薏米营养及活性成分研究现状

李欢欢，肖志刚

0 引言

薏苡为禾本科薏苡属1年或多年生草本植物，第2年产量最高。其干燥成熟种仁为薏苡仁，又称为薏米、六谷米、药王米等。薏苡生于温暖潮湿的山谷溪沟，海拔2 000 m以下较普遍，主要分布在缅甸、印度、马来西亚、日本、中国等东南亚国家，国内以辽宁、河北、江苏、福建等省为主产区。薏米有很高的营养价值和药用价值[2]，除富含优质蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿质元素和维生素外，还具有丰富的多糖、脂肪酸与其酯类化合物、黄酮类化合物、三萜类化合物等多种活性成分，具有降血糖、抗肿瘤、清除自由基等功效，因此薏米既可以作食品，也可以作药品。目前，薏米及其加工产品也被日益重视，已有的产品有薏米酒、薏米饮料、薏米饼干、薏米面条等，其产品老少皆宜，深受广大群众的喜爱，市场发展前景良好。在此就薏米的营养成分、活性成分及其功效进行综述，并列举其加工现状，另对其前景进行展望。

1 营养成分

1.1 碳水化合物

薏米中六大营养素齐全。据测定，碳水化合物为薏米中主要供能物质，含量大约为65%[3]，仅次于水稻、小麦、玉米等谷物作物，其中主要成分为淀粉，颗粒大小均一、形状较规则，大多呈椭圆形或截头椭圆形，淀粉颗粒的结晶结构属于A型，较难糊化，透明度较低、热稳定性差，但冷糊稳定性较强，易被人体消化[4]，可减轻肠胃负担，益于增强体质。

1.2 蛋白质

蛋白质含量约为17%，存在于胚乳细胞的淀粉颗粒之间，其中20%的蛋白质分为三大类，即清蛋白和谷蛋白、醇溶谷蛋白、其余蛋白[5]。薏米中蛋白质含量比米面中蛋白质含量都高，具有重要的营养价值，还具有重要保健功能。18种氨基酸比较齐全，其中必需氨基酸约为4.99%，100g蛋白质中必需氨基酸分别为色氨酸0.5 g，赖氨酸1.9 g，蛋氨酸2.6 g，苯丙氨酸4.9 g，苏氨酸3.0 g，缬氨酸5.7 g，亮氨酸13.6 g，异亮氨酸3.9 g[6]，且比例符合人体需要。种仁中的谷氨酸含量较高，属于呈鲜味的特征氨基酸，而且谷氨酸是脑组织生化代谢中的重要氨基酸[7]，所以薏米蛋白属于优质蛋白。

1.3 脂肪

脂肪含量5%左右，比大米高出将近30倍，其中主要为中性脂（三酰基甘油＞90%，甘油二酯约为5%），还有2种油体蛋白亚基（H-油脂蛋白、L-油脂蛋白）和一种油体钙蛋白[8]。

薏米的脂肪经处理后利用气相色谱-质谱-计算机联用技术（GC-MS技术）对其化学成分分析后发现，薏米中不饱和脂肪酸含量较高，如油酸、亚油酸等，分别占脂肪酸总量的51.6%，32.2%[9]。这些不饱和酸具有缓解血液中过量胆固醇、增强细胞的膜透性、阻止心肌组织衰老、预防动脉硬化等功能[10]。

1.4 微量元素和维生素

除了最基本的三大能量物质外，薏米中还含有多种人体必需的微量元素，如Ca，Mg，P，Fe，Zn等，其中Ca，Mg的含量较高，分别达749.00，1 193.60 μg/g。Ca能防治抽筋、骨质疏松等；Zn可以活化人体中过氧化物歧化酶（SOD），因而可以清除易引起人体衰老的过氧化脂质；Fe和Mg是体内多种细胞基本生化反应的必需物质[11]，且Mg含量比稻米高出2～3倍[12]。薏米中维生素种类比较少，主要是维生素B族，还有少量VE，其中VB10.25 mg/100 g，VB20.18 mg/100 g，VB34.80 mg/100 g[13]，具有皮肤光滑、减少皱纹、消除斑点等美容作用，VB1还可以治脚气、减轻皮肤炎症等反应。

2 活性成分

2.1 多糖

薏米的水提取液中可分离得到2种酸性多糖[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（摩尔比例为1.8∶43.8∶10.8∶33.2∶3.2∶7.2） 组成，相对分子量约为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（摩尔比例为2.4∶37.0∶11.8∶1.7∶35.6∶2.9∶2.6∶6.0），相对分子量约7×104，除上述多糖外还有薏苡多糖A，B，C，中性多糖1～7，非淀粉多糖由碱液才能提取出来[15]。据研究，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，根据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异生作用；薏米多糖有免疫兴奋作用，可显著提高免疫低下的小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数，促进溶血素及溶血空斑形成，促进淋巴细胞转化[16]。薏米多糖还可以清除体内的·OH、·O2-等自由基，起到抗氧化作用[17]。

2.2 脂肪酸及其酯类化合物

薏米油具有抗肿瘤活性早已被公认，尤其以薏米油制成的康莱特注射液已经成为上市药剂，被用于治疗胰腺癌、结肠癌等恶性肿瘤[18]。经大量的试验研究，认为其活性成分为脂肪酸及其酯类。日本学者中山宗春利用经乙醚脱脂的薏米的丙酮提取液喂食腹水癌的小鼠，延长了小鼠的存活时间[19]，然后经GC分析后得知其有效成分为酸性脂肪酸，即棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸。Tokuta H等人[20]还分离出另一些抗肿瘤活性成分，如薏苡仁酯、单亚麻酯。这些活性成分抗癌的机理一般是抑制某些基因的表达，如环氧合酶-2的表达，或是抑制某些酶的活性，如脂肪酸合酶等的活性，从而达到抑癌的作用。

2.3 酚类化合物

多酚是由一个或多个芳香环与一个或多个羟基结合而成的一类化合物，其苯环上的羟基极易失去氢电子，因此酚类化合物可以作为良好的电子供体从而发挥抗氧化功能。薏米中的酚类化合物通过氢键、疏水键相互作用或共价键与蛋白质、糖类等结合，根据结合程度主要分为游离型和结合型。游离酚主要包含游离型的黄酮化合物、酚酸、二苯乙烯、木酚素等，结合酚主要包括原花色素类、难溶性酚酸、缩合单宁类等，其与细胞壁成分纤维素、脂蛋白等其他基质紧密结合。薏米中酚类化合物通过福林酚法[21]进行提取得出，其主要成分为对-香豆酸、阿魏酸、香兰素、榭皮素、芸香苷等，这些物质的细胞内或体外的多项研究证明，其对自由基有很强的清除能力，即可起到抗氧化作用，可利用于功能性食品或防腐剂中；另外薏米中的黄酮类物质（如圣草素）可抑制组胺的释放，起抗炎效果[22]。

2.4 其他活性物质

薏米除以上活性成分外，还有多种，例如茚类化合物，对细菌、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类可抑制体内黄体酮的形成，从而促进排卵[23]，顽固性无排卵症患者服用薏米仁为主药的药剂后，可显著改善患者症状；薏米中的神经酰胺，可参与细胞功能、调节细胞生长变异，对皮肤具有保湿和抗衰老作用，可用于活肤精华化妆品中，从而增强皮肤抗衰老功能，令肌肤光滑细致，显著减少面部皱纹形成[24]。

3 薏米加工现状与开发前景

近年来，随着人们保健意识的增强，再加上薏米的药食同源特性，相关产品的研究与开发也逐渐深入和广泛。在国外，特别是日本开发出新型薏米食品，其中80%是发酵饮料，我国目前以薏米为原料的加工产品主要有饮料和发酵制品，如薏米酒、薏米乳酸饮料、薏米发酵饮料和薏米醋的报道较多。薏米具有特殊的气味，所以在单独制作饮料时不能被消费者所接受，因此通常采用乳酸菌发酵来改善其风味，得到的产品不仅含有薏米特殊的香味和营养成分，还具有乳酸菌发酵特有的滋味。在此发酵基础上还可以复配其他物质，如酸奶、茶叶等制成更多口味的功能性饮料[25]。还有研究通过响应面法优化法得到了薏米酒发酵的最佳工艺条件，最终的优化参数为料水比1∶4，发酵温度30℃，酵母菌接种量2.2%，发酵初始pH值为5.1，发酵所得的薏米酒色泽淡黄，澄清透明且香气扑鼻，是一种营养非常丰富的保健酒。研究人员在单因素优化的试验基础上，再结合中式工艺，将速食薏米粥的生产线设计为滚筒式，实现了连续生产的目的。此外，还有薏米膨化食品、薏米饼干、薏米面条、薏米面酱及薏米纳豆等薏米产品。

虽然有关薏米加工的产品市面上已存在，但目前我国对薏米资源缺乏较系统的基础研究，没有深入研究薏米口感与消化性的机理，薏米相关食品高新技术开发中的应用研究严重缺乏，没有建立薏米及相关产品的品质评价体系标准，薏米的加工产品种类相对来说比较少，且加工档次低、副产物（薏米糠等）利用程度较低，所以薏米有很好的开发空间与经济价值，推动薏米产业化发展。