如何提升米飯的維生素B1含量？

 

圖片來源：維基百科

提到米飯的營養成分，不免會令人想起「腳氣病」（beriberi）：因為食用精碾的白米，但是又沒有攝取足夠量的其他食物，造成維生素B₁缺乏，出現體重下降、精神萎靡、感官功能衰退、體虛、間歇性心律失常等症狀，嚴重可致死。

由於這個疾病一開始是出現在以精製白米為主食的區域中，而在當時精製白米被認為是好的食物，所以一度還曾經引發論戰，直到1925年發現病因是維生素B₁缺乏，論戰才平息下來。

但是，即使我們已經知道精製白米不是好的維生素B1的來源，但從1925年到現在，腳氣病的爆發還是時有所聞，因為去除米糠的白米不但口感好，也可延長保存期限。

因此，一直有科學家想要讓米的胚乳中的維生素B₁含量提高。但是，過去的方法常常只是讓整株水稻的維生素B₁含量提高，可是在精碾之後的白米（胚乳）的維生素B₁含量卻只是差強人意而已。

最近，瑞士與台灣中興大學的研究團隊合作，讓精碾過的白米裡面的維生素B₁含量提高了3-4倍。

究竟他們是怎麼做到的？

研究團隊把芝麻的硫胺素結合蛋白（Thiamine binding protein, TBP）基因先進行「基因密碼最佳化」（因為芝麻與水稻各有自己的轉譯密碼偏好，為了確定基因可以正確表現，進行密碼最佳化是必須的），然後將這個基因前面連接上專門表現於稻米胚乳的glutelin D-1 啟動子，然後以農桿菌（Agrobacterium tumefaciens）為媒介，將構建好的轉基因載體送入TP309品系稻米的細胞。

雖然芝麻的硫胺素結合蛋白（SiTBP）基因本身不直接合成維生素B1（硫胺素），但是它可以與維生素B₁結合。透過增加這種結合蛋白的表達，可以提高細胞內可用的硫胺素總量，因為它能將硫胺素「捕捉」到細胞中，減少其降解或流失。雖然這個蛋白並不能提升維生素B₁合成，但是透過與維生素B1結合，它有助於在種子成熟和儲存過程中保護硫胺素免受氧化和其他形式的分解。這種保護作用確保了硫胺素在加工和儲存期間的穩定性和生物可利用性。

研究團隊發現，透過這種生物強化法，基改稻米中的硫胺素量提高了3到4倍。若以推薦的營養攝取量（RDI）來換算，相當於每份約315克的白米（大約是一碗米的量）可以提供成年人和哺乳期婦女約35%到27%的維生素B₁的每日推薦攝取量。

雖然它是基改作物，但是對於可以接受它的人來說，也不失為一種既滿足了口感（精碾白米的口感的確比糙米與胚芽米好）、又補充了營養的選擇。

參考文獻：

Fitzpatrick TB, Dalvit I, Chang FH, Wang K, Fudge JB, Chang SH, Maillot B, Gruissem W. Vitamin B1 enhancement in the endosperm of rice through thiamine sequestration. Plant Biotechnol J. 2024 Mar 27. doi: 10.1111/pbi.14348. Epub ahead of print. PMID: 38536763.