生物加工對(duì)谷物中植酸結(jié)構(gòu)及活性的影響研究

施宗情, 譚 斌, 張篤芹

(上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院1,上海 200000)

(國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院2,北京 100037)

抗?fàn)I養(yǎng)因子是指對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、利用和吸收產(chǎn)生不利影響的一類物質(zhì)。谷物中抗?fàn)I養(yǎng)因子主要分為三類:第一類是植酸,能夠降低礦物質(zhì)和微量元素的生物利用率;第二類包括蛋白酶抑制劑和植物凝集素等,能夠降低蛋白質(zhì)和淀粉的消化率;第三類為β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖,能夠降低能量利用率[1]。還有一些其他抗?fàn)I養(yǎng)因子,例如降低動(dòng)物攝食率的單寧、影響人體生長(zhǎng)的皂苷和降低礦物質(zhì)生物利用率的草酸等[2]。植酸作為谷物中最重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子,表現(xiàn)出有益和抗?fàn)I養(yǎng)的雙重特性,一方面,作為抗?fàn)I養(yǎng)因子與蛋白質(zhì)、淀粉和礦物質(zhì)結(jié)合而降低這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶解性,影響功能性、消化和吸收[3];另一方面,植酸的抗氧化性和螯合特性使其具有抗炎、抗癌、抗糖尿病、預(yù)防阿爾茲海默癥等有益效果[4]。

利用不同的生物加工方式對(duì)谷物進(jìn)行處理,可以改變谷物的結(jié)構(gòu)和組成、改善加工性能、增強(qiáng)功能活性[5]。生物發(fā)酵、萌芽和酶處理是應(yīng)用最廣泛的3種生物加工方式,不同生物加工方式對(duì)谷物結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)成分和功能活性的影響是不同的,但其降解植酸的本質(zhì)都是利用植酸酶(微生物酶和植物內(nèi)源酶)的作用[6]。

目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者多聚焦于植酸降解及功能活性的研究,而對(duì)于植酸在谷物中的含量與分布,不同水平時(shí)功能活性差異,以及各種生物加工方式對(duì)植酸影響的報(bào)道相對(duì)較少。因此,文章綜述了谷物中植酸的分子結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)、含量與分布,以及其對(duì)人體的功能活性,進(jìn)一步歸納了生物發(fā)酵、萌芽和酶處理3種生物加工方式對(duì)谷物中植酸活性的影響以及植酸的應(yīng)用,最后通過對(duì)谷物中植酸未來的研究熱點(diǎn)及發(fā)展方向進(jìn)行展望,期望為谷物中植酸的進(jìn)一步研究和開發(fā)應(yīng)用,探索合理利用植酸的谷物加工技術(shù)提供參考。

1 谷物中植酸的概述

1.1 植酸的分子結(jié)構(gòu)與物化性質(zhì)

谷物中的植酸通常與磷結(jié)合,以植酸磷的結(jié)合形態(tài)存在[7]。谷物種子中,植酸進(jìn)一步與肌醇和鈣、鎂、鐵等金屬離子絡(luò)合形成植酸肌醇六磷酸酯。植酸分子中有12個(gè)可解離的氫離子,可分三步電離而呈強(qiáng)酸性,外觀為淡黃色或褐色的漿狀液體,不耐熱,易溶于水、95%乙醇和丙酮,難溶于無水乙醚、苯、氯仿,遇高溫分解為肌醇和磷脂,濃度越高則越穩(wěn)定[8]。

1.2 谷物中植酸的含量與分布

植酸主要分布于單子葉谷物種子(如小麥和水稻)的糊粉層和麩層中,約占植酸總質(zhì)量的90%,另外的10%分布于胚芽[9]。在藜麥等雙子葉植物中,植酸主要分布于整個(gè)胚乳中[10]。利用高效液相色譜法測(cè)定植酸磷或肌醇1,2,3,4,5,6-六烷基磷酸(IP6),發(fā)現(xiàn)植酸磷在稻米麩皮中含量最高,其次是糙米、谷殼和白米[7]。短、中、長(zhǎng)3種粒型水稻中植酸含量存在顯著差異,大部分位于稻米的麩皮和外胚乳部分[11]。谷物中植酸的分布與礦物質(zhì)有一定相關(guān)性,糙米中植酸和鎂、鈣、錳、鐵4種礦物質(zhì)的分布與植酸均呈現(xiàn)從外層到內(nèi)層逐漸遞減的趨勢(shì)[11]。植酸可被植酸酶降解,谷物中,黑麥、小麥和大麥的內(nèi)源性植酸酶活性相對(duì)較高,不同谷物中總磷、植酸磷以及植酸酶活性的含量范圍匯總見表1。

表1 谷物中總磷、植酸磷、植酸酶活性的范圍[12-15]

2 植酸的活性

谷物中的植酸以較高水平存在時(shí),會(huì)與人體重要的礦物質(zhì)結(jié)合,降低人體對(duì)這些礦物質(zhì)的消化和吸收效率;當(dāng)植酸以相對(duì)較低水平存在時(shí),植酸對(duì)人體又會(huì)發(fā)揮有益健康的功能活性,但發(fā)揮不同功能特性時(shí)植酸具體的含量范圍尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。

2.1 植酸的有利功能活性

2.1.1 抗氧化作用

植酸在不同生物體系中的抗氧化作用機(jī)制不同,一方面,植酸可以通過產(chǎn)氫破壞自氧化過程中生成的過氧化物,抑制酮、醛等產(chǎn)物的生成,另一方面,植酸中磷酸基團(tuán)可以與金屬離子螯合,阻止羥基游離基的生成,達(dá)到抗氧化作用。植酸的抗氧化活性使其具有多種藥用價(jià)值,比如控制血糖和抑制癌癥等。植酸的血糖控制作用表現(xiàn)在2個(gè)方面:1)富含植酸的谷物食品可減緩碳水化合物的消化速率,抑制血糖過快升高,從而延緩糖尿病發(fā)病[16];2)植酸與過渡金屬結(jié)合,可預(yù)防和治療由金屬誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)糖基化[17]。大多數(shù)抗癌藥物沒有針對(duì)癌細(xì)胞的特異性靶點(diǎn),而植酸與癌細(xì)胞可進(jìn)行特異性結(jié)合,使正常細(xì)胞不受損傷,例如植酸可特異性抑制肝癌細(xì)胞HepG2的生長(zhǎng)[18]。此外,國(guó)內(nèi)外還有植酸及植酸去磷化代謝產(chǎn)物(四磷酸肌醇IP4和五磷酸肌醇IP5)抑制前列腺癌細(xì)胞端粒酶活性[19]和結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖[20]等的研究報(bào)道。

2.1.2 螯合作用

鈣和草酸的結(jié)晶是腎結(jié)石形成的主要因素,由于植酸對(duì)鈣的親和力比草酸更強(qiáng),可降低腎結(jié)石疾病(泌尿系結(jié)石)的患病風(fēng)險(xiǎn)[21]。這種螯合特性還會(huì)抑制人體對(duì)一些金屬離子的吸收而降低金屬中毒幾率,可用于阿爾茲海默、帕金森病神經(jīng)退行性疾病的預(yù)防。例如,植酸通過抑制神經(jīng)瘤細(xì)胞產(chǎn)生淀粉樣蛋白-b-肽(Ab)而達(dá)到預(yù)防阿爾茲海默病的目的[22]。帕金森氏病與過量的鐵積累有關(guān),植酸可作為鐵螯合劑降低腦鐵負(fù)荷,并抑制1-甲基-4-苯基吡啶(MPP)誘導(dǎo)的多巴胺能細(xì)胞死亡[23]。

2.2 植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用

植酸最主要的抗?fàn)I養(yǎng)作用表現(xiàn)在對(duì)人體內(nèi)重要微量礦物元素(包括鈣、鐵、鋅)的結(jié)合作用,干擾人體對(duì)其的吸收和利用,使人體罹患缺鐵性貧血癥、佝僂病、骨質(zhì)疏松癥和免疫系統(tǒng)等疾病。此外,植酸與蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)發(fā)生結(jié)合,改變這些營(yíng)養(yǎng)元素在胃腸中的存在狀態(tài)而影響人體消化[13]。

2.2.1 植酸與礦物質(zhì)的相互作用

植酸結(jié)合礦物質(zhì)的機(jī)制為,植酸中6個(gè)帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)與2種及以上帶正電的金屬形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[24]。谷物中植酸引起礦物質(zhì)缺乏的程度取決于植酸與礦物質(zhì)的摩爾比,當(dāng)摩爾比大于1個(gè)臨界標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),谷物中的鋅、鐵、鈣的吸收就會(huì)受到抑制。植酸與礦物質(zhì)的摩爾比可以作為谷物中礦物質(zhì)生物有效性的指標(biāo)[25]。植酸和鈣的結(jié)合取決于兩者的摩爾比,且具有pH依賴性,在堿性環(huán)境下(pH 8)植酸和鈣的結(jié)合能力更大[26]。

植酸含量與鋅吸收呈負(fù)相關(guān),五磷酸和六磷酸的結(jié)合態(tài)植酸能顯著抑制鋅的吸收[27]。在植酸螯合的所有必需礦物質(zhì)中,鋅與植酸形成的絡(luò)合物最為穩(wěn)定[28]。因此,就生物利用度而言,鋅可能是受植酸影響最大的礦物質(zhì)[4]。鈣含量也是影響鋅吸收的因素之一,高鈣高鋅時(shí),鈣與鋅共同競(jìng)爭(zhēng)植酸分子上的結(jié)合位點(diǎn),從而抑制植酸對(duì)鋅的結(jié)合[29];高鈣低鋅時(shí),鈣會(huì)促進(jìn)植酸對(duì)鋅的沉淀,抑制鋅的吸收[30]。

植物來源的鐵在人體中的吸收率較低,當(dāng)植酸存在時(shí),鐵的吸收情況更差[31]。鐵的吸收還會(huì)受到鈣的影響,無鈣條件下,植酸會(huì)降低非血紅素鐵的生物利用度;有鈣條件下,植酸對(duì)空腹非血紅素鐵的生物利用度都沒有影響[32]。此外,植酸與鎂的結(jié)合性較差,對(duì)錳的吸收只有輕微的抑制作用,對(duì)銅的吸收沒有抑制作用[33]。

2.2.2 植酸與蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相互作用

植酸對(duì)多種消化酶,如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等的活性具有抑制作用,能夠降低蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。

植酸可以與各種蛋白質(zhì)結(jié)合引起胃腸狀態(tài)的改變而影響人體消化。植酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合形式根據(jù)pH的不同可分為2種:當(dāng)pH低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí),植酸及其鹽可與蛋白質(zhì)分子的組成單位氨基酸結(jié)合,形成植酸-蛋白質(zhì)二元不溶復(fù)合物;當(dāng)pH高于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí),二價(jià)金屬陽離子可作為“橋梁”形成植酸-金屬陽離子-蛋白質(zhì)三元復(fù)合物。植酸和蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物改變了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)而降低了其溶解度,不僅影響蛋白質(zhì)的利用率,還會(huì)影響其功能特性[34]。除此之外,植酸鹽會(huì)干擾胃蛋白酶在調(diào)節(jié)和啟動(dòng)蛋白質(zhì)消化過程中的雙重作用,導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率降低。

植酸既可以通過氫鍵與淀粉直接結(jié)合,又可以與淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合物發(fā)生相互作用而與淀粉間接結(jié)合。植酸對(duì)淀粉的消化率無影響,因?yàn)橹菜峥杀恢菜崦附到?從而不會(huì)對(duì)淀粉消化的相關(guān)酶(如α淀粉酶)活性產(chǎn)生影響[37]。

與脂肪的相互作用方面,研究者在玉米中發(fā)現(xiàn)一種由鈣/鎂-植酸鹽、脂和肽組成的復(fù)合體“脂聯(lián)素”,植酸鈣和脂類在家禽腸道中形成的金屬肥皂影響了脂類能量的利用[38]。

3 不同生物加工方法對(duì)植酸活性的影響

通過生物加工可以減少植酸的含量,進(jìn)而降低其對(duì)礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物利用率的影響。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于生物加工(主要包括生物發(fā)酵、萌芽和酶處理)對(duì)谷物中植酸含量影響的研究報(bào)道匯總見表2。

表2 不同生物加工方式對(duì)谷物中植酸的影響

3.1 生物發(fā)酵

谷物中的植酸、胰蛋白酶抑制劑、單寧和低聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子可通過生物發(fā)酵分解形成多肽、游離氨基酸、酚類化合物和可溶性纖維等物質(zhì),從而被降解甚至完全去除[49]。多數(shù)微生物在發(fā)酵過程中都可以降解植酸,例如乳酸菌、黑曲霉和無花果霉等,曲霉菌種的微生物中植酸酶活性最高[50]。微生物對(duì)谷物中植酸的降解機(jī)制體現(xiàn)在3個(gè)方面:一是,谷物中內(nèi)源性植酸酶的降解作用,內(nèi)源性植酸酶的最適pH為5,發(fā)酵過程中的酸化可以激活內(nèi)源性植酸酶的活性。二是發(fā)酵過程中,微生物的生長(zhǎng)代謝可分泌產(chǎn)生外源性植酸酶,對(duì)植酸有明顯的降解效果。三是微生物中的磷酸酶也可以水解植酸[51]。Manini等[52]對(duì)高壓滅菌的小麥麩皮進(jìn)行了生物發(fā)酵處理,發(fā)現(xiàn)盡管高壓滅菌抑制小麥麩皮中內(nèi)源性植酸酶的活性,發(fā)酵后小麥麩皮中的植酸含量仍出現(xiàn)顯著降低,這是因?yàn)橄啾葍?nèi)源性植酸酶,外源性植酸酶在發(fā)酵過程更活躍。

在實(shí)際生產(chǎn)中,生物發(fā)酵法存在發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、菌種安全性難以評(píng)定和菌種活性難以控制等問題,整個(gè)發(fā)酵過程難以達(dá)到穩(wěn)定的效果。有研究提出,通過兩步溫度誘導(dǎo)固態(tài)發(fā)酵的方法可顯著縮短發(fā)酵時(shí)間[53],此外,多種微生物混合發(fā)酵比單一菌種發(fā)酵對(duì)植酸的降解效果更高效[40]。

3.2 萌芽

萌芽技術(shù)可以減少谷物中植酸等[54]抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量,這是因?yàn)楣任镏械闹菜崦冈诿妊窟^程中被激活,加速植酸的水解;同時(shí)釋放出無機(jī)磷、肌醇和礦物質(zhì)等有利于幼苗的生長(zhǎng)[55]。萌芽對(duì)植酸的降解作用取決于多個(gè)因素,包括萌發(fā)時(shí)間、溫度、pH以及浸泡處理等。

近年來,萌芽對(duì)谷物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、抗氧化性和食用品質(zhì)相關(guān)的研究較多,但通過萌芽降解谷物中植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子活性的相關(guān)機(jī)制仍需更加系統(tǒng)而深入的研究。

3.3 酶處理

谷物中的內(nèi)源性植酸酶主要存在于子葉(54.15%～60.81%)和胚中(39.19%～45.85%),酸性磷酸酶僅存在子葉中(92.57%～97.51%)[56]。谷物種類不同,內(nèi)源性植酸酶活性的最適條件也不同,一般來說,谷物中內(nèi)源性植酸酶的最適溫度范圍為25～80 ℃,最適pH范圍為4.5～7.5[57];內(nèi)源性植酸酶與谷物的生長(zhǎng)生理密切相關(guān)。

酶處理主要通過外源性植酸酶添加對(duì)谷物中的植酸水平進(jìn)行調(diào)控。目前已進(jìn)行商業(yè)化推廣應(yīng)用的植酸酶根據(jù)酶切位點(diǎn)的不同可分為3-植酸酶和6-植酸酶[58],兩者游離的磷酸根是相同的,但水解終產(chǎn)物肌醇磷酸衍生物存在差別[59]。3-植酸酶和6-植酸酶的主要來源分別是真菌(曲霉屬和青霉屬等)和細(xì)菌(大腸桿菌和布氏檸檬酸桿菌等)[60]。植酸酶對(duì)植酸的降解機(jī)制為:酶作用下植酸分子結(jié)構(gòu)上排列在肌醇環(huán)上的6個(gè)磷酸基團(tuán)逐個(gè)被去除[12],使植酸水解成無機(jī)磷酸和肌醇磷酸衍生物而失去活性。外源植酸酶的添加不僅可以快速的去除谷物中植酸,還可以有效保持谷物產(chǎn)品中相對(duì)較多的干物質(zhì)和礦物質(zhì)含量及活性,目前主要應(yīng)用于飼料加工業(yè)、食品工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。

4 生物加工降解植酸的應(yīng)用

4.1 嬰幼兒膳食中的降解

谷物作為主要的嬰幼兒膳食原料,可提供必須的膳食纖維,蛋白質(zhì)、碳水化合物和維生素。然而,谷物中的抗?fàn)I養(yǎng)因子植酸與礦物質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致嬰幼兒礦物質(zhì)缺乏。有研究顯示,嬰兒谷物粉中植酸與鐵、鋅和錳呈負(fù)相關(guān),相關(guān)指數(shù)分別為-0.916 5、-0.995 0、-0.966 5[29,61]。生物加工可有效降解嬰幼兒膳食的谷物原料中的植酸水平,在低植酸嬰兒豆基配方粉的制備技術(shù)研究中提出:在大豆蛋白提取物中添加1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))植酸酶,在pH 5.15、溫度50 ℃條件下酶解60 min,可使植酸降解率接近90%[62,63],通過脫植處理可以增加鐵的生物利用率,提高大豆嬰兒配方奶粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

4.2 植酸與腸道微生態(tài)

目前,已有一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明植酸可能與腸道微生態(tài)密切相關(guān)。植酸攝入量能夠影響高蔗糖飲食SD大鼠的肝臟脂質(zhì)代謝和腸道微生物群,降低其肝臟總脂、甘油三酯的水平以及肝臟活性和脂肪生成酶的表達(dá)[64]。植酸對(duì)脂肪肝的預(yù)防功效主要與腸道微生物群中乳酸菌比例增加有關(guān)。例如,對(duì)于低脂飼料喂養(yǎng)大鼠,植酸可提高其乳桿菌糞便中乳酸桿菌的比例,增加盲腸琥珀酸水平[65];鼠李糖乳桿菌可通過調(diào)節(jié)腸道有益細(xì)菌,抑制高果糖飲食小鼠脂肪堆積誘發(fā)的非酒精性脂肪肝[66];瓊氏乳桿菌BS15也可通過調(diào)節(jié)腸道微生物群來預(yù)防小鼠患非酒精性脂肪肝[67]。此外,還有研究顯示,在喂養(yǎng)高脂肪、富含礦物質(zhì)的飼料的大鼠中,植酸可以提高盲腸中有機(jī)酸(乙酸、丙酸和正丁酸等)的水平,以及乳酸菌比率、腸粘膜黏蛋白和糞便β-葡萄糖苷酶活性,并降低血清促炎細(xì)胞因子的水平[68]。

雖然植酸對(duì)腸道微生態(tài)菌群具有有益的調(diào)節(jié)作用,但植酸鹽的存在不僅破壞腸道酸堿平衡,還會(huì)對(duì)鈉依賴的共轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制造成不利影響。第一,賴氨酸是一種堿性氨基酸,在酸堿平衡的代謝調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用[69],植酸對(duì)鈉進(jìn)入腸道的影響也會(huì)阻礙賴氨酸的吸收,進(jìn)而影響體內(nèi)的酸堿平衡。第二,鈉依賴的共轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制與腸道對(duì)葡萄糖和某些氨基酸的吸收有關(guān),植酸可增加動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)和氨基酸的排泄,降低礦物質(zhì)和氨基酸的吸收[70]。

4.3 工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

植酸在工業(yè)添加劑方面也有廣泛應(yīng)用。關(guān)于植酸的毒性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,植酸得安全性極高,小鼠口服半致死量(LD50)為4 192 mg/kg,與食鹽(LD50為4 000 mg/kg)基本持平[71],因此植酸可作為發(fā)酵促進(jìn)劑、生長(zhǎng)促進(jìn)劑和消毒劑等各種工業(yè)添加劑使用。

植酸作為發(fā)酵促進(jìn)劑,主要用于一些果酒釀造業(yè)和微生物發(fā)酵食品中,可以加快菌體繁殖速度,增加產(chǎn)物的量,提高原料的利用率。在微生物發(fā)酵過程中,植酸含量減少,可能是由于植酸分解代謝產(chǎn)物具有促進(jìn)微生物繁殖的作用[72]。而將植酸用于刺梨果酒發(fā)酵中,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%時(shí)可促進(jìn)酵母菌增殖,縮短發(fā)酵周期,提高酒精度[73]。

植酸具有促生長(zhǎng)功能,一方面因?yàn)橹菜崾橇椎牧己脕碓?另一方面因?yàn)橹菜岬拇紊x產(chǎn)物肌醇是一種促生長(zhǎng)和生物活性因子。在植酸酶的輔助下,添加植酸可使酵母產(chǎn)量從45.1%提高到71.7%[74],對(duì)淡水微藻的生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用[75]。在杜氏鹽藻培養(yǎng)基中添加0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))肌醇(植酸降解物)可使細(xì)胞密度增加約1.4倍,生物量增加1.48倍[76]。從米糠中提取的植酸作為細(xì)小裸藻的生長(zhǎng)促進(jìn)劑,當(dāng)植酸體積分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí),生物量最大增幅為對(duì)照組的1.6倍(P<0.05)[77]。

大多數(shù)滅活食源性致病菌的消毒劑都是以氯化反應(yīng)為基礎(chǔ)的[78],但是氯化有毒,還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的副產(chǎn)物,例如致癌物三鹵甲烷(THMs)[79]。植酸可與檸檬酸和蘋果酸混合形成天然有機(jī)酸,通過協(xié)同作用機(jī)制對(duì)各種革蘭氏陽性和陰性病原菌進(jìn)行高效表面殺菌[80]。游離氯和植酸的混合物可有效殺滅曲霉菌屬,且組合使用的殺菌效率高于單獨(dú)使用的效率總和[81]。

5 總結(jié)與展望

植酸主要分布于單子葉谷物種子的糊粉層和麩層中,以及雙子葉植酸的胚乳中。植酸以較高水平存在時(shí),降低人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收效率;以較低水平存在時(shí),對(duì)人體發(fā)揮有益健康的功能活性。生物加工技術(shù),包括生物發(fā)酵、萌芽和酶處理等,會(huì)顯著降低谷物中植酸的含量,降低其抗?fàn)I養(yǎng)作用。植酸的抗?fàn)I養(yǎng)特性對(duì)嬰幼兒膳食以及腸道微生態(tài)產(chǎn)生不利影響,需要嚴(yán)格控制;而其抗氧化及螯合功效可作為發(fā)酵促進(jìn)劑、生長(zhǎng)促進(jìn)劑和消毒劑等而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)植酸的研究日趨成熟,相關(guān)研究與應(yīng)用也愈加廣泛,但仍有提升空間:對(duì)于植酸的研究主要集中于其單體分子水平,在復(fù)雜谷物體系中,植酸與其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、膳食纖維、多酚等物質(zhì)的相互作用方式及強(qiáng)度,需要進(jìn)一步系統(tǒng)而深入的研究;谷物中植酸對(duì)人體發(fā)揮不利和有益功效時(shí)的含量范圍尚不清晰;植酸對(duì)于谷物食品感官品質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)元素生物利用率的影響需要進(jìn)一步系統(tǒng)研究;不同谷物加工技術(shù)對(duì)谷物中植酸含量與分布的影響,谷物加工過程中植酸結(jié)構(gòu)及功能的變化、植酸抗?fàn)I養(yǎng)作用的消除以及抗氧化和螯合等有益功能活性的保留將成為今后的研究熱點(diǎn)。