ScienceShare| 科学私享
全谷物大米:对淀粉消化率和糖脂代谢调控的最新认识
导 读
2022年6月10日, 华中农业大学程子航、赵思明、张宾佳*;湖北工业大学乔冬玲;中南林业科技大学林亲录;英国纽卡斯尔大学Fangwei Xie*联合在国际期刊 Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety (Q1,IF: 15.79)发表题为 “Whole grain rice: Updated understanding of starch digestibility and the regulation of glucose and lipid metabolism”的综述性论文,2022年7月23日被选为封面论文。 该文第一作者为程子航,通讯作者为张宾佳和Fangwei Xie。
如今,由于葡萄糖和脂质代谢紊乱,代谢性疾病(如高血糖、2型糖尿病和肥胖症)是全世界人类面临的最严重的健康问题之一。越来越多的证据证实,膳食干预(健康食品)可以有效地调节代谢综合征。富含膳食纤维和多种生物活性化合物(如γ-氨基丁酸、γ-谷维素和多酚类)的全谷物大米(WGR)不仅可以抑制淀粉消化,防止血糖水平快速上升,还可以减少氧化应激和对肝脏的损害,从而调节葡萄糖和脂质代谢。摄入WGR后,淀粉消化的速度与机体的血糖水平直接相关。因此,本综述研究了不同因素(如添加剂、烹饪、发芽和物理处理)对WGR淀粉消化率的影响。此外,还讨论了人类和动物实验中关于摄入WGR或其产品与降低血糖和血脂水平以及减少糖尿病和肥胖症发病率之间的关联机制。此外,还提供了关于开发具有健康益处的WGR产品的信息。


WGR含有膳食纤维和许多生物活性化合物,如γ-氨基丁酸、谷维素、生育三烯酚和多酚,它们在调节淀粉消化率和糖脂代谢以及防治糖尿病、肥胖症、高血糖症、高胆固醇症和其他代谢性疾病方面发挥了积极作用。特别是,WGR中高水平的蛋白质和膳食纤维限制了淀粉的消化,而WGR中含有的多酚类物质通过氢键与淀粉链相互作用,降低了淀粉的消化率。添加外源物质(如麸皮、多酚提取物和酶)以及改变蒸煮方法、发芽程度和物理处理(如高压、加湿和冻融循环)改变了WGR的淀粉消化率,从而改变了血糖生成指数;而且这些影响因素可以纳入糙米加工成不同的食品。此外,WGR在调节葡萄糖和脂质代谢方面发挥了积极作用,更好地控制了血糖水平以及血清和肝脏的脂质水平;这些作用在发芽处理后变得更加突出,与γ-氨基丁酸和谷维素含量的明显增加有关。
关于WGR对葡萄糖和脂质代谢影响的机制研究,一般都是从体外实验或动物实验开始来确定一种现象,然后设计合理的膳食方案供人类验证,并通过动物实验探索其机制。 这些实验表明,食用WGR或麸皮提取物可以通过改善氧化应激和胰岛素抵抗,抑制葡萄糖生成,调节葡萄糖基转移酶来调节糖代谢。而对脂质代谢的调节主要是通过减少脂质积累和脂肪酶活性,改善肝脏氧化应激,增加胆汁酸代谢来实现的。此外,富含膳食纤维和多酚的WGR对肠道菌群有益,进而改善葡萄糖和脂质代谢。这些改善效果对患有糖尿病和肥胖症的病人尤其显示出来。
因此,WGR有多种营养物质和生物活性化合物,影响WGR的淀粉消化率,并通过各种途径调节体内的葡萄糖和脂质代谢。从长远来看,WGR食品对人类健康是有益的,但具体的激活机制还需要进一步确定。利用WGR中的营养物质开发新的健康和美味的食品将大有可为。然而,WGR是多种物质的集合体,要分离出WGR中的各种物质并研究它们对人们健康的单独和综合影响,还需要做很多工作。此外,还需要确定一个人每天食用多少WGR产品才能达到预期的改善效果。摄入WGR中的活性物质后,动物和人直接灌服的效果是否有差异,也需要进一步阐明。在动物实验中仍更多地使用生的WGR,而人体实验主要涉及煮熟的WGR,这一事实也需要在分析WGR的健康影响时加以考虑。此外, 尽管最近人们对WGR对与代谢疾病密切相关的葡萄糖和脂质代谢的积极影响给予了很大关注,但仍然需要系统地努力研究如何通过创新技术获得平衡的感官属性和健康益处。因此,开发口味更好、营养更丰富、保质期更长的各种WGR产品来更好地满足未来消费者的需求,是极为重要的。
图文赏析

图1. 稻米的结构示意图。例如,水稻含有大约20%的谷壳、70%的胚乳、8%的谷糠和2%的胚芽(Van Hoed等人,2006)

图2 WGR及其发酵或发芽产品对葡萄糖和脂质代谢的不同调节机制

图3 糙米经过不同程度的研磨和热风处理后的外观。转载自J. Wu等人(2016)

图4 WGR通过基因表达对葡萄糖代谢的调节:(a)糙米通过激活IRS1/PI3K/Akt信号通路对葡萄糖代谢的调节;(b)PGBR通过基因表达对GLUT的调节。

图5 米糠通过调节肠道菌群的短链脂肪酸(SCFAs)的产生来调节葡萄糖代谢。经许可转载自Si等人(2018)

图6 WGR对脂质代谢的调节:(a)WGR通过多种途径对脂质代谢的调节,红色代表促进,绿色代表抑制;(b)黑米对HFD小鼠脂质代谢的调节。
原文链接
来源:科学私享 返回搜狐,查看更多
责任编辑: