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为解决有色米糠中酚类化合物稳定性和生物可及性差等问题，研究人员开展微囊化米糠提取物（MRBEs）研究。筛选出 3 个优质品种，经微囊化后 MRBEs 抗氧化、抗癌活性显著提升，且可控释放酚类，为功能食品开发提供依据。
大米作为全球主要粮食，其 bran 富含酚类、黄酮等活性物质，在抗氧化、抗癌等方面潜力显著。然而，这些生物活性化合物在加工储存中易降解，且酚类化合物具热敏感性，烹饪高温会影响其生物特性，同时其生物可及性也有待提升，如何稳定并提升其功能特性成为研究焦点。在此背景下，相关研究人员开展了针对微囊化有色米糠提取物的系列研究，旨在优化提取方法，提升其稳定性与生物可及性，挖掘其在功能食品领域的应用价值。
国际水稻研究所等机构的研究人员围绕微囊化有色米糠提取物展开研究。研究筛选出 Balatinao 可变紫米、Ketan Hitam 可变紫米和 Kintuman 红米三个优质品种，通过微囊化技术处理，对其抗氧化、抗癌特性及生物可及性进行评估。研究发现，微囊化处理显著增强了提取物的抗氧化和抗癌活性，为米糠资源的高值化利用提供了重要参考。该研究成果发表在《Food Hydrocolloids for Health》。
研究采用了多种关键技术方法。首先是样本筛选与处理，选取 542 份稻谷样本（含棕色、紫色、可变紫色、红色等类型），经种植、干燥、脱壳、研磨等处理用于后续分析。其次运用响应面法（RSM）优化酚类提取参数，以乙醇浓度、超声提取时间和温度为变量，对总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）等进行评估，确定最佳提取条件。然后通过喷雾干燥进行微囊化制备，以麦芽糊精和阿拉伯胶为壁材，与米糠提取物混合后干燥得到微囊化粉末。此外，还运用了扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、分光光度法等对微囊化产物进行理化性质、抗氧化成分及能力表征，通过 MTT 法评估抗癌活性，利用体外消化模型研究生物可及性，并借助高分辨率质谱进行代谢组学分析。
3.1 抗氧化成分与能力筛选
对 542 份棕色全谷物大米样本进行抗氧化成分和能力筛选，通过聚类分析等方法，从 Cluster 3 中筛选出 Balatinao 可变紫米、Ketan Hitam 可变紫米和 Kintuman 红米三个抗氧化能力优异的品种，其对 HCT116 结肠癌细胞的抑制活性强于中位值样本。
3.2 提取参数优化
利用 Box-Behnken 设计优化提取参数，结果表明乙醇浓度、提取温度和时间对 TAC、DPPH 和 FRAP 有显著影响。最佳条件为 51.244% 乙醇、60℃、1 小时，此条件下各抗氧化指标值较高，且模型预测可靠性较好。
3.3 微囊化产物理化性质
微囊化产物具良好理化性质，如较高的包封效率（Kintuman MRBE 达 96.78%）、水溶性指数（WSI 超 90%），吸湿性低。SEM 显示微胶囊呈球形，表面有褶皱；FTIR 表明提取物成功包封，且与壁材有相互作用。
3.4 生化与代谢组学分析
微囊化后，Ketan Hitam MRBE 的 TPC、TFC、TAC 和 DPPH 活性较高。代谢组学分析显示，不同品种提取物酚类组成有差异，微囊化后部分酚类含量降低，但 Ketan Hitam MRBE 仍保留较多活性成分如 epicatechin、sinapic acid 等。
3.5 抗癌特性
MRBEs 对 HCT116 和 A549 细胞具显著抗癌活性，Kintuman MRBE 对结肠癌细胞抑制效果更强，Ketan Hitam MRBE 对肺癌细胞作用更优。对 Ketan Hitam MRBE 进行分馏，发现 Fraction 1 含丰富花青素、酚酸和黄酮，抗癌活性显著。
3.6 生物可及性
体外消化研究表明，多数抗氧化成分在胃阶段释放增加，肠阶段有所下降。不同品种 MRBEs 中酚类的生物可及性存在差异，如 epicatechin、p-coumaric acid 和 trans-ferulic acid 在各阶段表现不同。
研究表明，微囊化技术有效提升了有色米糠提取物中酚类化合物的稳定性、生物可及性及抗氧化、抗癌活性。Ketan Hitam 可变紫米和 Kintuman 红米的微囊化提取物展现出优异的功能特性，其富含的花青素、酚酸和黄酮等成分在抗癌等方面作用显著。该研究为米糠副产物的高值化利用提供了技术支持，推动其在功能食品、营养补充剂等领域的应用，有助于解决营养挑战，促进可持续农业与健康产业发展。同时，研究揭示的酚类释放模式和作用机制，为深入开发基于微囊化技术的功能性食品提供了理论依据。
