保障糧食安全，促進營養健康：黑米主食化未來可期

張啟發

華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室/湖北洪山實驗室，武漢 430070

稻米是人類主要食物來源之一。除淀粉外，稻米還含豐富多樣的營養物質，包括蛋白質、維生素、膳食纖維、類黃酮等次生代謝物、不飽和脂肪酸油、礦物質等[1]。這些營養素存在于果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳之中。然而，幾千年來，出于對口感美味的追求，消費者偏愛精米，把谷物中約80%的營養物質和有益成分當作米糠，沒有很好地利用。

在中華文化中，黑米長期以來被認為是延年益壽的食品。稻米有多種不同的顏色，如黑米、紅米等。紅米和黑米的色素分別為原花青素和花青素，存在于果皮和種皮之中。近二十年許多研究表明，黑米水溶性提取物(含花青素和其他花色苷)對多種易感非傳染性疾病如癌癥、心血管疾病、糖尿病和代謝綜合征等模型動物具有明顯的保護作用。2008年，Butelli等[2]采用3種飼料(標準飼料、添加普通番茄的飼料和添加富含花青素的紫番茄飼料)飼喂Trp53突變小鼠(易感癌癥)，試驗結果顯示，相對于標準飼料和普通番茄添加飼料，含紫番茄的飼料可使小鼠壽命延長28%。Butelli等[2]推測，花青素對小鼠健康的影響既有其作為抗氧化劑的直接效應，也有其激活內源抗氧化防御系統和信號通路的間接效應。這一結果昭示，黑米花青素具有巨大的潛在利用價值。

按解剖結構(圖1)，稻谷的細胞組織層從外到內依次為：果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳。除富含花青素等色素外，果皮、種皮還含有膳食纖維及其他營養物質，糊粉層和胚富含蛋白質、不飽和脂肪酸油、維生素、礦物質、多糖、纖維素、半纖維素等營養素。精米只有胚乳，主要成分為淀粉及少量的蛋白質。因此，必須食用全谷(除谷殼外的全部，亦稱糙米)才能有效地獲得稻米的營養物質。不僅如此，在稻谷加工的過程中，糙米的得率(糙米率)約為80%，而整精米(僅胚乳)的得率(整精米率)一般不到60%。據此計算，與精米相比，食用全谷稻米可使食用部分增加30%以上，即相當于增產30%，而且增加的都是營養精華。

圖1 稻谷加工過程中營養物質的變化(吳杰敏圖)Fig.1 Changes of nutrients during rice processing (WU Jiemin)

為實現健康中國的目標(中共中央國務院《“健康中國2030”規劃綱要》，詳見http://www.gov.cn/gongbao/content/2016/content_5133024.htm)，我們提倡轉變飲食習慣，實現“主食全谷化”，尤其是“黑米主食化”，以米飯的方式，每人每日食用黑米100 g以上(非稻米主食人群)或200 g以上(稻米主食人群)，以獲得營養學家們所推薦的谷物健康效益[3]。

然而，一個巨大的障礙是糙米普遍難煮，食味欠佳，阻礙了人們消費黑米的意愿。長期以來，黑米在市場上一直被作為雜糧，生產量和消費量都很低。而且，消費者大多以煮粥的方式食用黑米，不僅用量少，而且煮的時間長，營養元素損失大，效果不佳。

顯而易見，改善黑米的蒸煮和食味品質就是尋找開發稻米產能和營養富礦的“金鑰匙”。因此，應該加強黑米蒸煮和食味品質的研究，發掘蒸煮特性和適口性良好的黑米種質資源，應用基因組育種技術培育優良黑米品種。可喜的是，目前我國科學家在此方面的研究已取得顯著進展，培育出了好煮營養可口的黑米優質品種。應加強產業開發，使“黑米主食化”變為現實。

“黑米主食化”不僅會大大提高人類的營養健康水平，還將減輕對糧食需求的壓力，保障糧食安全；同時還能有效減輕糧食生產對資源和環境的不良影響，促進農業綠色發展；綠色優質的稻米還可為農民增收作貢獻。此舉將對農業和食品生產的可持續發展、對人類的營養健康產生深遠的影響，功在千秋。