薏米營養和生物活性成分研究進展

◎ 張 敏

（濟南市食品藥品檢驗檢測中心，山東 濟南 250000）

薏米，是禾本科草本植物薏苡的種子加工而成，又名薏苡仁、苡仁、六谷米等。薏苡為一年或多年生，喜溫暖潮濕的環境，可生于荒野、溪邊、潮濕山谷中。我國是薏苡的原產地之一，栽培歷史悠久，在大部分地區均有分布，一般為栽培品[1]，種植面積大，產量高，消耗量大。薏米含有大量的碳水化合物和優質蛋白質、氨基酸、脂肪及微量元素等，還含有多糖、多酚類化合物等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎抑菌以及降血糖血脂等多種生理活性[2]。本文對薏米基本營養、生物活性成分及其研究進展進行綜述，為深入研究提供參考。

1 薏米營養成分

1.1 碳水化合物

薏米中含有豐富的碳水化合物，主要為淀粉，其在薏米各種營養成分中占比最高。劉澤宇等[3]對不同產地薏米的營養品質進行比較，發現貴州興仁、福建浦城、云南師宗以及老撾萬象4 個產地薏米中碳水化合物含量均在65%左右，其中淀粉含量約為60%，膳食纖維含量約為2.8%。薏米淀粉顆粒粒徑較小，表面光滑，形態多呈圓形或者不規則多邊形[4]。研究表明，薏米淀粉多為C 晶型，當干燥程度有變化時，也可能是A 晶型。由于結構對薏米淀粉消化特性的影響，其消化速率慢，不易升高血糖。與馬鈴薯淀粉、玉米淀粉比較，薏米淀粉起始糊化溫度更低，具有易糊化、黏滯性好、增稠能力強以及冷穩定性好的特點[5]。

1.2 蛋白質

薏米中含多種優質蛋白和氨基酸。賈青慧等[6]采用凱氏定氮法和氨基酸分析儀測定薏米中蛋白質和氨基酸的種類及含量，并與常見食物中蛋白質含量進行了比較。結果發現，薏米中蛋白質含量為15.71%，與雞蛋、核桃相當，高于牛乳，低于大豆、花生；薏米中檢出18 種氨基酸，種類齊全，其中谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸含量較高。雷裕等[7]對福建產的4 種薏米營養成分進行分析，發現4 種薏米中蛋白質平均含量為15.53%，高于《中國食物營養成分表2017》中米的蛋白質含量；氨基酸種類豐富，共檢出17 種，其中谷氨酸含量最高，7 種必需氨基酸含量均高于大米，亮氨酸含量最高，賴氨酸含量最低。

1.3 脂肪

薏米中脂肪含量較高，約為5%，高于大米、大麥和小麥等谷物脂肪含量[8]。與其他谷物相比，薏米的不飽和脂肪酸含量較高，其脂肪酸組成更加優良。豐富的不飽和脂肪酸，可有效降低心血管疾病的發生率[9]。肖小年等[10]采用5 種不同方法對同一批次薏米進行油提取實驗。結果表明，采用超臨界CO2萃取法提取得到的薏米油質量優良，得率最高。其中，甘油三酯含量超過91.5%，油酸和亞油酸的含量分別超過44.1%、28.2%。對提取的薏米油進行GC-MS 分析與脂肪酸含量計算，發現薏米中有16 種脂肪酸，不飽和脂肪酸含量約為83.0%。王青霞等[11]研究分析8 種不同產地脫皮和未脫皮的薏米油脂中脂肪酸、甘油酯、甘油三酯和角鯊烯等組成情況，發現薏苡仁油中含有豐富的不飽和脂肪酸，其U/S（5.06 ～6.62）接近橄欖油（4.57 ～5.83），角鯊烯、甾醇、生育酚含量也比橄欖油的高。

1.4 礦物質和維生素

研究人員對薏米中營養物質展開分析，發現薏米中礦物質元素種類豐富。伍清芳等[12]采用電感耦合等離子體發射光譜測定20 批不同產地薏米中金屬元素的含量，銅、鎳、鈷、鎘、汞、鉛和鉻均有檢出，且不同產地薏米中金屬元素種類和含量有較大的差異。通過營養質量指數（Index of Nutrional Quality，INQ）評價薏米中錳、鐵、銅、鋅、鈷、鎳、硒和鉻的營養價值，發現硒、鈷、鉻的INQ 值均大于1，說明食用適量薏米可以滿足人體對這3 種元素的需求；采用內梅羅指數對薏米中重金屬進行污染等級評價，發現各金屬元素均在安全等級范圍內。雷裕等[7]采用火焰原子吸收光譜法測定福建產4 種薏米中礦物元素。其中，鐵、鋅元素含量高于大米，鈣、銅、鎂含量與大米相當，鈉含量比大米約低58%。還有研究人員采用高效液相色譜法測定薏米中維生素E、維生素B1、維生素B2含量，發現其含量各有差異，且薏米中維生素種類較少，主要是B 族維生素和少量E 族維生素[13]。

2 薏米活性成分

薏米中營養成分豐富，富含優質蛋白質、脂肪、礦物質成分以及維生素等。薏米中的活性成分種類和含量也比較豐富，具有抗氧化、抗炎、降血糖等作用，是可用于補充人體營養物質，調節人體生理機能的優質谷物。

2.1 多酚類化合物

多酚類物質是一類具有抗氧化活性的次生代謝物，主要存在于植物體內，包括黃酮類、酚酸類、單寧類等多種類型。多酚類化合物含量越高，抗氧化能力越強[14]。有研究對薏米中活性物質進行了研究，發現薏米中多酚含量豐富，是人體獲得多酚類物質的良好來源。商云帥等[15]采用Box-Behnken 響應面分析法對薏米多酚提取工藝進行研究優化，當提取溫度為54 ℃、提取時間為36.6 min、料液比為1 ∶21.1（g ∶mL）、溶劑體積為63.2%時，薏米多酚提取率可達72.75 mg/100 g。HUANG 等[16]在薏米中分離純化出槲皮素、木犀草素、橘皮素、柚皮苷和蘆丁等黃酮類物質。徐茜等[17]對薏米中提取的多酚物質進行分離純化，并采用液質聯用儀進行成分分析。研究結果表明，提取物中含有對香豆酸、N1,N5-雙(對香豆酰)亞精胺、阿魏酸及蘆丁，這4 種物質均具有強抗氧化活性，其中N1,N5-雙(對香豆酰)亞精胺的抗氧化能力最強。其良好的抗氧化活性能夠通過增強細胞中SOD、CAT 和GPx 等抗氧化酶的活性，抑制羥基自由基引起的細胞脂質氧化反應。林棟等[18]對薏米多酚的抗氧化活性及抑制亞硝酸反應活性進行分析研究。結果表明，薏米多酚對DPPH 自由基、ABTS+自由基和羥基自由基具有較強的清除能力，具有較強的亞硝酸鹽清除能力及亞硝胺合成阻斷能力，是一種應用潛力較大的抗氧化劑和亞硝化抑制劑。

2.2 多糖

薏米多糖包括薏米多糖A、B、C，酸性多糖CA-1、CA-2，以及中性多糖1 ～7 等，主要由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖等多種單糖組成[2,19]。研究人員采用水提醇沉法，利用超聲波輔助提取薏米多糖，通過工藝優化實驗確定薏米多糖最佳提取條件，并對其羥基自由基清除能力進行研究。結果表明，在75 ℃提取溫度下提取2 h，提取液pH值為5，料液比為1 ∶20（g ∶mL）的條件下，薏米多糖得率最佳，為1.56%。在同等濃度下，與抗壞血酸抗氧化能力比較，薏米多糖對羥基自由基具有一定清除能力，但弱于抗壞血酸[20]。李樹萍等[21]對薏米多糖提取方法進行優化，并比較薏米多糖發酵液和水提液的抗氧化活性及兩者的透皮吸收情況，結果表明發酵法提取薏米多糖工藝優化后，最佳提取率是水提法的3 倍，對DPPH 自由基和超氧陰離子的清除作用及透皮吸收作用均高于水提液，為發酵薏米多糖成為潛在的食品、抗氧化化妝品開發提供了數據支持。薏米多糖還具有調節糖脂代謝的作用，如劉偉杰等[22]研究發現，薏米多糖能明顯降低大鼠空腹血糖及餐后2 h血糖水平，降低大鼠體重，且不良反應發生少于二甲雙胍，薏米多糖調節糖脂代謝的機制，與其降低血清中瘦素水平，提高脂聯素水平有關。

3 結語

一直以來，薏米是人們夏季用來消暑除濕的佳品，常見的食用方法是煮粥或者直接泡水喝。近年來，隨著人們對食品營養和功能作用的要求不斷增強，薏米的食用方法越來越多樣化，薏米茶飲、薏米糕點、薏米掛面以及各種薏米發酵飲品相繼投入市場，開發前景良好。隨著對薏米成分的不斷研究，薏米在藥品研發、化妝品研制等方面的研究也逐漸增多。未來，可以深入研究薏米的營養成分和生物活性成分，探索其對人體新陳代謝、生理機能的調節機制，為薏米的開發應用提供科學依據，推進薏米產業的高質量發展。