《Food Research International》：Unveiling the technofunctional properties and impacts on the human intestinal microbiota of raw and germinated red rice (
Oryza sativa L.) from Northeast Brazil
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研究人员对巴西南部帕拉伊巴州栽培的原料红米（RR）和萌发红米（GRR）进行了全面表征，包括营养组成、理化性质、热稳定性、酚类谱、抗氧化能力，并通过体外结肠发酵模型评估了其经模拟消化后的组分对人体肠道菌群的潜在影响。结果表明，萌发增强了可发酵糖和生物活性酚类化合
研究人员对巴西南部帕拉伊巴州栽培的原料红米（RR）和萌发红米（GRR）进行了全面表征，包括营养组成、理化性质、热稳定性、酚类谱、抗氧化能力，并通过体外结肠发酵模型评估了其经模拟消化后的组分对人体肠道菌群的潜在影响。结果表明，萌发增强了可发酵糖和生物活性酚类化合物的含量。原料红米和萌发红米均促进了有益肠道细菌类群的生长，并刺激了短链脂肪酸（SCFAs）和γ-氨基丁酸（GABA）的产生。巴西红米显示出作为功能性食品成分用于肠道健康的潜力。
水稻（Oryza sativa L.）是全球超过一半人口的主食，提供全球约25%的卡路里摄入。尽管白米占据市场主导，但消费者对功能性食品的需求正推动食品工业转向黑米、紫米和红米等有色米品种。这类有色米因富含原花青素、儿茶素、表儿茶素等生物活性酚类化合物，被认为具有抗高血糖、抗增殖、抗炎等生物活性。然而，有色糙米往往质地较硬、烹饪时间长、感官特性不为消费者熟悉，加之碾米过程会脱去富含营养的外层组织，导致其消费有限。为提升稻米营养品质，萌发作为一种采后处理手段被广泛研究，其可激活内源酶系，使淀粉降解为可发酵糖，并改变酚类物质分布。但针对巴西东北部帕拉伊巴州本地红米品种，萌发对其技术功能特性和人体肠道微生物生态的影响尚缺乏研究。
因此，该研究以巴西帕拉伊巴州种植的原料红米（RR）和经72小时萌发的萌发红米（GRR）为对象，系统表征其营养组成、理化参数、热稳定性、结构特征、抗氧化能力和酚类谱；同时采用体外结肠发酵模型，联合荧光原位杂交（FISH）和核磁共振（NMR），评估消化后组分对10名健康志愿者粪便来源的肠道菌群组成和代谢的影响。结果表明，萌发显著增加了红米中可发酵糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）和总酚含量，并调整了膳食纤维组成；在发酵体系中，RR和GRR均促进了双歧杆菌、罗斯氏菌和普拉梭菌等有益菌群的丰度，刺激了短链脂肪酸和γ-氨基丁酸（GABA）的产生，且未刺激潜在有害菌群。该研究首次揭示了巴西本地红米及萌发处理的功能证据，支持其作为肠道健康功能性食品配料的开发潜力。
研究人员主要采用以下技术手段：水分、灰分、pH和酸度按AOAC法测定；蛋白质用凯氏定氮法；脂质用Folch法；膳食纤维用酶-重量法；矿物质用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）；可溶性糖和有机酸用高效液相色谱（HPLC）；酚类谱用HPLC-二极管阵列检测-质谱（HPLC-DAD-MS）；热性能用热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）；分子结构用傅里叶变换红外光谱（FTIR）；抗氧化能力用ABTS
•+、DPPH和FRAP法；经Infogest模拟胃肠道消化后，采用10名健康成人（男女各5名，年龄20–40岁，BMI 18.5–24.9 kg/m2，无抗生素使用史）制备粪便接种物进行48小时体外结肠发酵；菌群分析用FISH结合流式细胞术；代谢物用NMR并辅以主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA）。
3.1 营养组成与理化特性。化学分析显示，与RR相比，GRR的葡萄糖（0.55→7.87 g/100 g）、果糖（0.57→4.85 g/100 g）和麦芽糖（0.90→3.55 g/100 g）大幅上升，蛋白质从7.21 g/100 g降至4.91 g/100 g，脂质从0.50 g/100 g升至1.11 g/100 g；可溶性纤维从6.35降至1.51 g/100 g，不可溶纤维从2.00升至5.85 g/100 g。同时，GRR出现乳酸、乙酸和丙酸等新有机酸，钠、镁、钙、锰含量亦显著升高。这表明萌发将淀粉储备转化为低分子量可发酵糖，并重塑纤维和有机酸谱。
3.2 热分析。DSC和TGA显示，GRR在低于150°C的吸热峰更宽，主降解峰（约290–340°C）强度减弱且展宽，表明萌发使淀粉和蛋白质部分水解，降低了分子有序性和热稳定性，同时增加了水分结合能力。
3.3 FTIR。光谱显示GRR在约3300 cm
?1的羟基吸收增强，在1200–900 cm
?1多糖指纹区的峰形改变，表明糖苷键发生部分断裂和基质无序化，与热分析结果一致。
3.4 抗氧化能力与酚类化合物。ABTS
•+和DPPH法测得RR清除能力高于GRR，FRAP无显著差异；但总酚（可溶+不可溶）从145.12 mg/100 g升至180.92 mg/100 g。GRR中阿魏酸及其脱氢二聚体、p-香豆酸等显著增加，原花青素总量升高但六聚体消失。这提示萌发改变了酚类化合物的组成和提取性，可能影响其生物可及性。
3.5 体外结肠发酵的菌群变化。FISH-流式细胞术显示，在48小时发酵中，RR和GRR均提高了双歧杆菌、瘤胃球菌、罗斯氏菌和普拉梭菌等相对丰度，GRR对丁酸产生菌的促进更显著；肠杆菌科和梭杆菌属保持低水平。表明红米尤其萌发后可选择性支持有益肠道菌群。
3.6 代谢谱。NMR分析显示，发酵中葡萄糖、半乳糖等碳水化合物快速消耗，乙酸在24小时显著积累，丁酸持续上升至48小时；乳酸盐先升后降，提示种间交叉喂养。GRR培养基中检测到吲哚-3-乙酸，而RR未检出；GABA仅在发酵开始后出现，GRR中亦存在。PCA与HCA将不同底物和发酵时间分开，显示萌发显著改变代谢轨迹。
讨论部分强调，萌发通过修饰谷物基质，增加了可发酵底物和酚类化合物的可利用性，从而在体外发酵中促进产丁酸菌和代谢物的生成。GABA和吲哚-3-乙酸等微生物来源的代谢物与肠道稳态相关。总体而言，红米可被视为一种可发酵基质，其发酵产物可能有利于宿主健康。
翻译研究结论：该研究全面表征了巴西帕拉伊巴州栽培的原料红米和萌发红米，涵盖其营养组成、理化性质、热行为、酚类谱、抗氧化能力以及消化后组分对人肠道菌群的潜在影响。RR和GRR表现出不同的营养和功能特性，表明红米是膳食纤维、必需矿物质、生物活性化合物和可发酵底物的来源。在体外结肠发酵中，RR和GRR促进了有益肠道细菌类群的生长，并产生与肠道稳态相关的微生物代谢产物，进一步证实了这些谷物基质的功能相关性。该研究扩展了对巴西东北部本地红米成分和功能属性的认知，为将来体内研究和以促进肠道健康为目的的食品开发提供了科学依据。
