张启发院士Nature Review Genetics上撰文：关注和发掘黑米对营养健康和粮食安全的重...

张启发院士观察黑稻谷长势（通讯员 张庆路 摄）

“黑米在中华文化传说中一直被认为是一种延年益寿的食品，但其真正的价值尚未被人们认识，应该重视和发掘。”日前，中国科学院院士、我校张启发教授在Nature Review Genetics 上撰文，提出上述说法。

张启发表示，稻谷是世界许多地区的主要食物来源，除淀粉外，稻米还含丰富多样的营养物质，包括蛋白质、维生素、膳食纤维、类黄酮等次生代谢物、不饱和脂肪酸油、矿物质等。这些营养素存在于果皮、种皮、糊粉层、胚和胚乳之中。然而，千百年来，出于对口感美味的追求，消费者越来越偏爱精米，其结果是把谷物中约80%的营养物质和有益成分当作米糠，没有被很好地利用。

2008年，英国学者在《自然-生物技术》发表论文，报道了对癌症敏感的Trp53突变小鼠用三种饲料（标准饲料、添加普通番茄的饲料和添加富含花青素的紫番茄饲料）饲喂的对比试验，发现相对于普通番茄添加饲料和标准饲料，含紫番茄的饲料可使小鼠寿命延长28%。研究者推测，花青素对小鼠健康的效应是其作为抗氧化剂的功能的直接影响，它同时激活了内源性抗氧化防御系统和信号通路。受这个研究的启发，张启发开始关注稻米的营养价值和可能产生的健康效益。

稻米有多种不同的颜色，如黑米、红米等。在中华文化传说中，黑米长期以来被认为是延年益寿的食品。近二十年来，许多基于动物模型的研究表明，黑米水溶性提取物（含花青素和其它花色苷）对多种非传染性疾病包括癌症、心血管疾病、糖尿病和代谢综合征等具有防治作用。红米和黑米的色素分别为原花青素和花青素，存在于果皮和种皮之中。按解剖结构，稻谷的细胞组织层从外到内依次为：果皮、种皮、糊粉层、胚和胚乳。除色素外，果皮种皮还含有膳食纤维及其他营养物质，糊粉层富含蛋白质、不饱和脂肪酸油、维生素、矿物质，胚含有多糖及其他生物活性物质。人们食用的精米只有胚乳，其成分主要为淀粉及少量的蛋白质。因此必须食用全谷才能最大限度地获得稻米的营养物质，发挥其健康效益。可以想象，如果广大的消费者都能食用全谷尤其是黑米，无论是对城市居民还是自产自食的种稻农民，都将会产生难以估量的营养和健康效益。

不仅如此，在稻谷加工的过程中，糙米（除谷壳外的全部，又称全谷）的得率（糙米率）为80%，而整精米（仅胚乳）的得率（整精米率）一般不到60%。因此，与精米相比，食用全谷稻米可使食用部分增加30%以上，即相当于增产30%，而且增加的都是营养精华。此举不仅会大大减轻粮食需求压力，保障粮食安全，提高营养水平；而且还可减少粮食生产对环境的压力，促进农业绿色发展。绿色优质的稻米还可为农民增收作贡献。因此，张启发主张应该努力实现“主食全谷化”，尤其是“黑米主食化”。

然而，一个巨大的障碍是糙米普遍难煮，食味欠佳，阻碍了人们消费黑米的意愿。多少年来，黑米在市场上一直被列入杂粮的行列，生产和消费量都很低。而且，大多数消费者用煮粥的方式食用黑米，不仅摄入量少，而且煮的时间长，营养元素损失大，吸收利用得少。可见，改善黑米的蒸煮和食味品质就是寻找开发稻米产能和营养富矿的“金钥匙”。

近十多年来，张启发团队聚焦黑米的蒸煮和食味品质开展研究工作，取得了重要进展。他们筛选到了良好的蒸煮特性和适口性的黑米种质资源，应用基因组育种技术提高其产量、适应性以及对病虫害的抗性。这些改良的品系现已进行了多年多点的田间试验，取得了可喜的结果。

张启发相信，在不久的将来，“黑米主食化”会变为现实，成为水稻科技工作者对人类粮食安全和营养健康的新贡献。