菰米的营养组分及其健康功效_冯小兰.pdf

基金项目:江苏省高等教育学会课题(编号:J S J G )作者简介:冯小兰(),女,江苏旅游职业学院副教授,硕士.E m a i l:q q c o m收稿日期:改回日期:D O I:/j s p j x 文章编号 ()菰米的营养组分及其健康功效T h en u t r i t i o n a l c o m p o n e n t sa n dh e a l t hb e n e f i t so fZ i z a n i a l a t i f o l i a冯小兰F ENGX i a o l a n(江苏旅游职业学院烹饪科技学院,江苏 扬州 )(C o l l e g eo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,J i a n g s uC o l l e g eo fT o u r i s m,Y a n g z h o u,J i a n g s u ,C h i n a)摘要:从菰米的营养组分、健康功效、活性机制和未来的研究重点等方面概述了近年来国内外关于菰米的研究进展,并对菰米的进一步研究开发与综合利用进行了展望.关键词:菰米;全谷物;营养组分;健康功效;活性机制A b s t r a c t:T h i sr e v i e w s u mm a r i z e d t h e d o m e s t i c a n d a b r o a dr e s e a r c hp r o g r e s so fZ i z a n i al a t i f o l i ai nr e c e n ty e a r s,f r o mt h ea s p e c t so fi t sn u t r i t i o n a lc o m p o n e n t s,h e a l t he f f e c t s,b i o a c t i v em e c h a n i s m s a n d f u t u r e r e s e a r c hp r i o r i t i e s M o r e o v e r,t h e f u r t h e rr e s e a r c h,d e v e l o p m e n t a n d c o m p r e h e n s i v e u t i l i z a t i o n o fZl a t i f o l i aw e r ea l s op r o s p e c t e d K e y w o r d s:Z i z a n i al a t i f o l i a;w h o l eg r a i n;n u t r i t i o nc o m p o n e n t;h e a l t hb e n e f i t;b i o a c t i v em e c h a n i s m菰米(Z i z a n i as p p)是多年生水生植物菰(Z i z a n i al a t i f o l i a)的颖果,属于禾本科稻亚科稻族菰属植物,是一种大型水草,具有中空的圆柱形茎和较长而窄的叶片,形似于小麦、大麦和燕麦等谷物.全世界主要有种菰属植物,分别是Z i z a n i ap a l u s t r i sL、Z i z a n i aa q u a t i c aL、Z i z a n i at e x a n aH和Z i z a n i al a t i f o l i aG,前种原产于北美地区,最后一种广泛分布于中国、日本和越南等东亚国家.菰米较高的营养价值和优良的 感 官品质,一直是北美五大湖地区美洲原住民的重要能量来源,在中国唐代就被列为中药收录于大量本草著作中.与大米和小 麦等 其他 谷 物一 样,菰米 的 主要 成 分 为 淀 粉()和蛋白质(),还含有膳食纤维()、脂质()、灰分()等次要成分.菰米被认为是抗氧化成分的重要来源,这主要与其含有丰富的多不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)、植物化学物(如谷维素、植物甾醇、酚类物质等)有关.研究拟从菰米的营养组分和健康功效等方面对近年来菰米的研究结果进行全面总结,以期进一步阐明菰米作为功能性食品的潜在能力,为菰米及其相关产品的开发研究提供依据.菰米的营养组成蛋白质菰米含有丰富的蛋白质和必需氨基酸,如表 所示.蛋白质效率比(P E R)是用来描述在特定时间内体重增加与消耗蛋白质克数的比值,可用于评估蛋白质的营养价值.菰米中蛋白质除了含量丰富外,还具有较高的营养价值,其P E R值()高于大麦()、玉米()、黑麦()和小麦(),与燕麦()和普通大米()相 当,但 明 显 低 于 作 为 标 准 蛋 白 的 酪 蛋 白().相比于其他谷物,菰米具有较高的P E R值,部分原因可能是由于在其氨基酸组成中,醇溶性的脯氨酸比例较低,而作为必需氨基酸的赖氨酸比例较高.与其他谷物中氨基酸组成及含量相比,菰米的必需氨基酸含量()高 于 普 通 大 米()、燕 麦()和小麦(),赖氨酸水平明显高于其他谷物,该氨基酸是确保菰米蛋白质营养质量的关键因素.菰米中的硫氨基酸(如甲硫氨酸和半胱氨酸)含量也明显高于普通大米、燕麦和小麦,这对于菰米能够调节脂质代谢、缓解机体氧化损伤和预防心血管疾病具有重要意义 .脂质由表,可 知,菰 米 中 脂 质 含 量 为 g/g,明显低于普通大米(g/g)、燕麦(g/g)、大麦(g/g)和小麦(g/g),因此在日常膳食中添加菰米具有一定的减肥效果.除菰米中脂质含量较低外,菰米的脂肪酸组成亦优于其他谷物,其多不饱和脂肪酸中亚油酸和亚麻酸含量 分别 为 ,g/g,而普 通大米中仅 含 有 g/g亚 油酸 和F OO D&MA CH I N E R Y第 卷第期 总第 期|年月|表菰米与其他谷物中蛋白质及氨基酸含量比较 T a b l eC o m p a r i s o no fp r o t e i na n da m i n oa c i dc o n t e n t i nZl a t i f o l i aa n do t h e rg r a i n sg/g指标菰米普通大米燕麦小麦指标菰米普通大米燕麦小麦蛋白质 精氨酸 缬氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 半胱氨酸 亮氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 甘氨酸 甲硫氨酸 脯氨酸 苏氨酸 丝氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸 必需氨基酸 组氨酸 总氨基酸 丙氨酸 g/g亚麻酸.A i z a w a等 研 究 发 现,日 本 菰 米(Z i z a n i ap a l u s t r i sL)中含有大量的多不饱和脂肪酸,其中亚油酸和亚麻酸含量分别为,g/g,而菰米中饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)比例明显低于燕麦、大麦和小麦,因此菰米中的脂质及脂肪酸组成对提高菰米的营养具有较高贡献.碳水化合物碳水化合物是指包括淀粉、果胶、膳食纤维和糖类等在内的一类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物,是菰米的主要能量来源,大约占其宏量营养素的 ,略 低 于 糙 米()和 精 制 大 米(),而 高 于 燕 麦()、小 麦()和 玉 米().菰米中含有 的淀粉,与普通大米淀粉相比有着不同的类型和质量,前者含有更多的快速消化淀粉(R D S)和更低的慢速消化淀粉(S D S)和抗性淀粉(R S).淀粉的膨胀能力反映了淀粉的吸水程度,水溶性指数则反映了淀粉的溶解程度,菰米淀粉的膨胀能力()和水溶性指数()明显高于普通大米(,),说明较高的膨胀能力和水溶性指数能够改善淀粉水相互作用,促进水分子进入直链淀粉与支链淀粉,促进可溶性淀粉的溶解.菰米也是高膳食纤维谷物,总膳食纤维含量()大约是普通大米()和糙米()的倍和倍,而不溶 性 膳 食 纤 维 占 比,可 溶 性 膳 食 纤 维 占 比,.血糖指数(G I)能够反映碳水化合物被消化和吸收的速度,其值决定了碳水化合物对机体血糖水平的影响程度,G I值越低,说明摄入该食物时体内血糖水平上升得越慢.菰米 的G I值 为 ,明显 低 于馒 头()和 小 麦 面 条(),同 时 也 满 足A u g u s t i n等 对低G I值食物(G I值)的界定.因此由于菰米中丰富的蛋白质和膳食纤维,具有较低的G I值,在摄入一定量的菰米后,能够有效防止餐后血糖升高,此外对于预防消化系统疾病、肥胖、型糖尿病和心血管疾病等有潜在的功效.植物化学物植物甾醇植物甾醇是不同植物细胞膜中天然存在的成分,具有显著的药理作用,可作为抗炎、抗氧化、抗糖尿病和抗动脉粥样硬化的潜在活性成分.菰米中总甾醇含量达到 m g/g脂质,显著高于糙米中的(m g/g脂质),其主要的甾醇为谷甾醇、菜油甾醇和环阿屯醇,分别占比 ,.其他含量较低的次要甾醇,如豆甾醇()、,脱 氢 谷 甾 醇()、柠 檬 二 烯 醇()和禾本甾醇()等在菰米中也表菰米与其他谷物中脂质和脂肪酸含量比较,T a b l eC o m p a r i s o no f l i p i da n df a t t ya c i dc o n t e n t i nZl a t i f o l i aa n do t h e rg r a i n s g/g样品脂质棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸亚麻酸菰米 普通大米 燕麦 大麦 小麦 营养与活性NUT R I T I ON&A C T I V I T Y总第 期|年月|有报道.维生素维生素是一类机体为维持正常的生理功能的微量有机物质,对于人体生长、代谢和发育发挥着重要的作用.大量研究,表明,菰米中含有含量丰富的B族维生素,其中中国菰米(Z i z a n i al a t i f o l i a)和北美菰米(Z i z a n i aa q u a t i c aL)中维生素B(硫胺素)含量分别为 ,m g/g,维生素B(核黄素)含量分别为 ,m g/g,明显高于普通大米中B族维生素含量(,m g/g).由菰米加工后的米片同样也含有较高水平的B族维生素(见表),S u m c z y n s k i等 研究表明,菰米片中硫胺素含量为 m g/g,相比于菰米原料中的硫胺素(m g/g),加工过程中的一些工序(如淘洗、研磨等)会造成菰米中的部分维生素流失.而核黄素含量(m g/g)基本维持在其原料中的范围内(m g/g).菰米是烟酸的良好来源(m g/g),而在加工成米片后,产物中的烟酸含量维持在 m g/g.不同产地的气候、环境等差异使得其他几种B族维生素,如泛酸、吡哆醇等在含量上也存在较大差异,其中加拿大菰米片中泛酸含量最高(m g/g),匈牙利菰米片中吡哆醇含量最高(m g/g).除B族维生素外,菰米中也存在含量丰富的维生素E,其总含量最高可达 m g/g脂质.维生素E是一类脂溶性维生素,作为菰米中天然存在的抗氧化成分,由种化合物组成,分别为、和生育酚以及种相应的生育三烯酚.P r z y b y l s k i等研究发现,产自西安大略北的菰米脂质中生育酚和生育三烯酚含量最高,分别为 ,m g/g脂质,明显高于普通大米脂质中的,而阿尔伯塔菰米脂质中检测到的生育酚和生育三烯酚含量最低,仅为,m g/g脂质.生育酚 是菰 米 脂质 的主 要 异构 体,其含 量 为 m g/g脂质,而、和生育酚次之,分别为,m g/g脂质.与生育酚类似,生育三烯酚是菰米脂质中生育三烯酚的主要异构体,其含量达到 m g/g脂质.表不同产地的菰米米片中B族维生素含量比较 T a b l eC o m p a r i s o no fBv i t a m i n s i nZl a t i f o l i af l a k e s f r o md i f f e r e n to r i g i n sg/g产地硫胺素核黄素烟酸泛酸吡哆醇叶酸加拿大 b c a c a b柬埔寨 a c b b b a希腊 c b c a c c匈牙利 b a d b d c菰米原料 小写字母不同表示差异显著(P).酚类化合物酚类化合