农学院吴殿星教授团队与瓦赫宁根大学Fogliano Vincenzo教授合作揭示胚乳高脂肪水稻慢消化和高谷维素营养特性

2021年10月28日，农学院核农所吴殿星教授团队与瓦赫宁恩大学Fogliano Vincenzo教授团队合作发表了题为“Rice varieties with a high endosperm lipid content have reduced starch digestibility and increased γ-oryzanol bioaccessibility”的研究论文。

据健康中国行动估算，我国糖尿病患病率12.8%，患者1.5亿；血脂异常患病率18.6%，患者1.6亿。普通水稻可消化淀粉的比例过高，属于典型高血糖生成指数（高GI）的食物。培育富含耐消化淀粉的水稻新品种，不但可以满足“糖尿病和肥胖症”的个性化需求，而且也是吃出健康的关键。

脂肪是影响米饭口感与芳香风味的重要物质，也是让米饭油光发亮特别诱惑的原因，其对淀粉消化会起抑制作用，但作用机制仍不明确。稻米中的脂肪，包括非淀粉脂和淀粉结合脂两大类，其中非淀粉脂显著高于淀粉结合脂，且一般在胚和种皮，日常食用部分胚乳中的脂肪含量很低。因高脂肪的水稻种质资源很少，相关研究鲜见报道。另外，大米中含特有的功能营养成分—“谷维素”，被美称为“美容素”，是植物性的黑色素抑制剂，具有去色斑使肌肤靓丽润白的独特功效，是护肤品的重要原材料来源，但一般多在糙米之中，也从米糠中提取。前期研究中，通过诱变技术从杂交水稻恢复系R7954创制了高抗性淀粉与胚乳脂肪含量成倍增加的稀缺性突变体。该研究对比揭示了高脂肪水稻的慢消化机制及高谷维素含量特性，旨在为“减肥又美容”大米及产品开发提供理论支撑。

研究利用标准化改进的胃肠道消化模型分析了消化特性，发现水稻胚乳脂肪含量与抗性淀粉含量呈显著正相关，而与淀粉消化限度和血糖生成指数呈显著负相关。胚乳中的内源脂肪，通过与直链淀粉结合形成淀粉-脂质复合体的形式，将部分淀粉转化为“慢消化淀粉”，从而显著降低了稻米的血糖生成指数。另外，该研究还发现普通水稻精米中的γ-谷维素含量很低，胚乳高脂肪突变体ALK3精米中的可提取γ-谷维素含量极显著增加，高达127.2μg/g，约为普通水稻（GZ93）的33倍，且同时具有较高的生物可得性(63.4%)。