薏米营养和生物活性成分研究进展

◎ 张 敏

（济南市食品药品检验检测中心，山东 济南 250000）

薏米，是禾本科草本植物薏苡的种子加工而成，又名薏苡仁、苡仁、六谷米等。薏苡为一年或多年生，喜温暖潮湿的环境，可生于荒野、溪边、潮湿山谷中。我国是薏苡的原产地之一，栽培历史悠久，在大部分地区均有分布，一般为栽培品[1]，种植面积大，产量高，消耗量大。薏米含有大量的碳水化合物和优质蛋白质、氨基酸、脂肪及微量元素等，还含有多糖、多酚类化合物等多种生物活性成分，具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎抑菌以及降血糖血脂等多种生理活性[2]。本文对薏米基本营养、生物活性成分及其研究进展进行综述，为深入研究提供参考。

1 薏米营养成分

1.1 碳水化合物

薏米中含有丰富的碳水化合物，主要为淀粉，其在薏米各种营养成分中占比最高。刘泽宇等[3]对不同产地薏米的营养品质进行比较，发现贵州兴仁、福建浦城、云南师宗以及老挝万象4 个产地薏米中碳水化合物含量均在65%左右，其中淀粉含量约为60%，膳食纤维含量约为2.8%。薏米淀粉颗粒粒径较小，表面光滑，形态多呈圆形或者不规则多边形[4]。研究表明，薏米淀粉多为C 晶型，当干燥程度有变化时，也可能是A 晶型。由于结构对薏米淀粉消化特性的影响，其消化速率慢，不易升高血糖。与马铃薯淀粉、玉米淀粉比较，薏米淀粉起始糊化温度更低，具有易糊化、黏滞性好、增稠能力强以及冷稳定性好的特点[5]。

1.2 蛋白质

薏米中含多种优质蛋白和氨基酸。贾青慧等[6]采用凯氏定氮法和氨基酸分析仪测定薏米中蛋白质和氨基酸的种类及含量，并与常见食物中蛋白质含量进行了比较。结果发现，薏米中蛋白质含量为15.71%，与鸡蛋、核桃相当，高于牛乳，低于大豆、花生；薏米中检出18 种氨基酸，种类齐全，其中谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸含量较高。雷裕等[7]对福建产的4 种薏米营养成分进行分析，发现4 种薏米中蛋白质平均含量为15.53%，高于《中国食物营养成分表2017》中米的蛋白质含量；氨基酸种类丰富，共检出17 种，其中谷氨酸含量最高，7 种必需氨基酸含量均高于大米，亮氨酸含量最高，赖氨酸含量最低。

1.3 脂肪

薏米中脂肪含量较高，约为5%，高于大米、大麦和小麦等谷物脂肪含量[8]。与其他谷物相比，薏米的不饱和脂肪酸含量较高，其脂肪酸组成更加优良。丰富的不饱和脂肪酸，可有效降低心血管疾病的发生率[9]。肖小年等[10]采用5 种不同方法对同一批次薏米进行油提取实验。结果表明，采用超临界CO2萃取法提取得到的薏米油质量优良，得率最高。其中，甘油三酯含量超过91.5%，油酸和亚油酸的含量分别超过44.1%、28.2%。对提取的薏米油进行GC-MS 分析与脂肪酸含量计算，发现薏米中有16 种脂肪酸，不饱和脂肪酸含量约为83.0%。王青霞等[11]研究分析8 种不同产地脱皮和未脱皮的薏米油脂中脂肪酸、甘油酯、甘油三酯和角鲨烯等组成情况，发现薏苡仁油中含有丰富的不饱和脂肪酸，其U/S（5.06 ～6.62）接近橄榄油（4.57 ～5.83），角鲨烯、甾醇、生育酚含量也比橄榄油的高。

1.4 矿物质和维生素

研究人员对薏米中营养物质展开分析，发现薏米中矿物质元素种类丰富。伍清芳等[12]采用电感耦合等离子体发射光谱测定20 批不同产地薏米中金属元素的含量，铜、镍、钴、镉、汞、铅和铬均有检出，且不同产地薏米中金属元素种类和含量有较大的差异。通过营养质量指数（Index of Nutrional Quality，INQ）评价薏米中锰、铁、铜、锌、钴、镍、硒和铬的营养价值，发现硒、钴、铬的INQ 值均大于1，说明食用适量薏米可以满足人体对这3 种元素的需求；采用内梅罗指数对薏米中重金属进行污染等级评价，发现各金属元素均在安全等级范围内。雷裕等[7]采用火焰原子吸收光谱法测定福建产4 种薏米中矿物元素。其中，铁、锌元素含量高于大米，钙、铜、镁含量与大米相当，钠含量比大米约低58%。还有研究人员采用高效液相色谱法测定薏米中维生素E、维生素B1、维生素B2含量，发现其含量各有差异，且薏米中维生素种类较少，主要是B 族维生素和少量E 族维生素[13]。

2 薏米活性成分

薏米中营养成分丰富，富含优质蛋白质、脂肪、矿物质成分以及维生素等。薏米中的活性成分种类和含量也比较丰富，具有抗氧化、抗炎、降血糖等作用，是可用于补充人体营养物质，调节人体生理机能的优质谷物。

2.1 多酚类化合物

多酚类物质是一类具有抗氧化活性的次生代谢物，主要存在于植物体内，包括黄酮类、酚酸类、单宁类等多种类型。多酚类化合物含量越高，抗氧化能力越强[14]。有研究对薏米中活性物质进行了研究，发现薏米中多酚含量丰富，是人体获得多酚类物质的良好来源。商云帅等[15]采用Box-Behnken 响应面分析法对薏米多酚提取工艺进行研究优化，当提取温度为54 ℃、提取时间为36.6 min、料液比为1 ∶21.1（g ∶mL）、溶剂体积为63.2%时，薏米多酚提取率可达72.75 mg/100 g。HUANG 等[16]在薏米中分离纯化出槲皮素、木犀草素、橘皮素、柚皮苷和芦丁等黄酮类物质。徐茜等[17]对薏米中提取的多酚物质进行分离纯化，并采用液质联用仪进行成分分析。研究结果表明，提取物中含有对香豆酸、N1,N5-双(对香豆酰)亚精胺、阿魏酸及芦丁，这4 种物质均具有强抗氧化活性，其中N1,N5-双(对香豆酰)亚精胺的抗氧化能力最强。其良好的抗氧化活性能够通过增强细胞中SOD、CAT 和GPx 等抗氧化酶的活性，抑制羟基自由基引起的细胞脂质氧化反应。林栋等[18]对薏米多酚的抗氧化活性及抑制亚硝酸反应活性进行分析研究。结果表明，薏米多酚对DPPH 自由基、ABTS+自由基和羟基自由基具有较强的清除能力，具有较强的亚硝酸盐清除能力及亚硝胺合成阻断能力，是一种应用潜力较大的抗氧化剂和亚硝化抑制剂。

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、半乳糖等多种单糖组成[2,19]。研究人员采用水提醇沉法，利用超声波辅助提取薏米多糖，通过工艺优化实验确定薏米多糖最佳提取条件，并对其羟基自由基清除能力进行研究。结果表明，在75 ℃提取温度下提取2 h，提取液pH值为5，料液比为1 ∶20（g ∶mL）的条件下，薏米多糖得率最佳，为1.56%。在同等浓度下，与抗坏血酸抗氧化能力比较，薏米多糖对羟基自由基具有一定清除能力，但弱于抗坏血酸[20]。李树萍等[21]对薏米多糖提取方法进行优化，并比较薏米多糖发酵液和水提液的抗氧化活性及两者的透皮吸收情况，结果表明发酵法提取薏米多糖工艺优化后，最佳提取率是水提法的3 倍，对DPPH 自由基和超氧阴离子的清除作用及透皮吸收作用均高于水提液，为发酵薏米多糖成为潜在的食品、抗氧化化妆品开发提供了数据支持。薏米多糖还具有调节糖脂代谢的作用，如刘伟杰等[22]研究发现，薏米多糖能明显降低大鼠空腹血糖及餐后2 h血糖水平，降低大鼠体重，且不良反应发生少于二甲双胍，薏米多糖调节糖脂代谢的机制，与其降低血清中瘦素水平，提高脂联素水平有关。

3 结语

一直以来，薏米是人们夏季用来消暑除湿的佳品，常见的食用方法是煮粥或者直接泡水喝。近年来，随着人们对食品营养和功能作用的要求不断增强，薏米的食用方法越来越多样化，薏米茶饮、薏米糕点、薏米挂面以及各种薏米发酵饮品相继投入市场，开发前景良好。随着对薏米成分的不断研究，薏米在药品研发、化妆品研制等方面的研究也逐渐增多。未来，可以深入研究薏米的营养成分和生物活性成分，探索其对人体新陈代谢、生理机能的调节机制，为薏米的开发应用提供科学依据，推进薏米产业的高质量发展。