水果、蔬菜、全谷物等是我們飲食中不可或缺的食物,除了提供營養以外,它們的有益特性很大程度上都歸功于植物化學物質。這些植物化學物質很多是植物在生長過程中產生的次級代謝產物,主要用于幫助植物更好地適應環境。
據估計,全谷物中大概含有5000-25000種植物化學物質[1],其中,酚類化合物由于具有較強的抗氧化性,以及在預防慢性炎癥、心血管疾病等慢性疾病方面表現出突出的優勢,而得到廣泛關注。
01 谷物中被低估的酚類
作為植物中的一種次生代謝產物,酚類不僅能夠充當防御者來抵御病原體、寄生蟲和捕食者,還賦予植物五彩繽紛的顏色。
而作為飲食中的一種食物成分,它能在人體內表現出抗氧化活性,并且能降低慢性疾病的發生風險,于健康有益。
黑米、紅米的顏色來源就是花青素等酚類
酚酸和黃酮是最常見的酚類化合物
蔬菜和水果可謂是抗氧化食物中的佼佼者,尤其是經過眾多年的研究和科普,一些抗氧化能力突出的成員已深入人心,比如西藍花、紫甘藍等十字花科蔬菜,以及藍莓、葡萄等漿果類水果。
與之相比,全谷物更鮮為人知一些。其實,它不僅是膳食纖維的優質來源,也具有一定的抗氧化能力。
我們不妨先來比較幾種常見食物的抗氧化水平以及它們含有的酚類。
常見水果、蔬菜和全谷物的總抗氧化活性(上)和總酚類含量(下)。可以看出,全谷物中的酚類以結合態為主,與水果蔬菜有很大不同 | [2]
全谷物,尤其是玉米、小麥、燕麥,其抗氧化活性是很強的,每克玉米的總抗氧化活性相當于181.4μmol 的維生素C,與蔓越莓不相上下,而每克小麥相當于76.7μmol 的維生素C,接近紅葡萄和草莓,更是比許多蔬菜都要強。
全谷物抗氧化活性的一個重要基礎就是酚類。與水果、蔬菜不同,谷物中的酚類往往是以結合態的形式存在,玉米、小麥、燕麥、大米中的結合態酚類分別占到85%、76%、75%、62%。
這些結合態的酚類通過醚鍵、酯鍵等形式與膳食纖維、蛋白質捆綁在一起,被牢牢束縛在細胞壁中,在使用傳統萃取方式的科學研究中,只有那些游離態的酚類能被提取到,而占大頭的結合態酚類則很難被提取出來,因此,人們曾一度大大低估了谷物中的酚類含量,以及它的抗氧化能力。
酚類(E)往往與膳食纖維、結構蛋白等大分子連接在一起|[1]
02 麥麩中的主要酚類——阿魏酸
阿魏酸是小麥麩皮中含量最高、抗氧化活性最強的多酚化合物之一。
小麥麩皮的營養成分 | [4]
它在麥麩中與膳食纖維等碳水化合物交聯,充當物理屏障和化學屏障。一方面,其抗氧化活性可以對抗具有破壞性的氧自由基,另一方面,其澀味則可以阻止昆蟲等動物的取食。在我們體內,它可以提高機體自身的抗炎、抗氧化能力,改善內皮和脂質代謝水平,有利于動脈粥樣硬化患者的健康。FDA已將阿魏酸列為抗氧化劑。
由于阿魏酸的健康效應,其衍生物也被應用開發為藥品,并且有很多收錄在我國藥典中[5]。比如阿魏酸鈉就是一種心血管系統用藥,用于動脈粥樣硬化、冠心病、腦血管疾病等心腦血管性病癥的輔助治療。阿魏酸酯,也就是我們常說的谷維素,是以三萜醇為主體的阿魏酸酯混合物,可用于鎮靜助眠。
此外,阿魏酸也在護膚領域得以應用。一是因為它的強抗氧化作用,能抑制酪氨酸酶(酪氨酸酶是一種氧化酶,參與黑色素的生成)活性,從而抑制皮膚老化,起到美白皮膚的效果;二是在紫外線區域290-330nm附近吸收良好,而較容易誘發皮膚色斑的紫外線區域在305-310nm。在日本,早已有公司開發阿魏酸系列護膚品和防曬品[6]。
03 小麥中特有的酚類類脂:ARs
ARs(烷基間苯二酚)是1964年首次在小麥、黑麥中發現的一種麥類特有的酚類類脂,它不僅具有抗氧化性,而且在腸道健康、抑制癌細胞生長方面發揮重要的作用,是全谷物中的重要活性物質。
由于ARs幾乎只存在于小麥、黑麥等全谷物的麩皮中,精細制粉加工所得的谷類精制面粉或精制產品中含量極低,因此通常作為人體攝入小麥、黑麥等全谷物產品的生物標記物,2015年,國家糧食局在糧食行業標準中,將其作為評價全麥粉品質的重要標準之一。
全麥粉的質量指標 [7]
04 谷物中的酚類有兩大特點
1、集中在外層
全谷物的酚類往往集中在外層結構,比如全麥粉中,小麥麩皮貢獻了83%的酚類、79%的黃酮、78%的玉米黃質、51%的葉黃素,以及42%的β-隱黃素。
全麥粉中植物化學物的百分比分布|[2]
2、在結腸處才被釋放
谷物中的結合態酚類,被緊密束縛在膳食纖維中,而膳食纖維難以在上消化道被消化,因此這些活性成分就隨之一路直達結腸,在腸道微生物的作用下,膳食纖維被分解利用,附著在膳食纖維上的各類物質得以釋放,發揮活性,進而表現出健康益處。這或許也是全谷物能夠在結直腸處發揮健康效應,降低結直腸癌風險的一個關鍵因素吧。
體外模擬麥麩膳食纖維在消化系統中釋放的結合酚類物質的總含量,左為可溶纖維,右為不可溶纖維。結腸微生物群的發酵釋放了更多的結合酚類物質,隨著結腸發酵時間的延長,釋放的結合多酚含量增加,12和24h含量降低推測可能是釋放出來的酚酸已被逐漸降解或被機體緩慢吸收利用所致|[3]
在實際生活中,全谷物要經過清洗、蒸煮熟化后才能食用,這個過程可能會損失掉一部分酚。尤其是煮,一部分可溶性的游離酚會溶解到水中,隨之流失。相對而言,蒸制可能在保留全谷物的抗氧化活性上優于煮制[8]。
另外,經微生物發酵后的麥麩或許可以保持較好的抗氧化性甚至有所增強。乳酸菌、酵母菌都是比較有效的菌種,日常生活中,可以通過將小麥麩皮加入到生牛乳中發酵,得到高纖維高蛋白的酸奶,也可以用于饅頭、面包等發酵類主食的制作,不僅提升營養,有利于消化吸收,對風味和口感也能起到一定的改善效果[9]。
結合我國近幾年的流行病學和膳食調查結果,看看自己身邊的朋友和親人的健康狀況,再對照下自己的體檢結果,我們不妨花一點時間重新審視下自己的飲食,看看作為自己健康第一人的責任是否真正履行到位。如果沒有,那就從此刻開始吧!
參考文獻:
[1]Acosta-Estrada et al. Bound phenolics in foods, a review[J]. Food Chemistry, 2014, 152: 46-55.
[2]Liu R H. Whole grain phytochemicals and health[J]. Journal of Cereal Science, 2007, 46(3):732-737.
[3]張玲.麥麩膳食纖維中結合多酚的釋放研究[D].天津科技大學, 2022.
[4]美國農業部國家營養標準參考數據庫.
[5]中華人民共和國藥典 2020版.
[6]許仁溥等.阿魏酸應用開發[J].糧食與油脂,2000(06):7-9.
[7]《LS/T 3244-2015 全麥粉》.
[8]楊凌霄. 加工方式對全谷物提取物體外抗氧化活性影響研究[D].江南大學,2015.
[9]王雨晴,辛嘉英,徐陽等.小麥麩皮在食品中的應用及微生物發酵改性的研究進展[J].食品研究與開發,2022,43(17):194-202.
來源: 豐益糧油科普