当前世界环境

介绍

在重要的农作物中，谷物是世界范围内的经济商品之一。它们通过主要的基本食品成分和营养改善了公众健康。众所周知，食用植物性食物，包括水果、蔬菜、全谷物、谷物和坚果以及海洋食品，在预防疾病和改善健康方面发挥着关键作用。大米(栽培稻谷类作物是世界一半人口的主要食物来源。人口年平均增长率约为1.5%，估计人均每天消耗约250克大米，预计到2025年大米需求将增加到40% (Gurdev, 2014)。农业在印度经济中起着重要作用，年GDP为14.5%，是发达国家中最大的;农业只贡献了5%等, 2013)。大米受欢迎的原因是它易于消化，提供人体健康所需的蛋白质，并提供许多操作特性。亚洲国家以20亿人获得80%的能量需求，包括碳水化合物(80%)，蛋白质(7-8%)，脂肪和纤维(3%)的大米消费领先(Juliano, 1985)。为了提高稻谷、副产品米糠的产量和改善营养保健性能，开展了许多研究。营养保健品被定义为食品或食品的一部分，通过预防或减少疾病的机会对人类健康有益(布劳尔，1998年)。Stephen Defelice在1989年将“营养”和“制药”这两个词结合起来，创造了“营养保健品”这个词。市场营销行业对营养保健品没有监管定义(Zeisel, 1999)。γ-谷米醇(谷米醇)是一种重要的化合物，可以降低血液中的胆固醇并降低肝脏中的胆固醇水平(Rohrer和Siebenmorgen, 2004)。大米中的抗氧化剂有助于减缓糖尿病和阿尔茨海默病的发病，并在预防心脏病和癌症方面发挥作用(Adom和Liu, 2002)。本文综述了黑米的历史背景、在饮食、药用、植物化学方面的重要性、改良和未来的关注。 We discuss opportunities of dark purple scented rice includingChakhao这是一个很有前途的研究领域，旨在可持续利用这种主要作物，以满足营养和饮食需求，解决全球健康方面的重大挑战。

大米的药用价值

许多研究人员已经开始研究水稻的独特特性，包括古印度阿育吠陀文献。古代文献强调了中国、印度尼西亚、印度、马来西亚、缅甸和泰国等亚洲国家在利用大米治病和作为主要食物方面的重要作用。东方文字特别提到整个糙米是完美的食物。中国人早在公元前2800年就知道了大米的药用价值，当时中国皇家医生用它来治疗疾病，并相信它有助于恢复人们的安宁和安宁。干燥发芽的米粒被用来促进消化、肌肉调理和肠胃气体的排出。中国人对水稻的利用有着丰富的知识。大米用于健脾，胃，增加食欲和治疗消化不良。同样，在大多数亚洲国家，大米最常用于各种治疗，包括传统的马来西亚人用煮熟的大米作为眼霜和体内组织的急性炎症。米粉用于治疗皮肤病。柬埔寨人用成熟的植物壳治疗痢疾和利尿症。 People of the Philippines use rice polish know as bran, (提基提基)作为维生素B的极好来源，治疗和预防脚气病(Vir等.， 2005年)、营养不良和慢性疾病(Dipti等, 2012)。在印度，大米自古以来就扮演着重要的角色，伟大的传奇帕拉沙罗用梵语写道，大米代表着活力，大米也代表着活力，大米确实是实现生活所有目标的手段。所有人，神灵、恶魔和人类都以大米为生”(Majumdar和Banerji, 1960)。印度社区的药用特性非常丰富，比如泰卢固民歌(Raju, 1984)。流行病学研究表明，水稻具有抗氧化特性，可减少对生物分子结构的破坏，在预防慢性疾病中发挥重要作用。

水稻和米糠的植物化学

对水稻植物化学物质的研究已经确定，米糠，米粒的外层是-米黄醇和维生素e的丰富来源，包括生育酚和生育三烯醇。这些营养化合物在防止食品氧化损伤方面起着重要作用，在生物活性方面有着广泛的应用。红米和紫米米糠的酚类和类黄酮含量高于颜色较浅的米糠。市场上常见的白米和浅糙米品种的米糠，总酚含量为30- 50%(最低)等, 2012)。水稻脑还含有重要的生物活性植物化学物质，包括阿魏酸甾醇，包括γ-米醇及其主要成分，如环阿魏酸酯(CAF)、24-亚甲基环阿魏酸酯(24-mCAF)、β-阿魏酸谷甾醇(β-SF)和阿魏酸油菜甾醇。该化合物因其在病理学中的重要作用而被广泛研究。的在活的有机体内和在体外对水稻脑的研究发现，阿魏酸植物甾醇通过下调炎症转录因子核因子kB (NF- kB)，从而降低炎症酶COX-2、NOS和促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达，从而发挥抗炎介质的作用。存在于麸皮中的植物甾醇阿魏酸通过抑制NF-κB间接激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARγ)，帮助上调血脂联素水平(Islam)et al。, 2011)。麸皮还提供抗氧化剂，包括维生素E、谷维素、优质油、蛋白质、降胆固醇蜡和抗肿瘤化合物，如麸皮糖(Rohrer和Siebenmorgen, 2004;Chaudhary和Tran, 2001)。水稻脑的不皂化部分由两种抗氧化剂组成，生育三烯醇和γ (γ)-稻谷醇。生育三烯醇属于维生素E族，γ (γ)-谷米醇因其潜在的健康益处(IRRI)而被广泛研究。麸皮还含有可溶性和不可溶性纤维。这种不溶性纤维增加了人体的胃肠道，导致大便频繁，通过速度更快，需要更小的压力来排出和吸收胆汁酸，以防止其在体内被重新吸收(Wells, 1993)。麸皮还能降低血液中的血清胆固醇水平，有助于降低有害的低密度脂蛋白(LDL)，增加有益心血管健康的高密度脂蛋白(HDL)水平。米糠油(RBO)在4周内显著降低LDL/HDL比率19%，在2周后有效(Berger等, 2005)。麦麸中含有磷、钾、镁、钙、锰等微量元素。镁可以改善血糖控制，帮助预防胰岛素抵抗。由于米糠中含有植物营养素，如辅酶q10和属于维生素b的pangamic acid，因此米糠可以提供能量提升。这些营养素对线粒体中的能量代谢和电子传递至关重要，并且是有效的细胞间抗氧化剂。辅酶q10提高心脏肌肉的能量。γ -谷维素在燃烧脂肪和增加瘦体重方面是有效的。许多研究表明，在大鼠的饮食中，大米脑浓度为7%的oryazanol会减少骨质流失，增加骨质疏松症的风险。麸皮中的叶黄素和玉米黄质也能改善视力，减少白内障的发生。麸皮中的必需脂肪酸，如ω -3、ω -6、ω -9和叶酸，有助于眼睛健康。维生素K和肌醇六磷酸(IP6)通过清除血液中的钙并储存在骨骼中，帮助防止肾结石的形成。 Inositol Hexaphosphate helps in inhabiting urinary calcium oxalate crystallization. Inositol, phospholipid and Vitamin B complex detoxifies the important parts of the human body including the liver, control liver cirrhosis and improve cell regeneration. The fiber helps in reducing and removing the toxics, improving optimum pH for digestion and allows frequent stool passage leads to prevent colon cancer. Natural antioxidants like tocopherols, tocotrienol and oryzanol are rich in the bran of black rice (Godber等, 1994)。合成抗氧化剂丁基化氢苯甲醚(BHA)和丁基化羟基甲苯(BHT)的有害作用引起了人们对寻找天然抗氧化剂的关注。如果与公众分享米糠的重要性和知识，就可以满足这一要求。对米糠的研究表明，500 ppm的大米抗氧化剂与200 ppm的BHA/BHT混合物提供相同数量的抗氧化剂(hetiarachchy)等, 1993)。稻谷醇、生育酚和生育三烯醇可预防氧化应激和脂质氧化等, 2006)。植物甾醇已显示出作为生物活性底物的功能，有助于减少人类疾病的风险(Tham, 1998年)。植物甾醇的生物学功能已通过降低胆固醇和抗癌作用得到证实(Awd和Fink, 2000;安德森等, 2004)。植物甾醇的典型代表普遍存在于植物中et al。图1所示为谷甾醇、豆甾醇和油菜甾醇。这种化合物由于其作为常规饮食的天然成分的营养特性而引起了广泛的关注(Eussen)等, 2011;Jones and Abumweis, 2009)。全谷物中的甾醇也引起了人们的广泛关注，因为全谷物消费的增加与慢性疾病风险的降低有关(Liu, 2007)。含有全谷物的植物化学物质，如甾醇和酚类化合物，对健康有益等, 2011;Gani等, 2012)。特别是，当与水果和蔬菜一起食用时，已知大米含有独特的植物甾醇补充物(Lloyd, 2000)。植物甾醇可能在食用大米提供功能性益处方面发挥着重要作用。用于测定植物甾醇的典型方法包括气相液相色谱法等.， 1999)和高效液相色谱法(Kasama等, 1987)。米糠和糠油的组成如表1和表2所示。

图1:的化学结构 (1)谷甾醇(2)豆甾醇(3)油菜甾醇 点击这里查看图

表1:米糠油脂肪酸组成

Sl.No	脂肪酸	百分比
1	棕榈酸	15.0%
2	硬脂酸	1.9%
3.	油酸	42.5%
4	亚油酸	39.1%
5	亚麻酸	1.1%
6	花生酸	0.5%
7	二十二烷酸	0.2%

来源:米糠油

表2:米糠成分

序列号	组成	百分比
1	蛋白质	11.5 - -17.2%
2	淀粉	10 - 55%
3.	灰*	8 - 17.7%
4	纤维	6.2 - -31.5%
5	可溶性纤维	1.9 - -2.4%
6	不可溶性纤维	4.4 - -29%
7	磷	1.5 - -1.7%
8	钾	1.4 - -1.5%
9	镁	0.78%
10	生育酚(糙米)	22-31 ppm
11	钙	0.02%
12	糙米醇(糙米)	500 - 720 ppm
13	生育三烯醇(糙米)	2.0 - -26.0 ppm

(资料来源:Wells, 1993)

米糠糖及其性能研究

米糠糖如米糠阿拉伯木聚糖化合物(RBAC)已被临床证明具有三倍NK细胞活性，增加T淋巴细胞和B淋巴细胞，并具有重要的抗氧化和抗炎活性。利用生物技术从香菇中提取的一种酶已获得专利，用于修饰存在于米糠中的RBAC。作为一种免疫调节剂，BRM4随着时间的推移保持其有效性。临床试验表明，BRM4是安全的，没有副作用。在全球使用的过去12年中，没有任何药物相互作用的报告病例。BRM4是全球公认的免疫系统严重受损人群的黄金标准免疫产品(大和制药，2009年)。

米糠糖(RBS)是米糠中含有的多糖成分，具有抗肿瘤作用(Godberet al。, 2002)。在一项关于大鼠肿瘤预防和抑制肿瘤生长的研究中，认为RBS具有抑制癌变和延长生存率的作用。如果RBS能够成功提取，米糠可能成为高价值药品的来源(Takeshita等, 1992)。许多关于米糠碾磨时间、籽粒厚度分数、品种和环境条件的研究发现，在美国南部、AB647、Bengal、Cypress、Dellmati、LaGrue、Toro 2和Wells的水稻品种中，生育酚、生育三烯醇和γ-米醇的水平存在差异(Bergman和Xu, 2003)。这些研究表明，植物化学物质的含量似乎受到品种和地理位置的影响。Rohrer & Siebenmorgen，(2004)在他们的研究中将水稻品种柏树和德鲁的粗米分为三个厚度分数。结果表明，较厚的玉米粒比较薄的玉米粒含有更高的营养成分。在世界上许多热带地区，谷物、豆类或豆类、根和块茎是人类饮食的主要来源et al。, 2008)。糙米比普通精米含有丰富的膳食纤维、植酸、维生素B、维生素E和γ氨基丁酸(GABA)等营养成分。

糙米的γ氨基丁酸

营养成分，如膳食纤维，植酸，维生素B和E，和γ氨基丁酸（GABA)在糙米品种中含量丰富。这些成分在胚芽和麸皮层(香槟)中被注意到等, 2004)。GABA是一种已知的非蛋白质氨基酸，广泛分布于植物和哺乳动物组织中;也存在于细菌和酵母中(Wang, 2006;Komatsuzaki等, 2007)。它作为抑制性神经递质在中枢神经系统中起主要作用。大脑中GABA水平的改变会导致癫痫、帕金森氏病和僵硬人综合征等神经系统疾病等, 1995)。许多关于GABA的研究证实了它在治疗多种疾病中的作用。动物静脉注射GABA (Stanton, 1963;拉赛尔达等.， 2003)和人类(Elliott和Hobbiger, 1959)已经报道降低血压。平行研究表明，含有高水平GABA的植物可有效治疗酒精相关症状(Cha and Oh, 2000)、调节血压(Nakagawa and Onota, 1996)、心血管疾病和糖尿病管理(Hagiwara等, 2004)。冈田克也等。(2000)在他对GABA的研究中发现，连续8周摄入GABA可以抑制血压，改善绝经期或老年期的失眠和自主神经紊乱。GABA是由谷氨酸脱羧酶(GAD)和磷酸吡哆醛作为辅助因子催化l -谷氨酸脱羧合成的等, 1999)。谷氨酸也是许多其他物质的前体，包括谷胱甘肽等.， 2004)和精氨酸(Donald and Carl, 1950)。人们对GABA作为食品生物活性成分的使用越来越感兴趣。图2列出了上面提到的一些重要化合物的结构。

图2:重要化合物 存在于深紫色水稻品种中 点击这里查看图

改进

由于缺乏对曼尼普尔黑糯香米的医学和营养特性的了解，对它的研究很少。近年来，我国在芳香稻种质资源的收集、鉴定与评价、野生稻与栽培稻的遗传差异研究、同工酶分析的遗传多样性研究和变异分析(Medhabati)等方面开展了一些改进工作等, 2009;Medhabati等, 2012;Medhabati等, 2013;Medhabati等, 2013 b)。曼尼普尔黑香糯米具有34个形态特征。Medhabatiet al。(2014)利用双单倍体纯合子育种系的花药培养发育技术，培育出“查hao Amubi - Basmati 370”新型水稻杂交种，提高产量，提供更好的品质和高营养保健性能的水稻。对这些水稻品种进行了11个形态农艺性状及病虫害反应评价。分子生物学、基因组学研究、转基因育种和分子标记在传统育种方法中的应用为分子植物育种奠定了基础，这将对曼尼普尔黑米等地方水稻品种的改良具有重要意义。

未来的关注和机遇

黑米糠的重要性在普通民众中得到了普及，因为它提供了许多促进抗氧化剂和健康补充剂所必需的重要化合物。抗氧化剂，如花青素，在大米中非常多产，有助于对抗心脏病，癌症和相关疾病。食品业和饮料业可以探索米糠的潜力，以促进人体健康，并为人体提供补充营养素，因为合成化合物有副作用。对原料中蛋白质的需求一直在增加，这导致从众多来源获得的新蛋白质的鉴定研究增加(El Nasri)等, 2007)。该蛋白质应具有食品加工应用所需的理想功能和营养品质。热带国家的人们把谷物、豆类、块根和块茎作为有价值的人类饮食和人类健康的补充(菲利普斯)等, 1999)。曼尼普尔对国产芳香黑糯米的需求不断增加。在不影响籽粒品质、蒸煮品质和香气的前提下，努力培育高产品种。改良品种可出口到香型糯米需求量大的东南亚和东亚国家。转基因作物的进步在产量、更好的质量和对生物和非生物因素的抗性方面提供了巨大的好处，但问题是环境和农学影响(Kansal和Sangha, 2013)。这引起了全球的关注和辩论。因此，利用重要种质的新型杂交技术进行作物改良已成为满足印度等发展中国家需求和提供营养特性的理想解决方案。

讨论

城市人口健康意识的提高和改善农村人口健康状况的要求，导致对天然来源保健品的需求不断增加。已经开展了许多研究，以鉴定从各种来源获得的新蛋白质(Lamsal等, 2007;μ等, 2009)。新蛋白质应具有理想的功能和营养品质，以被食品加工业所接受等一个l。,2009)。热带地区的人们日常饮食主要依靠谷物、豆类或豆类、块根和块茎。³⁷随着对粮食的需求不断增加，以满足不断增长的人口，需要一种现代方法来改进作物品种。农民和农业科学家正在寻找最先进的技术，如代谢组学，以了解作物产品生化成分的细节知识，以及在工业单位的储存、运输和加工过程中是否有任何变化。这些步骤包括从食品生产到加工，对到达消费者手中的作物质量有重大影响。

米糠是稻米加工的宝贵副产品，含有大量的营养化合物，包括可食用的脂质。米粒含有5%的麸皮，其中12-18.5%是油。米糠油在世界范围内并不流行，但需求量正在增加。米糠油含有一系列脂肪，47%为单不饱和脂肪，33%为多不饱和脂肪，20%为饱和脂肪。麸皮的一部分含有12%-13%的油和高度不皂化成分(4.3%)。这包括生育三烯醇(维生素的一种形式)、山核桃醇和-谷甾醇;有助于降低血脂的血浆水平。米糠还含有高水平的膳食纤维倍葡聚糖、果胶、胶和4-羟基-3-甲氧基肉桂酸(阿魏酸)。

结论

人们对鉴定和合成更好的食品和药用营养大米的兴趣日益浓厚。近几十年来，随着人们对植物性健康饮食习惯的关注，对该类化合物的需求量不断增加。因此，需求与生产之间存在着巨大的差距。因此，茶草可作为一种潜在的膳食抗氧化剂来源，用于营养医学，改善人们的健康状况。综上所述，曼尼普尔深紫香米在营养、医药和治疗等方面具有重要意义，其研究方向是可持续利用这一主要作物。我们可以期望通过探索和利用其多方面的潜力来改善健康和社会地位，从而实现增值生产和经济发展。

确认

作者感谢未知的同行审稿人为改进稿件提出的宝贵建议，感谢IBSD主任提供的基础设施和印度新德里科学技术部的财政援助。

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