综述：黑米的生物活性成分、功能特性、健康益处及食品应用的综合评述

这篇综述系统阐述了黑米（Oryza sativa L.）作为"超级谷物"的营养价值与健康潜力，重点解析其高含量花青素（C3G/P3G）、γ-谷维素（γ-oryzanol）及酚类物质的抗氧化（SOD/GSH-Px）、抗炎（NF-κB/MAPK）、抗糖尿病（α-淀粉酶抑制）等分子机制，并探讨其在功能食品开发中的应用前景。

　　

黑米：从传统谷物到现代功能食品的跨越

1. 引言
黑米（Oryza sativa L.），又称"帝王米"或"禁米"，因其深色外皮富含花青素而区别于普通稻米。作为亚洲传统主食，黑米的蛋白质含量达8.16%，抗氧化活性是白米的6倍，其独特的营养构成使其成为连接传统饮食与现代健康应用的桥梁。全球约200个黑米品种中，中国拥有62%的遗传多样性，印度东北部则是重要产区，当地品种"Chakhao"（曼尼普尔语"美味米"）包含Chakhao Amubi等四个主要亚型。

2. 营养与生物活性成分
黑米的营养核心集中于麸皮层：

• 花青素：以矢车菊素-3-葡萄糖苷（C3G）和芍药素-3-葡萄糖苷（P3G）为主，含量高达9.13 mg/g（麸皮），受OsMYB3等基因调控。
• γ-谷维素：麸皮中含量3.95-7.72 mg/g，通过稳定细胞膜脂质和调节肠道菌群（如增加Akkermansia）发挥降胆固醇作用。
• 酚酸：包括阿魏酸、对香豆酸等，以结合态（226.70 mg/g）和游离态存在，其抗氧化效率与邻二羟基结构相关（IC₅₀ 5-28 μM）。
• 维生素E：含γ-生育酚（19.36-63.29 mg/kg），通过抑制脂质过氧化链式反应保护生物膜。

3. 健康机制与应用
3.1 代谢疾病调控
黑米提取物（BRE）通过AMPK/PI3K/AKT通路改善胰岛素抵抗，降低高脂饮食大鼠空腹血糖（50 mg/kg剂量，8周）。其α-葡萄糖苷酶抑制活性（IC₅₀显著低于α-淀粉酶）可延缓碳水化合物消化。

3.2 心血管保护
"Chakhao Poireiton"品种能上调HDL-C和ApoA1，同时降低LDL-C、CRP等动脉粥样硬化标志物。在ApoE缺陷小鼠中，BRE可使动脉斑块稳定性提高47%。

3.3 神经保护
C3G通过抑制Aβ_25-35诱导的tau蛋白磷酸化，改善阿尔茨海默病模型小鼠的记忆障碍。发酵黑米还能缓解PM_2.5引发的神经炎症。

3.4 抗癌特性
麸皮提取物对T47D乳腺癌细胞（抑制率93.64%）和HL-60白血病细胞（IC₅₀ 3.4 mg/mL）具显著细胞毒性，其机制涉及RAS/RAF/MAPK通路调控。

4. 食品创新
黑米已成功应用于：

• 烘焙食品：含23.25%蛋白质的高纤维饼干
• 发酵饮品：菲律宾"Tapuy"米酒（酚类含量9.73 mg GAE/mL）
• 微胶囊化产品：泰国Luem Pua米糠花青素微球，生物利用度提升2.3倍

5. 未来展望
当前研究需突破花青素热不稳定性（烹饪损失率>30%）等技术瓶颈。国际水稻研究所（IRRI）正通过"APART计划"在阿萨姆邦推广Kalamalifula等品种，以应对全球微量营养素缺乏挑战。作为兼具文化价值与科学潜力的功能谷物，黑米在预防医学和食品工业中的双重角色值得持续探索。