~11.4 粗灰分 2.9~5.2 1.0~1.5 0.3~0.8 6.6~9.9 有效碳水化合物64~73 73~75 77~78 34~52

中性洗涤纤维16.4 3.9 0.7~2.3 24~29 稻米中含有各种生物活性物质（功能因子），这些功能因子能够提供稻米所含传统营养价值以外的健康益处，也能提供特别的营养收益，具有潜在的预防、治疗和/或控制疾病的作用。正如《本草纲木》中记载之一“米糠味甘平，无毒，具有通畅、开胃、下气、磨积块”。稻米中的功能因子有：(A)活性肽：谷胱甘肽，酪蛋白磷酸肽，降血压肽；（Ｂ）非蛋白氨基酸：牛磺酸，核苷酸，γ－氨基丁酸；（Ｃ）维生素：ＶＡ，ＶＥ，ＶＣ，ＶＢ，叶酸，泛酸，对－氨基苯甲酸等维生素；（Ｄ）复合脂质：磷脂，六磷肌醇酯，糖脂等；（Ｅ）多不饱和脂肪酸：亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸，二十五碳五烯酸，二十六碳六烯酸等；（Ｆ）微量元素：硒，锌，锗，铬等；（Ｇ）纤维：膳食纤维，半纤维素等；（Ｈ）其它：皂苷，菲丁，胆碱，糖蛋白，糖醇，二十八烷醇，γ-谷维醇，γ-硫辛酸，γ－阿魏酸，角鲨烯，２３，２５，２６，２８等高碳烯醇，糠多糖，总黄酮等。　

收稿日期：２００３－７－２２

作者简介：谢黎虹，女，１９７１生，硕士毕业　１ 稻米中主要功能因子及其制备工艺、生理作用　

1.1 γ-氨基丁酸（GABA）

1.1.2 γ-氨基丁酸的生产制备技术

γ-氨基丁酸是一种广泛分布于动植物的非蛋白质类氨基酸，由谷氨酸经谷氨酸脱羧酸酶催化而来，存在于哺乳动物脑、脊髓和外周组织中，是抑制性神经传递物质。1950年科学家首次在哺乳动物脑抽出液中发现GABA。1994年日本三枝等人在胚芽及含有胚芽的米糠中加水，首次发现胚芽能通过自身脱羧酸反应可急速地产生大量GABA。1995年中川等人申请了富含GABA的脱脂大米胚芽生产方法的专利。之后，日本又相继开发出富含GABA的发芽糙米和乳酸菌、酵母发酵的高GABA浓度的保健食品。

植物组织中GABA的含量很低，通常是在0.3~32.5µmol/g之间。人们从天然食物中摄取的GABA尚不能满足人体生理需要。对稻米原料采用一定的富集技术处理后，可使L-谷氨酸转化成GABA。伊藤汛和大坪贞视用含有米胚芽的米糠作原料进行浸泡处理来增加GABA含量。渊美倭子和高桥敬一等用高压处理的方法增加糙米的GABA。大久长范用5%胚芽米、1mmol磷酸吡哆醛和含20mmol谷氨酸的鸡汤混合，在37℃保温1、2、3和4h后，GABA含量分别增加了4.79、9.02、14.33和20.25倍。渊美倭子将糙米在25℃，４００ｍＰａ高压处理１８h后，糙米中GABA含量达到0.183mg/g,比处理前糙米中GABA含量（0.064 mg/g）增加2.86倍。大坪贞视用米胚芽和米糠作为酶源生产GABA，米胚芽浸泡液中谷氨酸浓度为100mmol，pH为5.5，温度为40℃，同时添加２０μmol磷酸吡哆醛，反应6 h后，每克胚芽的GABA 生成速度为0.42mmol/h。

GABA的制备方法主要有化学合成和生物合成法两种。生物合成法相对而言，是一种既安全又低成本

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的方法，常用的是安全性高的菌种如乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等。以米胚芽为原料的制备工艺如下：米胚芽提取物→添加碳源、氮源等配制培养基→接种微生物→发酵→过滤→干燥→ＧＡＢＡ成品　

ORYZA油化学公司利用大米加工副产品-米胚芽生产GABA精粉的工艺如下（自然富集过程）：米胚芽→脱脂→GABA富集（内源酶作用）→提取→分离精制→浓缩→灭菌→干燥→GABA精粉

1.1.2 GABA的生理作用

GABA具有很重要的生理功能，有降低血压；促使精神安定；抗除抑郁；促进脑部血流；增进脑活力，增强记忆；营养神经细胞，对神经元的增殖、分化以及自身受体的基因表达，神经相关蛋白的合成有一定的调节作用；增加生长激素分泌；健肝利肾；促进乙醇代谢、改善高脂血症、预防肥胖；抑制大肠癌；抑制垂体激素LH 和PRL的分泌，促进精子的运动能力，提高精子的体外能力；刺激胃酸、胃蛋白酶的分泌，增加胃黏膜屏障机能；改善更年期综合症等和消除体臭等功能。

1.2 糠多糖

1.2.1 糠多糖生产制备技术

糠多糖是由米糠中提取的一种以α-1,6糖苷键为主要结构的多糖，由木糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖等组成。现不少研究者已从米糠中成功提取出糠多糖（见表2）

表２　米糠中提取的糠多糖　

名称功能文献

RON 对Meth-A纤维和Lewis肺

癌具有较好抗肿瘤活性

Takeo et al.,1988

RBH 促进肠内双歧杆菌增殖，抑

制血清胆固醇上升

Aoe et al.,1988

RBS 增强网状内皮组织增殖和

巨噬细胞吞噬作用

Eichi Soma et al.,1988

RDP 抗肿瘤-

LPS R增强免疫功能陈正行等，1998 米糠中糠多糖的提取工艺如下：

米糠→热水抽提(100℃,5h)→热水抽提物→离心过滤,浓缩,α-淀粉酶处理(35mg,70℃,15h),离心→上清液→30%（v/v）醇析沉淀,离心→上清液→60%(v/v)醇析沉淀,离心→上清液RBS8 ↓↓

沉淀物沉淀物RBS60

↓

溶于水,离心→上清液(RBS30)

↓

沉淀物RBSp

1.2.2 糠多糖的生理功能

糠多糖具有降低血糖、血清胆固醇（促进脂肪酸的释放，使血液中大分子的脂质分解成小分子，因而对血脂过多引起的血清浑浊有澄清作用）和调节血脂的功效抑制肿瘤，提高细胞免疫（改善巨噬细胞吞噬能力，巨噬细胞表面Fc受体数量以及外周血中T细胞所占的比例），抗菌活性，促进肠内双歧杆菌的增殖，防止半乳糖胺对肝脏的毒害以及美容保健作用。

1.3 γ-谷维醇

γ-谷维醇是米糠中存在的脂溶性不皂化物，是环木菠萝醇同系物及植物醇的阿魏酸酯的混合物，其中以环木菠萝烯醇和24-亚甲基环木菠萝烯醇的阿魏酸酯为主，在米糠中含量为0.3%~0.5%。工艺流程如下：米糠→加水→胶体磨→定温搅拌(0.5h)→离心(2500r/min,15min)→离心液→γ-谷维醇精粉

↓

沉淀物→米糠纤维

γ-谷维醇能降低血脂、血清中总胆固醇和甘油三酯，抗氧化，抗衰老，去自由基，防止身体节律的失调，对身体节律失调带来的倦怠感、疲劳感有改善和减轻等功效。

1.4 米糠蛋白活性肽

米糠蛋白活性肽具有降血压和增强免疫功能，抑制血管紧张素转化酶（ACE）。ACE在肾-血管紧张素系统中对调节血压起重要作用，通过去除血管紧张素IC 末端His-Leu生成有血管收缩活性的血管紧张素Ⅱ，同时使具舒缓血管作用的舒缓激肽失活，从而引起血压升高。米糠蛋白活性肽能通过抑制ACE的活性而起到降压作用。米糠蛋白活性肽的提取工艺如下：米糠→碱提→提取液→离心→上清液→PI沉淀→糠蛋白→加入0.1mol/LNaCl→蛋白溶液→胃蛋白酶水解→过Sephadex G-25柱,分装收集→活性肽

1.5 二十八烷醇

二十八烷醇是蜡质中的一元直链高级脂肪醇，主要存在于蔗蜡、糠蜡、小麦胚芽油，蜂腊及虫蜡等天然产物中。具有增强耐力、精力和体力，提高肌力和反应敏锐性，强化心脏机能，消除肌肉疼痛，减少肌肉磨檫，增强对高山反应的抵抗性，改变新陈代谢的比率，减少必要的需氧量，刺激性激素，降低收缩期血压等功效。含二十八烷醇的化妆品能促进皮肤血液的循环和活化细胞Ⅱ，有消炎，防治皮肤病（如脚气、湿疹、瘙痒、粉刺等）等功效。　

1.6 膳食纤维

膳食纤维是人体消化酶所不能分解的碳水化合物和木质素，其大部分是多糖，但在结构上与能被人体

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