薏米營養及活性成分研究現狀

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，國內以遼寧、河北、江蘇、福建等省為主產區。薏米有很高的營養價值和藥用價值[2]，除富含優質蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦質元素和維生素外，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，薏米及其加工產品也被日益重視，已有的產品有薏米酒、薏米飲料、薏米餅干、薏米面條等，其產品老少皆宜，深受廣大群眾的喜愛，市場發展前景良好。在此就薏米的營養成分、活性成分及其功效進行綜述，并列舉其加工現狀，另對其前景進行展望。

1 營養成分

1.1 碳水化合物

薏米中六大營養素齊全。據測定，碳水化合物為薏米中主要供能物質，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、熱穩定性差，但冷糊穩定性較強，易被人體消化[4]，可減輕腸胃負擔，益于增強體質。

1.2 蛋白質

蛋白質含量約為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]。薏米中蛋白質含量比米面中蛋白質含量都高，具有重要的營養價值，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質蛋白。

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]。

薏米的脂肪經處理后利用氣相色譜-質譜-計算機聯用技術（GC-MS技術）對其化學成分分析后發現，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外，薏米中還含有多種人體必需的微量元素，如Ca，Mg，P，Fe，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；Fe和Mg是體內多種細胞基本生化反應的必需物質[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，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成為上市藥劑，被用于治療胰腺癌、結腸癌等惡性腫瘤[18]。經大量的試驗研究，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與一個或多個羥基結合而成的一類化合物，其苯環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、糖類等結合，根據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，這些物質的細胞內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（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

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；薏米中的神經酰胺，可參與細胞功能、調節細胞生長變異，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 薏米加工現狀與開發前景

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，相關產品的研究與開發也逐漸深入和廣泛。在國外，特別是日本開發出新型薏米食品，其中80%是發酵飲料，我國目前以薏米為原料的加工產品主要有飲料和發酵制品，如薏米酒、薏米乳酸飲料、薏米發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酵來改善其風味，得到的產品不僅含有薏米特殊的香味和營養成分，還具有乳酸菌發酵特有的滋味。在此發酵基礎上還可以復配其他物質，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化法得到了薏米酒發酵的最佳工藝條件，最終的優化參數為料水比1∶4，發酵溫度30℃，酵母菌接種量2.2%，發酵初始pH值為5.1，發酵所得的薏米酒色澤淡黃，澄清透明且香氣撲鼻，是一種營養非常豐富的保健酒。研究人員在單因素優化的試驗基礎上，再結合中式工藝，將速食薏米粥的生產線設計為滾筒式，實現了連續生產的目的。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品。

雖然有關薏米加工的產品市面上已存在，但目前我國對薏米資源缺乏較系統的基礎研究，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中的應用研究嚴重缺乏，沒有建立薏米及相關產品的品質評價體系標準，薏米的加工產品種類相對來說比較少，且加工檔次低、副產物（薏米糠等）利用程度較低，所以薏米有很好的開發空間與經濟價值，推動薏米產業化發展。