總體趨勢 度上升越快越高 ; 相反地, 低升糖指數的食物則是 讓血糖穩定緩慢地上升, 較有利於血糖控制 升糖指數所表示的是食品中碳水化合物轉化成 葡萄糖濃度的 質 的影響, 但是真正影響血中葡 萄糖濃度的因素還有 量 的實質考量 升糖負荷 (Glycemic load, GL) 它的定義是 一份食物

MACRO TRENDS 機能性稻米全球現況與 對策研究 - 以低 GI 米為例 撰文 / 劉依蓁 稻米為全球主要糧食, 也是國人主要的糧食作物, 我國自 2002 年加入世界貿易組織 (WTO), 在農產品貿易自由化的趨勢下, 未來將對國內稻米產業造成衝擊, 加上國人稻米消費量逐年減少, 因此配合產業發展趨勢調整稻米產業結構成為重要的議題 國產稻米具有質優且高產的優點, 可同時生產多種用途稻穀, 隨著生活水準提高, 對於稻米除了口感 優質及安全之外, 具保健營養功能也成為消費者的訴求之一, 尤其現代人罹患糖尿病的人數逐年漸增, 加上自我照護意識的提升, 低升糖指數 (Low glycemic index, Low GI) 的食物漸漸被消費者重視, 而稻米為國人的主食, 食用低 GI 米可透過其高直鏈澱粉或抗解澱粉含量的作用, 穩定血中葡萄糖的濃度, 不僅對糖尿病的預防與飲食照護有益, 對於進行體重控制的人也具有良好的效果 低 GI 米研發趨勢及產業現況 ( 一 ) 米的營養價值米的營養價值相當完整且均衡, 除了含有人體所需的三大營養素, 包含醣類 蛋白質及脂肪外, 還有纖維 維生素 B 群及礦物質等 其中以醣類 ( 碳水化合物 ) 含量最多, 約佔 72-79%, 是供給我們熱量的最大來源, 而醣類消化分解後所產生的葡萄糖, 更是我們生理的主要的能量來源, 因此醣類的 資料來源 : 黃怡仁 宋鴻宜 (2011) 水稻機能性成分之研究成果 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖一稻米之營養組成分析 攝取有其必要性 其營養成分組成如圖一所示 ( 二 ) 升糖指數 (Glycemic index, GI) 升糖指數的概念於 1981 年由 David J. Jenkins 博士提出, 用以瞭解碳水化合物對飯後體內血糖 的影響, 其定義是含有 50 公克碳水化合物的特定 食物, 在食用後兩小時內的血糖漸增曲線下面積 (Incremental area under curve, IAUC) 與標準食品 (50 公克的葡萄糖或白麵包 )IAUC 的比值 ( 圖二 ) 一般以葡萄糖為標準食品的 GI 定為 100, 將食品的 GI 值分為高 GI (GI 70) 中 GI (56 GI 69) 低 GI (GI 55) 三種 升糖指數越高的食物, 表示 碳水化合物越容易被消化吸收, 食用後體內血糖濃 14 農業生技產業季刊

總體趨勢 度上升越快越高 ; 相反地, 低升糖指數的食物則是 讓血糖穩定緩慢地上升, 較有利於血糖控制 升糖指數所表示的是食品中碳水化合物轉化成 葡萄糖濃度的 質 的影響, 但是真正影響血中葡 萄糖濃度的因素還有 量 的實質考量 升糖負荷 (Glycemic load, GL) 它的定義是 一份食物中所含 碳水化合物的重量 ( 以克數計算 ) 乘以升糖指數再 除以 100, 升糖負荷值為 10 或 10 以下的稱低升糖 負荷 ; 大於等於 20 者, 為高升糖負荷 綜合以上說 明,GI 是碳水化合物食物影響飯後血糖的 質, 資料來源 :The University of Sydney 網站 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖二升糖指數示意圖 GL 則是影響飯後血糖的 量, 在考慮食物對飯後 血糖的影響, 兩者都必須予以考慮 ( 三 ) 稻米的升糖指數 米為全球主要糧食之一, 也是主要的澱粉來 源, 提供全球 23% 的熱量需求 將米依性質來區 分, 通常分為秈稻 稉稻 糯稻三種, 而澱粉則是 稻米中的主要成分, 依據其結構可分為直鏈澱粉 (Amylose) 及支鏈澱粉 (Amylopectin), 其結構的不 同會影響澱粉被消化的速率 根據研究發現, 稻米 的澱粉組成以直鏈澱粉含量高者,GI 値較低 一般 米穀類的 GI 值表現為長糯米 > 圓糯米 > 稉米 > 秈米 > 五穀燕麥, 其中秈米與五穀燕麥飯均屬低 GI 值食物, 糯米飯則為高 GI 值食物 此外, 國際水稻研究所 (IRRI) 和昆士蘭大學的研究發現, 在印度水稻品種裡有三種低 GI 稻米正在發展中, 其中 Swarna 和 Mahsuri 品種的 GI 值約 50 左右, 屬低 GI 稻米品種 根據菲律賓國際水稻研究所指出, 全球 235 種稻米的 GI 值介於 48-92, 平均值為 64, 大多數稻米的 GI 值為中等或中等以下 該實驗找出具調控稻米 GI 特性的基因為 waxy, 將可做為篩選低 GI 稻米品種的重要分子標誌 其中, 印度廣泛種植的主流品種 Swarna 具相對較低的 GI 值, 可開發糖尿病人或高危險人群專用之品種 ( 表一 ) Lin et al., (2010) 曾以人體試驗方式測驗臺稉 9 號糙米的升糖指數為 82±0.22, 高雄 145 號精白稉米的升糖指數為 93 Foster-Powell et al. (2002) 在美國臨床營養期刊上報導的米食產品的 GI, 介於 19 到 95, 米製品因為不同米種與烹調加工方式的不同, 升糖指數會有所不同, 過量的攝取將導致飯後血糖上升及胰島素分泌增加, 長期下來易導致肥胖及糖尿病的發生 Mustapha Umar Imam et al. (2012) 所發表的文獻期刊表示相較於白米而言, 食用糙米或發芽糙米在人體試驗中的 GI 值皆較白米低, 此結果在一般成人及糖尿病病患體中皆呈現一致的結果, 顯示食用糙米或發芽糙米對於糖尿病患的照護確實有其效益 ( 表二 ) 然而即便糙米及發芽糙米具有預防第二型糖尿病的優點, 但因為相較於白米而言, 其保質期較短 需要較長的烹煮時間, 且味道和質地不如白米, 因此較不為消費者接受 因此, 為了滿足消費者的需求, 兼顧稻米的健康與食味, 近年來, 以降低白米 GI 值為開發策略的概念應運而生, 也因此出現低 GI 米品種之育種與研發 隨著一般消費者對飲食照護觀念興起, 如何從眾多的稻米品種中篩選出具有低 GI 特性的品種, 進 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 15

MACRO TRENDS 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 HNN cooked 0 91 HNN cooked 0 92 IR 07F289 0 90 IR 65 0 90 IR 69428-6-1-1- 3-3 0 91 Khao Khea 0 84 KNL cooked 0 90 KNL cooked 0 90 Thadokkam 1 0 89 Thoua 0 90 Padi Rotan 6 83 Jao 7 70 P1177222 7 72 Amarello 8 71 Rikuto Norin 8 71 ACC 3363 12.7 77 AC 3973 13.2 86 AC 3379 13.5 70 AC 3412 13.7 69 AC 3367 13.9 74 AC 3371 14.8 75 ACC 3397 14.9 71 ACC 3349 14.9 72 ACC 3345 15.0 76 Khao Dawk Mali 105 15 76 ACC 3338 15.4 74 AC 3411 15.6 68 AC 3383 16.2 70 GIZA 178 16 76 ACC 3346 16.3 73 Opus 17 71 Koshihikari 17 71 Opus 17 70 AC 3792 17.7 64 SAKHA 104 18 73 IR 24 18 79 Khao Hahng 19 71 Amaroo 19 74 Amaroo 19 76 Kyeema 19 75 Kyeema 19 72 M103 19 76 ACC 935 19.2 71 ACC 1801 19.5 59 IAC 165 20 57 Langi 20 71 Langi 20 71 AC 3984 20.3 59 AC 3983 20.4 71 表一全球 235 種稻米的 GI 值分析 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 ( 待續 ) 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 ACC 929 20.5 65 Basmati 334 20 74 IR 2344-P1 PB- 9-3-2B 21 73 IR 71676-90-2-2 21 77 ACC 1473 20.8 68 IRRI 108 21 74 ACC 1800 21.3 64 AC 3780 21.7 61 acc 1971 21.8 61 ACC 2240 21.8 65 BINAM 22 72 CSR 30 (IET 14720) 22 63 Doongara 22 62 IR42 22 73 IR64 22 66 NSIC Rc 158 22 66 ACC 740 22.1 65 AC 4544 22.1 62 ac 4533 22.1 70 ac 4524 22.2 65 AC 4546 22.2 57 ac 4519 22.4 58 AC 4563 22.4 61 ACC 933 22.4 63 AC 4389 22.5 58 AC 3986 22.6 68 ac 4518 22.6 62 acc 1818 22.6 64 Basmati 370 23 61 Cypress 23 58 IRRI 123 (PSBRc82) 23 68 WAB 56-125 23 63 ac 4517 23.1 62 ac 4525 23.1 67 AC 3952 23.2 70 acc 1814 23.3 63 ACC 1471 23.4 64 ac 4512 23.4 65 AC 4542 23.4 60 BD192 23.4 61 ACC 1648 23.5 59 acc 1813 23.6 66 ACC 1472 23.8 67 AC 3961 23.8 72 Doongara 24 56 Inia Tacuari 24 62 Sunrice Basmati 24 58 ACC 932 24.0 65 acc 1811 24.7 61 IR77298-14-1-2- 10 25 60 Sambha Mahsuri + Sub1 25 55 IR4630-22-2-5-1-3 26 60 IR73571-3B-11-3-K2 26 54 Swarna 26 60 ACC 1796 26.1 59 AC 4535 26.4 61 AC 4417 26.7 66 BG 90-2 27 64 AC 3977 26.9 66 AC 4539 27.0 61 AC 4556 27.1 57 ACC 253 27.2 69 124 27.2 55 AC 4594 27.3 60 ACC 2243 27.3 65 AC 6196 27.4 62 AC 3797 27.5 65 AC 3968 27.5 58 AC 3406 27.6 58 ACC 1475 27.6 60 AC 4562 27.6 59 ACC 2250 27.6 59 ac 4392 27.8 60 AC 3843 27.8 71 AC 3794 27.8 60 IR 65482-4-136-2-2-B 28 61 AC 4590 27.9 60 IR6 28 60 IR 5 28 62 IR 8 28 62 IR45427-2B-2-2B-1-1 28 50 MTU 1010 28 61 ACC 936 28.0 59 ACC 2244 28.0 62 ACC 7 28.0 60 IRRI 131 28 61 ACC 3404 28.1 57 ACC 3350 28.2 59 acc 2220 28.2 59 AC 4554 28.2 61 ACC 256 28.3 64 acc 1816 28.3 59 ACC 254 28.3 67 16 農業生技產業季刊

總體趨勢 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 AC 4595 28.4 63 BD129 28.4 62 AC 6194 28.5 62 IR 73571-3B-14-1 28 59 ac 1969 28.5 60 ACC 260 28.5 65 AC 4560 28.6 60 ACC 262 28.6 68 ACC 934 28.7 63 ACC 1468 28.7 66 ACC 178 28.7 61 AC 3779 28.8 59 AC 3785 28.8 63 AC 4548 28.8 60 ACC 3777 28.9 56 acc 2224 28.9 58 AC 1650 29.0 63 Fedearroz 50 29 58 IR36 29 64 Shan-Huang Zhan-2 29 51 AC 3972 29.0 64 AC 6192 29.1 52 AC 4545 29.1 63 AC 6198 29.1 65 ACC 1713 29.1 60 AC 3405 29.1 55 AC 4561 29.1 57 AC 3976 29.2 59 ACC 1405 29.2 58 ac 2211 29.2 61 表一全球 235 種稻米的 GI 值分析 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 acc 2226 29.2 60 acc 1863 29.3 61 ACC 180 29.3 60 AC 4541 29.3 60 acc 2216 29.4 58 ACC 734 29.4 61 acc 2213 29.4 59 acc 1972 29.4 59 ACC 930 29.5 68 AC 3966 29.5 61 ACC 735 29.5 67 ACC 149 29.5 58 ACC 1714 29.5 63 AC 3790 29.5 60 acc 2214 29.6 61 acc 1803 29.6 57 ACC 2245 29.6 61 AC 3783 29.6 56 ACC 1802 29.7 57 acc 2231 29.7 58 acc 1808 29.7 59 ACC 255 29.7 68 acc 2223 29.7 59 AC 3956 29.7 66 AC 3784 29.8 62 ACC 1791 29.9 63 acc 2210 29.9 63 ACC 3409 29.9 60 acc 1809 30.0 59 ac 2219 30.0 58 acc 1806 30.0 61 AC 3791 30.0 62 品種名 直鏈澱粉含量 (%) GI 值 ACC 2273 30.1 62 AC 3837 30.1 67 ACC 1707 30.1 59 AC 3767 30.1 58 AC 6193 30.1 58 AC 3974 30.2 59 AC 3836 30.2 69 AC 1653 30.4 60 AC 6195 30.4 59 acc 2225 30.4 58 ACC 1709 30.5 59 ACC 1792 30.5 60 acc 2217 30.5 57 AC 3789 30.6 61 ACC 2239 30.6 59 ACC 54 30.6 59 acc 1804 30.6 59 ACC 1715 30.6 59 AC 3774 30.6 60 ACC 2237 30.8 57 acc 2236 30.8 59 ACC 2249 30.8 61 ACC 2234 30.9 59 AC 4591 31.0 60 ACC 2248 31.0 61 ACC 1790 31.1 64 acc 2218 31.2 59 acc 1970 31.2 59 ACC 1705 32.2 59 AC 3771 32.6 59 ACC 2246 33.4 59 資料來源 :MA Fitzgerald et al. (2011) Identification of a Major Genetic Determinant of Glycaemic Index in Rice. Rice (2011) 4:66 74; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 一步在人體中進行試驗, 甚至提出特殊的機制供育種使用, 將更凸顯其重要性 尤其在糖尿病逐漸成為全球關注的健康議題後, 開發糖尿病人或高危險群專用之稻米, 甚至開發出供欲進行體重控制的族群食用之低 GI 米, 成為重要的研發方向 此外, 為了順應現今飲食多元化的趨勢, 開發不同的稻米加工食品, 開發低升糖指數的米食產品, 可達到多元化發展與應用, 提高稻米的價值 ( 四 ) 各國低 GI 米發展現況稻米為全球主要糧食之一, 隨著生活水準提 高, 對於稻米除了口感 優質及安全之外, 具保健營養功能也成為消費者的訴求之一 隨著糖尿病患者之預防及飲食照護概念興起, 低 GI 米具有一定的市場需求, 加上現代人普遍營養過剩, 可藉由食用低 GI 米達到體重控制的效果, 以下將針對日本 中國及臺灣之低 GI 米開發現況介紹 : 1. 日本日本政府面對人口高齡化的趨勢, 以及加入跨太平洋夥伴關係 (TPP) 協定而必須降低農產品進口關稅的壓力, 設法為農業開創新生計, 安倍內閣已 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 17

MACRO TRENDS 文獻來源 表二發芽糙米及糙米之 GI 值較白米低 Panlasigui and Thompson (2006) Ito et al. (2005) 食物 GI 值 試驗一 ( 受試者為健康人 ) 白米 GI 值 :94.00±10.66 糙米 GI 值 :82.62±14.62 試驗二 ( 受試者為糖尿病患 ) 白米 GI 值 :87.00±11.40 糙米 GI 值 :56.00±12.34 試驗一 ( 受試者為健康人 ) 白米 GI 值 :79.50±6.60 糙米 GI 值 :61.50±4.70 發芽糙米 GI 值 56.90 ± 2.90 試驗二 ( 受試者為健康人 ) 白米 GI 值 :74.60 ± 6.20 2/3 白米 + 1/3 發芽糙米 GI 值 : 67.40 ± 2.90 1/3 白米 + 2/3 發芽糙米 GI 值 : 63.70 ± 5.30 發芽糙米 GI 值 :54.40 ± 5.10 資料來源 :Mustapha Umar Imam et al. (2012); 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 經撥款二十億日圓給農林水產省進行為期三年的 機 能性を持つ農林水産物 食品開発プロジェクト 計 畫, 將以 非基因改造 方式生產 機能性 作物增 加 機能性食品 的消費, 期望能減輕日本醫療體 系的壓力, 並使日本的農業能夠與美國及巴西等國 相抗衡 品種名稱 表三日本已開發出之高直鏈澱粉品種 ホシユタカ ( 暫譯 : 星豐 ) 夢十色 ホシニシキ ( 暫譯 : 星錦 ) 越のかおり ( 暫譯 : 越之香 ) 目前此計畫已開發出可抑制血糖上升的稻米, 未來將朝向以下三項目標進行開發, 包括 (1) 建立可 提高機能性成分之加工技術 ;(2) 建立可穩定的機能 性之生產技術及栽培管理 ;(3) 與醫療機關共同開發 並提供相關機能性作物之膳食等 未來日本希望能 夠透過穩定的生產栽培技術, 加上建立可提高機能 性成分之加工技術, 創造相關稻米加工品, 最後透 過醫療端推廣產品並引導市場消費, 建構生產端至 消費端之各個產業鏈結 ( 圖三 ) 育成單位 中國農業試驗場 北陸農業試驗場 農業研究中心 農研機構作物研究所 資料來源 : 日本農研機構 ; 日本社團法人農林水產先端技術產業振興中心 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 目前日本已開發出許多高直鏈性澱粉之品種, 包括 ホシユタカ 夢十色 ホシニシキ 越の かおり 等, 如下表四所示, 這些高直鏈澱粉含量之 資料來源 : 日本農林水產省 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖三日本機能性作物開發計畫 - 抑制血糖上升之稻米 18 農業生技產業季刊

總體趨勢 品種 具有低 GI 之特性 為了進一步將這些品種進 行產業化 日本農研機構與結合學界 產業界合作 進行以上品種之生產及加工技術開發 表三 日本農研機構將 越のかおり 北陸粉 243 等具難消化性之品種進一步開發 包括與新瀉 大學合作進行抑制血糖上升之米飯及米穀粉加工技 術開發 由於高直鏈性澱粉之品種若作為先食用 較容易產生不好的口感 因此透過學界的研發能力 期望能夠同時滿足抑制血糖上升之機能性及滿足米 飯食用之口感 其次 日本農研機構本身也從事能 夠穩定生產此難消化性稻米品種之生產技術開發 資料來源 日本農研機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究 中心翻譯 在人體試驗的部分 則是與東京慈惠醫科大學進行 圖四 日本農研機構之難消化性稻米相關技術開發 合作 透過單回投予或連續投予的方式 獲得科學 實證 確立這些稻米在人體內確實具有抑制血糖上 表面研削加工技術開發 期望能透過此技術 讓經 升 達到穩定血糖之效果 圖四 過此表面研削技術之糙米 能夠達到兼顧糙米營養 根據過去許多研究指出 糙米相較白米具有預 防及降低罹患第二型糖尿病的風險 對於糖尿病患 性 良好的口感以及抑制飯後血糖上升之機能性的 目標 圖五 的日常飲食照護也有相當的助益 日本農研機構聯 在米食加工的部分 日本在米穀粉及相關米加 合筑波大學 茨城縣及大和產業共同進行糙米之 工品的研究已有豐富的成果 日本與臺灣相同 每 資料來源 日本農研機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖五 日本農研機構之糙米研磨技術開發 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 19

MACRO TRENDS 資料來源 : 日本農林水產省 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖六依據直鏈澱粉含量選擇適當的米加工用途 人每年之稻米消費量存在逐年降低的問題, 於是日本農林水產省於 2008 年提出新農政計畫, 以提升米食等相關加工產品的使用 日本農林水產省根據不同直鏈澱粉含量之稻米品種進行不同加工用途之試驗, 其中高直鏈澱粉含量之稻米, 包括 ホシユタカ 及 夢十色 等品種, 若用於米麵包的製作, 其米麵包之表面較中 低直鏈澱粉含量之米來的硬, 較不適合做為米麵包食用 這些高直鏈澱粉含量之米較適合用作米麵條之用途, 相較於中 低直鏈澱粉含量之米種, 其麵條較容易散開, 不會出現麵條互相沾黏不好分散之情形 另外, 若要直接以米飯的形式食用, 這些高直鏈性澱粉之米在口感上較不好, 但可以做為燉飯或抓飯之用途來使用 ( 圖六 ) 在機能性標示的部分, 日本對於食品機能性的標示制度已有先例值得參考, 例如 HFC 國際戰略綜合特區對日本機能性食品標示制度進行檢討, 並積極投入食品機能性之相關研究, 以做為產業發展的推動基礎 北海道於 2013 年 4 月 1 日開始正式推行 北海道食品機能性標示制度, 至 2014 年 3 月 24 日, 共有 18 項產品獲得北海道食品機能性標示制度之認證 ( 圖七 ) 2. 中國 資料來源 : 北海道食產業総合振興機構 圖七北海道食品機能性標示制度稻米為亞洲地區之主食之一, 中國不僅是全球最大稻米生產國, 同時也是全球最大稻米進口國, 對於稻米的需求量高 隨著人口高齡化及生活型態改變, 中國罹患糖尿病的人數逐年增加, 目前中國約有 3,000 萬糖尿病患者,4,000 萬糖耐量降低者, 其中 2 型糖尿病約占發病的 95%, 因此在糖尿病的日常飲食照護上具有相當的市場需求 浙江大學採用生物技術和誘變技術相結合的方法, 經過 8 年時間的開發, 創造出一系列高抗性澱粉含量的新品系, 從中培育抗性澱粉含量高達 10% 以上的功能性水稻品種, 並將其稻米產品命名為 宜 20 農業生技產業季刊

總體趨勢 資料來源 : 浙江綠巨人生物技術有限公司網站 圖八中國宜糖米及其加工品 糖米, 該稻米抗性澱粉含量是普通稻米的 10 倍以上 ( 一般稻米之抗性澱粉含量低於 1%), 粗纖維也比普通稻米高, 而脂肪和蛋白質含量則和普通稻米相當 食用這種富含抗性澱粉的 宜糖米, 可以延緩米飯在胃和小腸裡的消化時間, 使糖尿病人在飯後很長一段時間內不會感到飢餓, 有利於糖尿病患者平穩血糖 宜糖米 的產業化發展, 於 2008 年列入了中國國家發展和改革委員會的國家生物育種高技術產業化示範工程, 同時也被列入了中國科學技術部的國家星火計劃重點推廣專案 目前宜糖米由浙江大學和浙江金華綠巨人生物科技有限公司合作, 由公司端負責宜糖米之生產及種植, 除了一般包裝米之外, 也研發出宜糖米線 宜糖米粉等加工品在市場上販售 ( 圖八 ) 3. 澳洲澳洲在 GI 的研究及認證上具有良好的制度, 其中雪梨大學的網站具有很好的 GI 值資料庫, 只要輸入食品名稱就可以查到相關的 GI 值資料 並且在超市, 各種食品幾乎都會有 GI 值的標示, 在低 GI 米的部分, 也已經有相關產品在市場上販售 SunRice 成立於 1930 年, 成功將澳洲米提供至海外市場, 同時透過穩定的栽培技術, 可達到穩定供貨 在 SunRice 的眾多產品中, 目前已經可以在超市中買到具有低 GI 認證之低 GI 白米及低 GI 糙米 ( 圖九 ), 根據其產品標示,SunRice 的低 GI 白米之 GI 值為 54, 提供身體穩定的能量來源 資料來源 :SunRice 網站 圖九澳洲品牌 SunRice 低 GI 米產品澳洲雪梨大學的 Dr. Brand-Miller 倡導低 GI 飲食, 致力推動 Glycemic response 的研究 澳洲雪梨大學的醫學院, 目前已建立一個平臺, 由民間成立一個基金會來運作, 提供 GI 值檢測的服務 (Sydney University Glycemic Index Research Service, SUGiRS) 根據了解, 其認證為民間認證 ( 非官方 ),Sunrice 的低 GI 米即具有此認證標章 ( 圖十 ) 4. 臺灣我國對於低 GI 水稻專用品種的開發直到 2013 年方開始著手規劃進行, 由於不易水解消化之高直鏈澱粉米是 GI 值較低的食物, 較適合糖尿病人食資料來源 :The University Of Sydney 網站 圖十澳洲低 GI 認證標示 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 21

MACRO TRENDS 表四國內高直鏈澱粉含量主要栽培品種 機能米種類機能性成分及特色品種 低 GI 米 高直鏈澱粉含量 臺中秈 17 號臺農秈 14 號臺農秈 19 號 資料來源 : 林素汝 吳永培 (2013) 國產機能米營養成分及保健功能研究 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 用, 目前國內正朝向育成直鏈澱粉含量高, 但吃起較軟的新品種發展, 開發出口感可為國人接受的鮮食米種 ; 或可透過加工方式, 以米粉 碗粿 蘿蔔糕 秈米糕等, 製成不易對血糖過度負荷的食品, 以維護人體血糖穩定 國產高直鏈澱粉含量品種目前主要栽培品種為臺中秈 17 號 臺農秈 14 號及臺農秈 19 號 ( 表四 ) 此類品種目前大多供傳統米食加工利用, 故國內的栽培面積不大, 未來在保健需求的催促下, 其發展潛力將大幅提升 唯國內隨著全球暖化的影響, 水資源及土地鹽化情形日益嚴重, 未來選育可利用含鹽廢耕地及缺水土地栽培之低 GI 硬秈稻, 一方面藉此提升臺灣土地利用率, 利用耐旱稻來減少水資源的需求, 以避免因硬秈稻之推廣, 造成水資源利用的排擠效應 ; 另一方面, 又可讓以硬秈稻為原料所開發之米食加工產品, 不因米穀粉生產成本過高, 致使產品的競爭力下降, 且高產量的硬秈稻還可有效降低原料生產成本, 未來開發出每公頃產量 10 噸以上的超高產品種, 如此才能讓米製食品因原料成本降低而充分發揮效益 國內與血糖調節有關之產品, 查詢經衛生福利部食品藥物管理署核可的調節血糖功能保健食品, 截至 2013 年 4 月為止, 共核准 11 項, 主要成分包括 : 難消化性麥芽糊精 鉻 紅麴等 其中, 以難消化性麥芽糊精為主要成分之產品, 包括南僑生產之膳纖熟飯, 其產品以紫米 薏仁 燕麥 蕎麥 高梁等雜糧搭配糙米製成, 另外添加膳食纖維, 以達到穩定血糖之功能 ( 圖十一 ) 經衛生福利部食品藥物管理署 病人用特殊營 資料來源 : 衛生福利部食品藥物管理署 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖十一我國具調節血糖功能之健康食品主要成分分析 養食品 查驗登記核可, 適用於糖尿病用 特殊營養品, 截至 2014 年 7 月為止, 共核准 8 項, 其中多為添加難消化性麥芽糊精之產品 ( 表五 ) 低 GI 米潛力市場 ( 一 ) 糖尿病盛行率 全球人口逐漸步入高齡化, 加上生活型態及飲食習慣改變等環境因素, 糖尿病成為全球主要的慢性疾病之一, 症狀常是慢慢發生, 在剛罹病時不易察覺, 但卻是造成血管病變的隱形殺手, 容易併發視網膜病變 腎臟病變 心臟病等疾病 根據 WHO 統計,2011 年全球糖尿病病患人數已達到 3.47 億, 以高收入國家的盛行率較高, 而罹患糖尿病致死的病人當中, 超過 80% 以上發生在中 低收入國家, 顯示經濟水準及自我照護意識將是影響糖尿病患日常照護的重要因素 在我國, 根據衛生福利部的統計, 國內糖尿病盛行率為 9.2%, 平均每十個人就有一人是糖尿病患者, 其中又以第二型糖尿病居多, 約佔整體病患的九成以上 ( 二 ) 全球糖尿病市場 根據 Research and Market 資料, 全球糖尿病相關產品市場為 410 億美元, 預估 2018 年將達到 1,140 22 農業生技產業季刊

總體趨勢 表五臺灣糖尿病用特殊營養品 中文名稱公司名稱製造商名稱產地 維維樂佳倍優糖尿病配方維維樂企業股份有限公司憶霖企業股份有限公司臺灣 培特康優纖均膳配方糖尿病適用凡事寧實業有限公司鈺統食品股份有限公司臺灣 立攝適糖尿病專用配方草莓口味臺灣雀巢股份有限公司 NESTLE AUSTRALIA LTD. 澳洲 立攝適糖尿病專用配方香草口味臺灣雀巢股份有限公司 NESTLE AUSTRALIA LTD. 澳洲 葡勝納 S R 糖尿病適用液體營養品 ( 香草口味 ) 美商亞培股份有限公司臺灣分公司美國亞培大藥廠荷蘭分廠荷蘭 愛基均衡及糖尿病配方營養素奕瑪國際行銷股份有限公司鈺統食品股份有限公司臺灣 立得康 A+ 糖尿病適用配方食品 立攝適糖尿病患者專用 ( 香草口味 ) 思耐得生技股份有限公司 臺灣雀巢股份有限公司 資料來源 : 衛生福利部食品藥物管理署 ; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 SUTTON GROUP LIMITED, NEW ZEALAND NESTLE HEALTHCARE NUTRITION INC. 紐西蘭 美國 億美元的, 其中包括糖尿病藥物 胰島素及血糖量測試紙 根據 American Diabetes Association 的調查顯示,2012 年於糖尿病醫療照護的直接花費為 1,760 億美元, 其中包括醫院住院治療費用 (43%) 處方藥糖尿病併發症之處方藥治療 (18%) 抗糖尿病藥物和糖尿病用品 (12%) 門診費用 (9%) 護理 / 照護設施 (8%) 另外, 在人均花費上, 被診斷出糖尿病之病患每年之醫療支出為 13,700 美元 尿病 根據 Novo Nordisk 資料顯示, 美國糖尿病患者採各種治療方式所佔的比例進行分析, 除了使用胰島素及口服抗糖尿病藥物 (oral antidiabetic agents, OAD ) 等藥物進行治療之外, 約有 11% 的病患透過飲食及運動來進行治療, 顯示在糖尿病人的飲食照 ( 三 ) 糖尿病治療及照護 在治療方面, 糖尿病的治療可分為三種, 分別是飲食療法 運動療法及藥物療法, 其中以飲食療法為根本也是最重要的療法, 根據估計, 超過 50% 以上的糖尿病患者可以透過良好的飲食療法而改善病情 另外, 使用藥物進行治療時, 也必須搭配飲食療法才會有效 糖尿病患者的照護, 首重血糖的控制, 過去已有許多科學文獻表示, 在攝取含有醣類的食物時, 選擇升糖指數 (Glycemic index, 簡稱 GI) 較低的食品來源將有助於預防及控制第二型糖 資料來源 :Novo Nordisk; 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖十二美國糖尿病患者採各種治療方式所佔的比例 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 23

MACRO TRENDS 護上具有一定的市場需求 ( 圖十二 ) 低 GI 米產業發展策略稻米為全球主要糧食之一, 有鑑於糖尿病患者對飲食照護觀念興起, 加上現代人對於飲食要求低 GI 低熱量, 為了滿足生產端與消費端之需求, 如何將低 GI 米進行產業化成為重要的議題 其策略發展策略包括科技研發 產業化階段所面臨的加工 推廣 行銷等 相較於一般米, 機能米需要輔佐動物實驗或臨床試驗來獲得科學證據的支持, 以利於產品發展 在生產及加工的層面來看, 待機能性確定之後, 為了保證機能米能夠穩定的表現其性狀, 因此需建立穩定生產之栽培技術, 若為米食加工用途, 則須開發穩定機能性之加工技術, 與傳統的稻米產業比較, 其所接觸的面相較廣 以鮮食用途之機能米來看, 進行產業化發展前必須建立一平臺, 聯繫產業化前端之品種育成 動物及人體實驗 採種 生產到後端的銷售通路 ; 若是以加工用途之米種, 則還必須與加工業者進行合作開發 日本在機能米的研發上具有豐富的研究成果, 其產業發展策略值得我國來借鏡參考 結論與建議針對以上國內外之低 GI 米的研發趨勢及產業發展現況, 以下將依據目前國內之發展現況, 從生產面及消費面提出低 GI 米的產業發展策略 : ( 一 ) 進行產品定位, 依據不同用途進行低 GI 米之育種開發就市場面來說, 可以透過產品價值之提升來創造潛在市場, 以科技加值的角度來看, 低 GI 米可以特有之機能性開發成特定的產品或膳食食品, 如此可與一般稻米產生產品差異化, 根據資料顯示, 國內小包裝米之零售價之價差達到 4.4 倍, 顯示產品的差異化具有議價的空間 從多種層面來分析低 GI 米的發展方向, 首先 在鮮食用的部分, 目前將以直鏈澱粉含量高的品種中, 尋找口感較軟的進行開發, 此類產品的市場需求者, 除了糖尿病病患及注重預防醫學之族群之外, 也可以將其購買者定位在具有體重控制需求之消費者 ; 若從事加工用途, 則可以克服高直鏈澱粉品種所造成口感不佳的問題, 做成米穀粉來多元化使用, 或是透過低 GI 的標示制度做成膳食產品, 提供注重預防醫學並願意多付價格的消費族群購買, 甚至推到醫院端使用 在生產及加工的層面來看, 待機能性確定之後, 為了保證機能米能夠穩定的表現其性狀, 因此需建立穩定生產之栽培技術, 若為米食加工用途, 則須開發穩定機能性之加工技術 ( 二 ) 與業界合作生產, 開發低 GI 米之加工食品中國 宜糖米 的產業化發展, 由浙江大學和浙江金華綠巨人生物科技有限公司合作, 由公司端負責宜糖米之生產及種植, 除了一般包裝米之外, 也研發出宜糖米線 宜糖米粉等加工品在市場上販售 在日本的部分, 有關日本農研機構推行的糙米表面研削技術開發, 除了與學校進行研發外, 在實際產業化應用則是與大和產業進行合作 以上顯示, 當生產栽培及加工技術建立完善後, 可透過與業界的合作來進行大規模生產, 促成產業化發展 ( 三 ) 藉由醫療端推廣食用低 GI 米, 引導市場消費習慣在消費面部分, 建議可參考日本之機能性作物開發計畫, 與醫療機關共同建立機能性作物之膳食供應系統, 針對個人健康, 例如 : 糖尿病病患或是有體重控制需求的民眾, 推廣低 GI 米或低 GI 米膳食產品之食用, 透過醫療端來引導市場消費習慣, 促進銷售端的市場需求 ( 四 ) 產品上標示低 GI 米建議之烹煮方式高直鏈澱粉含量之米種, 具有黏性較低的特性, 經日本農林水產省之研究顯示較不適合以白米 24 農業生技產業季刊

總體趨勢 飯的方式直接食用, 但可以做為燉飯或抓飯的形式食用 除此之外, 低 GI 米米飯的煮飯條件是影響米飯 GI 值高低的重要關鍵, 例如一杯水煮一杯米和兩杯水煮一杯米, 其烹煮出來的米飯 GI 值一定完全不同 因此從消費面來看, 建議可以在低 GI 米產品上, 標示低 GI 米適用之烹煮方式, 避免影響食用之口感, 以及因澱粉物性改變而影響米飯 GI 值, 使消費者吃的安心 ( 五 ) 建立具公信力之認證標準機制, 提升產品辨識度良好的標示制度具有提升產品價值的功能, 不論是低 GI 標示或是健字號, 必須要有具公信力的標示檢測制度, 同時強調科學數據的支持 國外已 有許多低 GI 產品的標示制度建立可做為借鏡參考, 例如澳洲雪梨大學之 GI 值檢測平臺, 是由民間成立的基金會來運作, 提供食品 GI 值檢測的服務, 凡符合低 GI 標準之產品可獲得認證標示 除此之外, 國內部分可建置米飯 GI 值的相關數據資料, 包括建立國人米飯之 GI 方程式及相關研究支持等 藉由澳洲之例子, 建議國內可組成一個具公信力之團隊或平臺, 提供有實務需求之個案進行食品 GI 值之委託試驗, 同時設立認證標示, 透過產品之低 GI 標示可達到產品差異化的效果, 並有助於提升低 GI 米或相關膳食產品之附加價值 AgBIO 劉依蓁台灣經濟研究院生物科技產業研究中心專案經理 參考文獻 1. 黃怡仁 宋鴻宜 (2011) 水稻機能性成分之研究成果, 農政與農情, 第 232 期 2. 陳榮坤 (2012) 保健用稻米品種的發展概況, 臺南區農業專訊, 第 82 期 3. 林素汝 吳永培 (2013) 國產機能米營養成分及保健功能研究, 農業生技產業季刊,No.36, 台灣經濟研究院 4. 林貞信 楊蕎芯 張家瑋 (2014) 提升米食消費 - 升糖指數, 稻米的健康指標, 農業生技產業季刊,No.39, 台灣經濟研究院 5. 衛生福利部網站資料 6. Bornet, F.R., Jardy-Gennetier, A.E., Jacquet, N., Stowell, J. (2007) Glycaemic response to foods: impact on satiety and longterm weight regulation. Appetite 49: 535-553. 7. Brar D. S. and Khush G. S. (2002) Transferring genes from wild species into rice. In Quantitative genetics, genomics and plant breeding (ed. M. S. Kang). pp. 197 217. CAB International, Wallingford, UK. 8. Global status report on noncommunicable diseases (2010). Geneva, World Health Organization. 9. Haiyan, C., Shaw, M.J., Moyer-Mileur, J.L. (2010) The new glucose revolution: the authoritative guide to the glycemic index. Marlowe and Company. New York. 10. MA Fitzgerald et al. (2011) Identification of a Major Genetic Determinant of Glycaemic Index in Rice. Rice. 4:66 74. 11. Sheard, N., Clark, N., Brand-Miller, J.C., Franz, M., Pi-Sunyer, F.X., Mayer-Davis, E., Kulkarni, K., Geil, P. (2004) Dietary carbohydrate (amount and type) in the prevention and management of diabetes. Diabetes Care. 27:2266-2271. 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 25