淺談中國菰米的營養(yǎng)與保健價值,營養(yǎng)學論文

淺談中國菰米的營養(yǎng)與保健價值,營養(yǎng)學論文內(nèi)容摘要：中國菰米具有很高的營養(yǎng)學價值和生理學意義,是預防和治療很多慢性疾病重要的參考食物,具有抗氧化、降血糖預防糖尿病、降血脂改善脂代謝紊亂、降血壓預防心血管疾病等多重保健成效,對其合理的開發(fā)利用具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益。本文關鍵詞語：中國菰米,營養(yǎng)價值,保健功能,綜合開發(fā)1菰屬植物和菰米1.1菰的種類全世界菰屬植物主要有4種,即ZizaniaaquaticalL、Zizania.palustrisL.、Zizania.texanaHitche和Zizania.latifolia(Griseb)Turcz,前3種產(chǎn)于北美的加拿大、美國等地,后一種分布于東亞的中國、日本和越南。菰屬植物歸為禾本科,葉長大,花單性同株,是稻屬的近緣屬,生長在淺水、沼澤和水流緩慢的水域中,其莖稱茭白。中國菰米(wildrice)為菰(Lndian,Zizaniacaduciflora)的穎果,是一種古老的特色作物。菰屬植物有較高的經(jīng)濟價值,其莖葉含有較高的蛋白質,是良好的飼料,其根可以以入藥,而且發(fā)達的根系能夠吸收大量營養(yǎng)物質,能阻滯藻類過度繁衍,有防治湖泊富營養(yǎng)化的作用。我們國家菰(Zizania.latifolia(Griseb)Turcz)主要生長在湖泊邊緣的潛水沼澤里。菰株高2~3米,花序散穗狀,其籽實菰米瘦長,約1~1.5厘米,呈圓柱形,直徑1~2毫米,兩端漸尖,外表棕褐色,淀粉白色,花序和籽實似燕麥。1.2中國菰米的悠久歷史中國菰米有幾千年的悠久歷史。(周禮天官〕:凡會膳食之宜,牛宜稌,羊宜黍,豕宜稷,犬宜梁,雁宜麥,魚宜菰。(禮記內(nèi)則〕:蝸醢而菰食雉羹。東漢鄭玄注(周禮天官膳夫〕:凡王之饋,食用六榖,鄭玄注六榖:稌、黍、稷、梁、、麥、菰。菰,雕胡也。[1]可見,菰米在我們國家古代就作為重要的六谷之一,并作糧食食用。北魏賈思勰(齊民要術〕中,已論及作菰米飯法,云:菰米飯法:菰谷盛韋囊中;倒瓷器為屑,勿令作末,內(nèi)韋囊中令滿,板上揉之取米。一作可用升半,炊如稻米。[2]王維(游化感寺〕:香飯青菰米,嘉蔬綠筍莖。[3]1292杜甫(行官張望補稻畦水歸〕:秋菰成黑米,精鑿傳白粲。[3]2573(本草綱目谷部菰米〕李時珍云:雕胡九月抽莖,開花如葦苕。結實長寸許,霜后采之,大如茅針,皮黑褐色。其米甚白而滑膩,作飯香脆。[4]1245可見,菰米形狀細、瘦、長,色黑,去皮后白色,味甘,青香、滑膩。(淮南子原道訓〕:雪霜滖灖,浸潭菰蔣。[5]16李白(新林浦阻風寄友人〕:海月破圓景,菰蔣生綠池。[5]16李德裕(思山居一十首憶種菰時〕:雖有菰園在,無因及種時。[3]5401韋莊(贈漁翁〕:滿岸秋風吹枳橘,繞陂煙雨種菰蔣。[3]8021(本草綱目谷部菰米〕集解引陳藏器曰:雕胡是菰蔣草米。古人所貴。[4]1245表示清楚,在唐代菰米已遭到很高的重視,且出現(xiàn)人工栽培。蘇頌曰:至秋結實,乃雕胡米也。古人以為美饌。今饑歲,人尤采以當糧食。[4]1245可知,到了宋代,菰米食用漸少,多用于饑歲充饑,而且也很少被人工栽種用來供食用。自唐代以后,菰米被列為中藥見于各種本草著作中。如唐代蘇敬的(新修本草〕,孟詵的(食療本草〕,醫(yī)圣孫思邈的(千金要方〕;宋代唐慎微的(經(jīng)史證類備急本草〕(簡稱(證類本草〕)[6]以及明代李時珍(本草綱目〕等著作記載了將菰米用于治療消渴癥和胃腸疾患等。另外,秦漢時期的(神農(nóng)本草經(jīng)〕中也記載了菰米作為中藥的使用:用反桐木帶皮燒成灰,再將胡桃燒成灰,參加菰米一起研成碎末,用黃蠟溶化,攪拌成膏狀,天天臨近晚上涂擦到頭上,白發(fā)會變成黑發(fā)。在日本菰米被列為健康食品,被以為對高血壓、糖尿病等疾患有良好療效。[7]1.3北美菰米的歷史北美菰米是原北美土著印第安人的糧食。1960年美國開場了北美菰米的改進和商業(yè)化運作,并逐步推向世界市場。當前加拿大、匈牙利和澳大利亞已經(jīng)構成了北美菰米的產(chǎn)業(yè)化。1999年全世界的菰米產(chǎn)量約為1億kg。北美菰米已經(jīng)作為一種營養(yǎng)價值高、風味獨特、價值昂貴的健康食品,進入糧行、飯店、賓館、土特產(chǎn)商店和超級市場,還大量出口到歐洲的法國、德國和意大利等國。美國和加拿大的研究結果表示清楚,菰米富含蛋白質和維生素,且口感好。1.4我們國家菰資源現(xiàn)況菰米作為食物已經(jīng)有3000多年的歷史,始見于戰(zhàn)國后期著作(周禮〕,為重要的六谷之一。我們國家菰米資源極其豐富,除新疆、西藏外,全國各地的湖泊、溝塘、河溪和濕地均有生長,以長江中下游地區(qū)和淮河地區(qū)的一些水面更為常見。例如在我們國家華東、華北地區(qū)有著大量野生菰生長,十分是江蘇省的里下河地區(qū)資源尤為豐富。[8]菰生長較大的水面有:南四湖(南陽湖,獨山湖,昭陽湖,微山湖)、洪湖、太湖、洪澤湖,另外還有巢湖、高郵湖、駱馬湖、白馬湖、寶應湖、石臼湖等湖泊。我們國家國土資源綜合考察結果表示清楚[9]:太湖菰的面積為40km2,菰草每年產(chǎn)量約為28107kg;南四湖菰的面積約為133.3km2,菰草年產(chǎn)量約為6107kg;洪湖菰面積約為127km2,菰草年產(chǎn)量約為38.4107kg。翟成凱等[8]對我們國家東部平原地區(qū)的10個湖泊連續(xù)進行了5年的調(diào)查,估計其菰草面積為488km2,每年菰草和菰米的產(chǎn)量分別為55107kg和118107kg。然而我們國家菰米資源沒有得到重視,屬于自生自滅狀態(tài),沒有統(tǒng)一的種植和采摘,豐富的菰資源一直屬于閑置狀態(tài)。2中國菰米的營養(yǎng)價值我們國家菰米屬于全谷物,具有很高的營養(yǎng)價值,不僅含有豐富的蛋白質、必需氨基酸和脂肪酸、維生素以及各種微量元素,同時,氨基酸構成比例合理。我們國家菰米還含有大量生物活性物質,如抗性淀粉、膳食纖維、黃酮、皂甙、花色苷、植物甾醇等。除此之外,菰米具有調(diào)節(jié)異常血脂、血糖等成效,其營養(yǎng)保健功能已得到國內(nèi)外廣泛的認可和應用。2.1中國菰米的營養(yǎng)價值成分我們國家歷代均有菰米的食用記載。近代對于中國菰米的營養(yǎng)價值國內(nèi)研究還比擬少,上世紀90年代中期,翟成凱等[10]對中國菰米的一般營養(yǎng)成分、無機鹽、微量元素和氨基酸以及蛋白質成效比值(PER)進行了分析測定,并做了比擬。結果以每100克菰米計,含水分9.51g、蛋白質13.22g、脂肪1.02g、灰分1.30g、粗纖維1.70g、總碳水化合物73.20g、鈣23.81mg、鉻0.12mg、鈷0.06mg、銅0.19mg、鐵2.69mg、鋰0.03mg、鎂114.42mg、錳1.27mg、鎳0.03mg、磷289.78mg、鉀203.89mg、鈉3.85mg、鋅1.61mg、維生素B10.59mg、維生素B20.11mg、維生素E0.29mg,華而不實維生素B1、維生素B2、維生素E、鋅、鐵含量都高于普通大米。氨基酸含量及蛋白質成效比值如下:以每100g菰米計,含有丙氨酸0.69g、精氨酸1.13g、天門冬氨酸1.19g、胱氨酸0.37g、谷氨酸2.4g、甘氨酸0.59g、組氨酸0.38g、異亮氨酸0.5g、亮氨酸0.95g、賴氨酸0.62g、蛋氨酸0.28g、苯丙氨酸0.65g、脯氨酸0.38g、絲氨酸0.66g、蘇氨酸0.44g、色氨酸0.21g、酪氨酸0.44g、纈氨酸0.7g。菰米的蛋白質中18種必需氨基酸齊全,且含量較高,十分是蛋氨酸、胱氨酸和賴氨酸的含量遠遠超過大米和小麥粉。菰米的第一限制性氨基酸為蘇氨酸,其含量豐富,氨基酸評分為84,高于其他豆類和谷類。菰米的蛋白質含量為大米的2倍,蛋白質成效比值為2.75,高于精米面粉(0.6)和大米(2.18),也高于大豆(2.32)的文獻報告值[11],是一種優(yōu)質蛋白質。2.2中國菰米的活性物質中國菰米不僅含有豐富的營養(yǎng)成分,還富有大量的生物活性物質,平均每100g菰米總淀粉含量為65.47g,華而不實含直鏈淀粉為8.37g、抗性淀粉為11.73g;總膳食纖維(TDF)含量為7.24g,華而不實可溶性膳食纖維(SDF)為1.97g、不溶性膳食纖維(IDF)為5.20g;總黃酮為0.352g;總皂甙為0.254g;花色苷為2.4g;葉綠素為3.64mg/kg;植物甾醇為8.82mg/kg。[12,13]3中國菰米的保健價值唐代以后菰米逐步作為中藥,明代李時珍(本草綱目〕等著作記載了將菰米用于治療消渴癥和胃腸疾患。食品學研究證實菰米中砷、鎘、鉛等含量很低,動物實驗和人群調(diào)查證明其食用安全。[14]菰米含有很高的營養(yǎng)價值,十分是富含蛋白質、礦物質和維生素,其蛋白質成效比值為2.75,是優(yōu)質蛋白質的來源,無疑為糖尿病、肥胖和高血脂患者提供了良好的食物資源。3.1菰米的抗氧化損傷作用已有研究結果表示清楚,全谷物富含大量生物活性物質[15],尤其是抗氧化物質,能夠保衛(wèi)機體免受氧化應激損傷,在改善慢性代謝疾病中起重要作用,如肥胖[16]、代謝綜合癥[17]、糖尿病、心血管疾病[18]和癌癥[19]。菰米作為一種全谷物,并且含有豐富的黃酮、花色苷、皂甙和植物甾醇等抗氧化物質,可有效去除體內(nèi)自由基,維持體內(nèi)抗氧化和抗氧化體系平衡穩(wěn)態(tài)。另外,菰米還含有維生素E、微量元素如硒、酮等,這些物質介入了非酶促及酶促體系的抗氧化經(jīng)過。因而,菰米具有提高機體的抗氧化能力和抑制脂質過氧化反響的作用,能夠很好地改善慢性代謝疾病。細胞實驗和動物實驗也表示清楚菰米提取物能夠調(diào)節(jié)脂質代謝水平,抑制因游離脂肪酸太多引起的細胞氧化損傷,具有很強的去除DPPH自由基能力。[20]3.2菰米改善胰島素抵抗的作用菰米中含有較高水平的抗性淀粉和膳食纖維(包括可溶性膳食纖維、不溶性膳食纖維)。國內(nèi)學者也已通過動物實驗發(fā)現(xiàn):抗性淀粉能夠預防高糖飼料誘發(fā)的大鼠葡萄糖耐量異常,并改善糖尿病大鼠的糖脂代謝紊亂,提高胰島素敏感性,具有拮抗和減輕胰島素抵抗的作用。[21,22]也有研究顯示,增加全谷物食物和膳食纖維的攝入,降低高能量高脂肪食物的攝入,能夠有效降低血清葡萄糖水平和減輕2型糖尿病患者的系統(tǒng)炎性反響,加強胰島素敏感性和改善胰島素抵抗狀態(tài)。[23,24]用菰米喂養(yǎng)高脂誘導的胰島素抵抗大鼠,能明顯改善其血脂水平和胰島素抵抗。另外,中國菰米富含的其他生物活性物質,如植物固醇、多酚類等物質在改善胰島素抵抗中也發(fā)揮了重要作用。3.3菰米改善脂質毒性的作用菰米抗性淀粉(11.73/100g)的含量要高于精制米粉(7.71g/100g)和面粉(7.79g/100g),研究表示清楚抗性淀粉能夠降低餐后血糖和胰島素抵抗,抑制血漿TC和TG濃度,改善全身機體胰島素敏感性并減少脂肪的堆積。[25]有研究顯示,菰米脂質中富含大量多不飽和脂肪酸(主要是亞油酸和亞麻酸)[26],不飽和脂肪酸能夠減輕肝臟脂質的蓄積,降低機體毒性的發(fā)生[27]。除此之外,菰米還富含其他生物活性物質,如膳食纖維可增加脂肪氧化和減少脂肪在體內(nèi)的積蓄[28],皂甙可降低血脂和加強機體的抗氧化能力,它們共同作用使大鼠肝細胞內(nèi)脂質滴減少,血清和肝勻漿FFAs濃度降低,進而加速脂肪的分解,抑制肝細胞脂質的蓄積,降低FFAs對脂肪外組織的脂質毒性[29]。張紅等[30]研究發(fā)現(xiàn),中國菰米具有降低高脂膳食誘導脂代謝紊亂大鼠血脂的作用,并能改善高脂血癥的低度炎性狀態(tài)。近期的研究表示清楚,北美菰米的脂質含有豐富的營養(yǎng)成分,主要含有大量的植物固醇,酚類物質,維素E等,其含量高于普通的糙米、麥芽和麥麩[31],而這些植物化學物都具有改善血脂的生物學功能。3.4菰米控制體重預防肥胖的作用全谷物攝入與肥胖相關指標呈負相關,如體質指數(shù)、腰圍或腹型肥胖。菰米中含有較高水平的抗性淀粉和膳食纖維,通過增加腸道激素的分泌進而能夠增加飽腹感,減少食欲,控制體重。華而不實富含的可溶性膳食纖維增加食物在腸道內(nèi)的停留時間,延緩胃排空,減緩脂肪的吸收。不溶性膳食纖維的攝入能夠軟化糞便,增加糞脂和中性固醇排泄量,促進糞便。主要機制是增加脂肪氧化和減少脂肪蓄積發(fā)揮代謝性功能;通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸發(fā)揮腸道功能。[32,33]3.5菰米對心血管疾病和癌癥的預防作用流行病學研究已經(jīng)證實,增加富含膳食纖維的全谷物食物,能夠降低慢性代謝性疾病的發(fā)生,如肥胖、糖尿病、心血管疾病和癌癥。SDF能夠降低血糖水平,同時還能與膽汁酸結合并隨糞便排出體外,有助于降低膽固醇,減少因膽固醇升高而導致的心臟病、動脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生。[34]而IDF能吸收水分,軟化糞便,增加糞便的體積,刺激腸道蠕動,加速排便,以減少糞便中有害物質與腸道接觸的時間,降低人體患腸癌的概率。菰米含有高比例的抗性淀粉和膳食纖維,有助于發(fā)揮降低膽固醇,調(diào)節(jié)血脂的成效,進而起到降低冠心病、動脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)病率的作用。[35,36]另外菰米中含有的植酸、維生素E和酚酸能夠阻止致癌物質的生成,降低癌癥的發(fā)生。[37]菰米中含有的植物固醇含量是富含植物固醇副產(chǎn)品(包括米糠、麥芽、麥麩)的3.5倍,[38]能降低食物膽固醇的吸收,降低血膽固醇濃度,具有保衛(wèi)心血管的作用。小結我們國家野生菰資源豐富,分布廣泛,具有開發(fā)利用的條件和基礎。從營養(yǎng)價值來看,我們國家野生菰米具有很多其他谷類