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发芽糙米对代谢综合征患者的影响

2019-09-10于洋汪德清潘纪春刘羿

中国食物与营养 2019年8期
关键词:代谢综合征血脂血糖

于洋 汪德清 潘纪春 刘羿

摘 要:对发芽糙米主要的营养因子、生理作用、研究现状及其对代谢综合征患者的血脂、血糖、血压以及肥胖的影响进行分析,提出发芽糙米在代谢综合征疾病防治中所面临的问题,展望其未来发展趋势,为发芽糙米更深入的研究提供科学依据。

关键词:发芽糙米;代谢综合征;血糖;血脂

代谢综合征是导致糖尿病、心脑血管疾病的危险因素[1]。研究表明,全球范围内代谢综合征的发病率为10%~40%不等,依据中华医学会糖尿病分会和美ATPIII代谢综合征诊断标准,中国18岁以上成人代谢综合征的患病率分别为6.6%和13.8%[2]。中国作为“稻米王国”,每年食用稻谷及其制品约1.2亿t,其中主要为精白米,与之相对应的为糙米,但糙米仅是稻谷经脱壳处理,直接食用口感较差,影响了糙米的市场发展,而糙米发芽后不仅可以改善口感粗糙的缺点,它的营养价值也得到大幅度地提高,主要是内部发生一系列生理生化的改变,产生促进身体健康预防疾病发生的成分[3]。近年来,发芽糙米受到大众的广泛青睐,尤其对代谢综合征人群的作用。本文综述了近年来对发芽糙米的主要研究进展。

1 发芽糙米概述

“发芽糙米”是一个新的膳食品类,是糙米在专用的设备下,通过技术性手段进行发芽。根据一定的温湿度环境,等糙米发芽到0.5~1mm时停止发芽,将其灭活,此时糙米保留其最大营养元素,得到的产品就是发芽糙米。糙米发芽实质是将糙米中所含大量酶被激活和释放,并从结合态转变为游离态酶解过程[4]。

1.1 发芽糙米中含有的主要营养因子及其作用

1.1.1 γ-氨基丁酸-GABA 发芽糙米的核心营养元素是γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),GABA是一种非蛋白质氨基酸,在动植物体内广泛存在,同时在高等动物神经系统内是重要的抑制性传递物质,在神经活动方面它也可以作为神经递质或神经递质的前体直接参与,同时参与多种机体代谢活动,生理活性很高[5]。不但可以改善脑血流量、增强脑细胞代谢、防止老年痴呆症、降低血压、神经镇定,还可以改善脂肪代谢起到减肥的作用,它还具有醒酒、防止皮肤老化等功能[6]。

1.1.2 六磷肌酸醇-IP6 IP6是一种由肌醇和6个磷酸离子构成的天然化合物。糙米中也含有IP6,在糙米中它和钙、铁等物质结合人体无法吸收。可是糙米在发芽过程中,在酶的作用下,使IP6和钙、铁等物质分离,变成能被人体所吸收的物质。研究表明,IP6对各种疾病有改善及预防效果,包括预防癌症、心脑血管疾病、糖尿病、精神病等[7]。美国FDA已经确认其功效性,目前美国已形成IP6市场规模,产品已达到100多种,日本厚生省也已确认其有效性。

1.1.3 谷胱甘肽 谷胱甘肽为活性三肽,具有抗氧化作用,能有效提高脑细胞的活力;参与高铁血红蛋白的还原作用及可以促进铁的吸收,防止溶血症;能与人体有毒化合物、金属重离子、致癌物质等结合并排出体外[8];能参与氨基酸的吸收和转移,具有消除疲劳感的作用;还具有抗艾滋病,保护并恢复人体内酶活性。

1.2 其他营养物质及其作用

发芽糙米含有丰富的食物纤维,起到排毒效果,能够帮助人体消化、清理肠胃,调理便秘情况,同时还可以使消化道有益菌群的环境得到改善[7];发芽糙米还富含较多的抗脂质氧化物质,如阿魏酸、植酸、谷维素、三烯生育酚等,日本学者信州大学教授茅原用动物所做的实验结果表明,发芽糙米中富含的抗活性氧植酸、阿魏酸等可以有效抑制黑色素的生成,保持皮肤白净,同时可以促进皮肤新陈代谢防止皮肤氧化、损伤、衰老,预防动脉粥样硬化、内脏功能障碍和癌症等[9];发芽糙米中的γ-谷维素可以使血清总胆固醇、甘油三酯含量降低,还可以降低胆固醇在动脉壁的沉积,使胆石的形成减少,促进血管微循环,防止身体节律失调,改善肠胃,抗血栓等[10-11];且发芽糙米还含有丰富的镁、钾、钙、铁、锌等微量元素,是维持身体正常代谢、增强免疫力不可或缺的营养元素[12]。

2 国内外发芽糙米的研究现状

日本是最早研究糙米的国家,日本的铃木早在1909年就对糙米胚芽中的活性成分进行了初步的研究[13],自1964年就开始提倡日本国民食用糙米,在1996年日本就已经研发出了富含GABA的米胚制品[14],为今后发芽糙米的发展奠定了基础,自此日本在发芽糙米的利用和新产品研发方面一直居世界前列。除日本外,在欧美国家,发芽糙米的研究已经深入细胞水平,因为发芽糙米不仅具有常见食品营养作用,还可以预防代谢综合征的发生及康复治疗等[4],如发芽糙米可以促进小鼠肝脏胆固醇代谢,降低心血管疾病的风险,可以种植识别培养抗癌化合物,可以降血糖、降血脂、辅助治疗糖尿病及并发症,改善记忆力预防老年痴呆等。因此,像新加坡、菲律宾、泰国及中国台湾和香港这些亚洲也产米的国家和地区,掀起了开发和食用发芽糙米的热潮[15]。并且中国台湾台北板桥农会于2002年8月生产出发芽糙米并成功上市[16]。发芽糙米的开发及生产,对我国食品工业“营养、卫生、方便”的发展有良好的促进作用,同时对稻米生物利用率的提高和功能性食品的研发提供了良好途径[15]。但在医学健康领域方面,我国对发芽糙米的研发还不算多,主要以食用营养成分和生物活性成分的研究为主,虽然我国对发芽糙米的研究时间较短,但随着对发芽糙米各种生理功能的深入认知及全谷物的推广和科学饮食的深入人心,以致我国对糙米的研究和生产也越来越重视,相信不久的将来发芽糙米将走进人们的生活[13]。

3 发芽糙米对代谢综合征的影响

3.1 对高血脂人群的作用研究

高脂血症的主要危害是加速全身动脉粥样硬化,继而引发心脑血管疾病,是人类健康的“隐形杀手”。因此,控制和降低血脂可减少心脑血管疾病发生风险。目前临床上治疗高脂血症大多以化学合成药物为主,但其长期服用均会引起人体肌肉和肝脏不同程度的损伤,因此,人们越来越倾向于通过改善饮食结构来控制血脂症的发生[17]。诸芸等[18]试验评价发芽糙米对社区血脂异常人群的干预效果,选取300例血脂异常病例作为研究人群,分别设对照组和干预组,组间对比表明,干预组人群的总胆固醇和低密度脂蛋白水平显著下降(P<0.001);干预有效率差异有统计学意义(P<0.001),年龄和性别差异无统计学意义。研究表明,摄入发芽糙米来替代等量的主食,可以有效降低血脂异常人群的血脂水平,同时对于慢性病的预防和控制有积极作用。袁列江等[19]研究发现,发芽糙米(PGBR)能显著改善高脂血症。试验采用酶法制备了发芽糙米膳食纤维(PGBR-DF),测定了PGBR-DF的组成,并研究了PGBR-DF的功能特性及降血脂活性。研究发现,PGBR-DF能显著改善高脂小鼠的胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)指标(P<0.05);特别是高剂量(10%)PGBR-DF可使高脂鼠的TC、TG指标恢复正常,与正常对照无显著差异(P<0.05)。胡玲玲等[20]以小鼠为实验对象,研究富硒发芽糙米(含硒0.870 mg/kg)对小鼠血脂水平和肝组织的影响。结果表明,富硒发芽糙米具有调节小鼠血脂水平、控制小鼠体重增长及保护组织的作用。王嘉怡等[21]研究发芽糙米米糠(GBRB)對高脂膳食大鼠血脂代谢及抗疲劳的影响,结果表明,GBRB 的摄入能显著降低大鼠血清TC、TG 以及LDL-C 水平,显示出GBRB的降血脂功效。食用高剂量GBRB 有利于大鼠游泳力竭时间延长,显示出GBRB 的抗疲劳功效。

3.2 对高血糖人群的作用研究

随着我国人口老龄化与生活方式的变化,糖尿病逐渐演变为流行病,严重影响着人们的健康,而饮食因素作为2型糖尿病的基本变量,越来越多的人知道其重要性。经常进食白米而产生过多的餐后高血糖症。据美国 “健康日”网站报道,发芽糙米有助于降低 2型糖尿病患病风险[22]。Taneerat等[23]研究发现,摄入 GABA 能使胰岛素释放量增加,这可以解释 GABA 引起糖尿病患者的血糖降低。李飞等[24]研究发现,发芽糙米中含有多种对人体有益的生物活性物质,这些生物活性物质具有降血糖、降低胰岛素指数、抗氧化、抗血栓、抗高血压及神经保护作用。发芽糙米能够降低血糖指数,改善2型糖尿病患者代谢指标,从而降低2型糖尿病的患病几率。赵桐等[25]发现,发芽糙米对2型糖尿病患者早餐后血糖也有一定影响,观察病情稳定的T2DM 住院患者67 例,分别于第1天、第2天、第3天早餐供给相同交换份的馒头、大米粥、发芽糙米粥作为主食,观察每日空腹(FPG)及早餐后0.5h(PG 0.5h)、1h(PG 1h)、2h血糖(PG 2h)。不同早餐主食对餐后血糖影响的情况: 三组患者的FPG 比较,差异无显著意义(P<0.05);糙米粥组PG1h、PG2h 低于馒头组、大米粥组;研究表明,发芽糙米对T2DM 患者的餐后血糖有一定改善作用。美国哈佛大学波士顿公共健康学院的孙奇博士介绍说,若我们每天以 50g 糙米代替白米,可使 2型糖尿病的患病率降低16%[26]。

3.3 对高血压人群的作用研究

研究表明,发芽糙米对高血压人群也有作用,可以有效降低血压。Ebizuka等[27]通过喂食高血压大鼠发芽糙米(含量 40%)食物,发现对自发性高血压大鼠的血压升高趋势有所控制。Mitsuo等[28]通过总结食用发芽糙米食品对大鼠及病人的降血压案例,建议发芽糙米可以用来作为辅助高血压治疗的食品。Nishimura等[29]通过让39例轻度高血压的成人分别食用富含 GABA 的米饭和普通米饭,与食用普通米饭相比,食用富含 GABA 米饭的成人在第1周、第6周、第8周的清晨检测血压,发现血压均有所改善。这些结果表明,富含 GABA 的米饭有改善清晨血压的可能性。

3.4 对肥胖人群的作用研究

肥胖是心血管疾病的核心危险因素,目前肥胖及其相关慢性疾病已成为我国当今重大的公共卫生问题。耿珊珊等[30]对发芽糙米对中老年超重和肥胖者代谢的影响进行研究,以发芽糙米取代相应量的主食,结果表明,发芽糙米对于肥胖病人的腰围、血糖和血脂均有改善作用,这表明发芽糙米作为一种新型主食有助于改善肥胖患者的代谢并减少肥胖并发症的发生。文琼等[31]发现,当在大鼠高脂饲料中添加不同剂量的发芽糙米时,可以发现明显减少大鼠体重的增加,说明发芽糙米可以有效抑制肥胖。

4 发芽糙米在研发及代谢综合征疾病防治中面临的问题和前景展望

目前国外发芽糙米比较成熟,相比其他国家我国的发芽糙米尚未被大众认可,虽然食用发芽糙米可以有效改善代谢综合征的发生,但是也并未被广泛推广给人们作为日常主要主食,通过查阅文献总结发现其中涉及的几个关键要素:

发芽糙米丰富的营养价值尚未引起人们关注和重视。发芽糙米能够有效防治代谢综合征的发生,主要营养因子为GABA,可以有效降低血糖、血脂、血压等指标,国内外对发芽糙米的研究主要以发芽工艺的优化和GABA的富集程度最高为主,但是不同品种发芽糙米GABA含量也不同,目前日本有GABA标准,发芽糙米中的GABA不低于15mg/100g。但是国内目前没统一的标准,无法保证GABA的含量,因此无法保证每一种发芽糙米都可以有效防治代谢综合征的发生。

通过动物实验和社区干预实验可以初步说明发芽糙米具有降低糖、降血脂、降血压及减肥等作用,且作用效果良好。同时也具有局限性,如实验数据量较小、实验时间较短、临床实验较少,同时对发芽糙米所含的各个功效成分是如何发挥生理作用的,其机理如何相关报道较少,因此得到的结果可以作为一个借鉴,希望以后相关实验数据可以得到完善[25]。

发芽糙米保存期间GABA等生理活性物质的稳定性等研究尚未深入,无法保证陈年的发芽糙米仍具备发芽糙米食疗的功效,而且相对于精米,发芽糙米更易氧化腐败,在高温高湿地区更加突出。发芽设备的不同,发芽糙米的产品质量也略有区别,发芽糙米制备工艺精细,因此成本较高,销售单价与普通精白米价格相比较高。

近年来,随着对发芽糙米功能性研究的逐渐增加,也说明人们对发芽糙米的认识逐渐加深,发芽糙米的营养成分较多,有一定的食用价值和保健价值,也都得到了研究者较高的认可,发芽糙米可以有效预防和控制血糖、血脂、血压、肥胖等疾病。以中国目前居民的流行疾病与发病形势來看,我们更加坚信健康饮食的重要性。发芽糙米的功能性研发对代谢综合征的控制起到了很好的作用。同时,作为稻谷生产大国,发芽糙米的研发可以有效提高稻米的营养价值和商业价值,推动发芽糙米的产业发展,提高了我国稻谷产业的附加值。同时发芽糙米的研究也是一项长期而艰巨的任务,因为要大规模生产发芽糙米需要研究人员开发更先进一流的设备,来提高发芽糙米的功能性价值,因此,今后发芽糙米的发展需要来自各界的关注与认知,让发芽糙米走进大众生活,让全民有个真正的良好的、健康的饮食结构。

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(责任编辑 李婷婷)

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