中国农业科学院作物科学研究所揭示黑米抗氧化性的代谢机制

　　近日，中国农业科学院作物科学研究所水稻优异种质资源发掘与创新利用创新团队解析了水稻黑米抗氧化性的代谢机制，在代谢层面揭示了有色糙米与无色糙米、黑米与其他颜色糙米之间代谢产物及代谢通路的差异。8月23日，该成果在线发表于《食品化学（Food Chemistry）》杂志上。

 

　　据韩龙植研究员介绍，糙米是稻谷脱壳后仍保留种皮和胚的全谷粒米，比精米营养价值高。有色糙米尤其黑米与无色糙米相比，一般含有更多的蛋白质、微量元素、维生素等营养成分，且富含花色苷、酚酸、黄酮类化合物，具有较强的抗氧化特性。至今有关黑米等有色糙米抗氧化性的代谢机制研究鲜有报道。

 

　　该研究利用本团队创制的黑米、红米、糯米和白米（均为糙米）为试验材料，通过广泛靶向代谢组学分析，系统地解析了有色米和无色米，黑米和非黑米代谢物及代谢通路的差异。共鉴定到732种代谢物，分为12类，包括生物碱（10.25%）、氨基酸及其衍生物（10.25%）、黄酮（16.67%）、脂类（17.62%）、有机酸（10.52%）、酚酸（13.93%）等；分别鉴定到黑米与糯/白米、红米与糯/白米、黑米与红米间的差异代谢物281种、305种、241种、267种和265种。其中，黑米与糯/白米间差异代谢物中次生代谢物占50%以上，红米与糯/白米间差异代谢物中次生代谢物占40%以上。这些次生代谢物包括黄酮、酚酸、生物碱等。黑米与红米间的主要差异代谢物也是黄酮（34.89%）和酚酸（18.30%）。进一步分析黑米特有的117种差异代谢物表明，其中包括黄酮58种（49.57%）和酚酸25种（21.37%），且其主要的显著富集途径为黄酮类化合物的生物合成、花青素的生物合成、黄酮和黄酮醇的生物合成。本研究揭示了不同类型糙米间代谢产物和代谢通路的差异，为功能性水稻育种提供科学依据。

 

　　作科所已毕业博士张立娜和崔迪助理研究员为论文共同第一作者，作科所韩龙植研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133926