張啟發院士提出應關注和發掘黑米 對營養健康和糧食安全的重大潛在價值
張啟發院士提出應關注和發掘黑米
對營養健康和糧食安全的重大潛在價值
“黑米在中華文化傳說中一直被認為是一種延年益壽的食品,但其真正的價值尚未被人們認識,應該重視和發掘?!比涨?,中國科學院院士、華中農業大學張啟發教授在Nature Review Genetics 上撰文,提出上述說法。
張啟發表示,稻谷是世界許多地區的主要食物來源,除淀粉外,稻米還含豐富多樣的營養物質,包括蛋白質、維生素、膳食纖維、類黃酮等次生代謝物、不飽和脂肪酸油、礦物質等。這些營養素存在于果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳之中。然而,千百年來,出于對口感美味的追求,消費者越來越偏愛精米,其結果是把谷物中約80%的營養物質和有益成分當作米糠,沒有被很好地利用。
2008年,英國學者在《自然-生物技術》發表論文,報道了對癌癥敏感的Trp53突變小鼠用三種飼料(標準飼料、添加普通番茄的飼料和添加富含花青素的紫番茄飼料)飼喂的對比試驗,發現相對于普通番茄添加飼料和標準飼料,含紫番茄的飼料可使小鼠壽命延長28%。研究者推測,花青素對小鼠健康的效應是其作為抗氧化劑的功能的直接影響,它同時激活了內源性抗氧化防御系統和信號通路。受這個研究的啟發,張啟發開始關注稻米的營養價值和可能產生的健康效益。
稻米有多種不同的顏色,如黑米、紅米等。在中華文化傳說中,黑米長期以來被認為是延年益壽的食品。近二十年來,許多基于動物模型的研究表明,黑米水溶性提取物(含花青素和其它花色苷)對多種非傳染性疾病包括癌癥、心血管疾病、糖尿病和代謝綜合征等具有防治作用。紅米和黑米的色素分別為原花青素和花青素,存在于果皮和種皮之中。按解剖結構,稻谷的細胞組織層從外到內依次為:果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳。除色素外,果皮種皮還含有膳食纖維及其他營養物質,糊粉層富含蛋白質、不飽和脂肪酸油、維生素、礦物質,胚含有多糖及其他生物活性物質。人們食用的精米只有胚乳,其成分主要為淀粉及少量的蛋白質。因此必須食用全谷才能最大限度地獲得稻米的營養物質,發揮其健康效益??梢韵胂?,如果廣大的消費者都能食用全谷尤其是黑米,無論是對城市居民還是自產自食的種稻農民,都將會產生難以估量的營養和健康效益。
不僅如此,在稻谷加工的過程中,糙米(除谷殼外的全部,又稱全谷)的得率(糙米率)為80%,而整精米(僅胚乳)的得率(整精米率)一般不到60%。因此,與精米相比,食用全谷稻米可使食用部分增加30%以上,即相當于增產30%,而且增加的都是營養精華。此舉不僅會大大減輕糧食需求壓力,保障糧食安全,提高營養水平;而且還可減少糧食生產對環境的壓力,促進農業綠色發展。綠色優質的稻米還可為農民增收作貢獻。因此,張啟發主張應該努力實現“主食全谷化”,尤其是“黑米主食化”。
然而,一個巨大的障礙是糙米普遍難煮,食味欠佳,阻礙了人們消費黑米的意愿。多少年來,黑米在市場上一直被列入雜糧的行列,生產和消費量都很低。而且,大多數消費者用煮粥的方式食用黑米,不僅攝入量少,而且煮的時間長,營養元素損失大,吸收利用得少??梢?,改善黑米的蒸煮和食味品質就是尋找開發稻米產能和營養富礦的“金鑰匙”。
近十多年來,張啟發團隊聚焦黑米的蒸煮和食味品質開展研究工作,取得了重要進展。他們篩選到了良好的蒸煮特性和適口性的黑米種質資源,應用基因組育種技術提高其產量、適應性以及對病蟲害的抗性。這些改良的品系現已進行了多年多點的田間試驗,取得了可喜的結果。
張啟發相信,在不久的將來,“黑米主食化”會變為現實,成為水稻科技工作者對人類糧食安全和營養健康的新貢獻。