Nutritional Value and Bioactive Compounds in Brown Rice from Rice Genetic Resources
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The National Rice Seed Storage Laboratory for Genetic Resources (NRSSL) has collected a wide range of rice varieties; however, information on nutritional values and nutraceutical properties remains limited. This information could assist researchers, farmers, entrepreneurs, and consumers in identifying and promoting potential rice varieties while facilitating the development of value-added products. This research aims to evaluate the nutritional compositions and bioactive compounds in brown rice from The National Rice Seed Storage Laboratory for Genetic Resources (NRSSL) at Pathum Thani Rice Research Center, for further utilization and to enhance opportunities for adding value to rice. A total of 447 brown rice samples were analyzed for their nutritional compositions including protein and fat contents. Protein content ranged from 6.08 to 12.87% with Kaifa (G.S. No. 22045) and Met Mahkuea (G.S. No. 22087) containing over 12.8% of protein. Fat content ranged from 1.84 to 3.26 % with Niaw Piya (G.S. No. 9993) and E-mom (G.S. No.19334) showing the highest fat content. In addition, bioactive compounds including phenolic content, antioxidant activity, vitamin E and gamma-oryzanol were also measured. Phenolic content ranges from 98.53 to 999.25 mg/kg while the pigmented rice such as Lueang WaiL (G.S. No. 22142), Niaw Dam (G.S. No. 3359), Lueang Ta Saeng 107-17-96 (G.S. No. 951), Lueang Mueang Kan (G.S. No.11057), Niaw Loi (G.S. No. 4496), Ma Yaeng (G.S. No. 22763), Khao’ Daeng Nak (G.S. No. 22140) and Kala Tae (G.S. No. 22026) contained high phenolics (>1,000 mg/kg) and are correlated to high antioxidant activity by DPPH method (>1,000 mg/kg). Vitamin E contents ranged from 10.71 to 56.32 mg/kg and the highest vitamin E contents were found in Khao Nahng Long (G.S. No. 9415), Soi Khao Soi Daeng (G.S. No. 5330), and E-mom (G.S. No. 19334). Gammaoryzanol content ranged from 101.46 to 497.5 mg/kg, with the Leam Thong (G.S. No. 6672) and Dawk Tiw (G.S. No. 21597) varieties exhibiting the highest concentrations. This finding information could provide alternative options for consumers and support the development of new products. For instance, Kaifa and Met Makhuea rice varieties contain high protein which is a good source of essential amino acids with easily digestible, and non-allergenic. Additionally, the Niaw Loi, Ma Yaeng, and Khao’ Daeng Nak rice varieties which contain high antioxidant activity, can be used as potential varieties to enhance the utilization and value of rice in the future.
Article Details
References
นภัสสร วงเปรียว. 2561. การวิเคราะห์หาปริมาณโปรตีนแร่ธาตุและวิตามินในข้าวพันธุ์พื้นเมืองของจังหวัดเลย.วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร 12(2): 158-171.
นันทยา ชนะรัตน์. 2545. Supervitamin E. วารสารเทคนิคการแพทย์เชียงใหม่ 35(3): 179-183.
ปภาวดี คล่องพิทยาพงษ์ และ จันทรรัตน์ จาริกสกุลชัย. 2562. การพัฒนาเภสัชภัณฑ์จากน้ำมันรำข้าวเพื่อสุขภาพ. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย 13(2): 1-16.
ผกามาศ วงค์เตย์, ดารารัตน์ มณีจันทร์, รัตนวรรณ จันทร์ศศิธร, อสมาภรณ์ จัตตุพรพงษ์, นฤมล เสือแดง, ภัทรศยา สายยืด, ศตวรรณ คงสมจิตต์, วัชรี สุขวิวัฒน์, ปราณี มณีนิล และเกศสุดา ปางรัสมี. 2563. ปริมาณสารฟีนอลิกในพันธุ์ข้าวไทย และผลของอุณหภูมิในการเก็บรักษาต่อคุณภาพข้าว. วารสารวิชาการข้าว 11(2): 103-113.
พันทิพา พงษ์เพียจันทร์, ธวัธชัย แถวถาทำ และดำเนิน กาละดี. 2547. ปริมาณแกมมา-โอไรซานอลในผลิตภัณฑ์จากพืชชนิดต่างๆ. วารสารเกษตร 20(2): 111-119์
มัชฌิมา นามมูลน้อย, บังอร ศรีพานิชกุลชัย, จิรวัฒน์ สนิทชน และศรัญญา ตันติยาสวัสดิกุล. 2566. การศึกษาคุณค่าทางโภชนาการและฤทธิทางชีวภาพของข้าวพื้นเมืองไทย. วารสารเภสัชศาสตร์อีสาน 19(2): 75-89.
ลัดดา แสงเดือน วัฒนศิริธรรม. 2561. น้ำมันรำข้าวเพื่อสุขภาพ. อาหาร 48(1): 50-55.
สุภาษิต ชูกลิ่น , ธีระพงค์ หมวดศรี และผกามาส ปุรินทราภิบาล. 2563. คุณค่าทางโภชนาการของข้าวกล้องพื้นเมืองตรัง. วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 12(2): 285-296.
AOAC. 2000. Official methods of analysis. Association of official analytical chemist. 17th ed., Gaitherburg, Maryland, USA.
Brand-Williams, W., M.E. Cuvelier and C. Berset. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food science and Technology 28(1): 25-30.
Chen, M.H. and C.J. Bergman. 2005. A rapid procedure for analysing rice bran tocopherol, tocotrienol and gamma oryzanol contents. Journal of Food Composition and Analysis 18: 319-331.
Dewi, A.M.P., W. Setyaningsih and M. Palma. 2024. Rapid method for simultaneous determination of Y-oryzanol compounds in rice (Oryza sativa) grains using UV-Vis spectroscopy and chemometrics. Trends in Sciences 21(12): 8550.
Dias, L.G., A. Hacke, E.D.S. Souza, S. Nath, M.R. Canesin, O.V. Vilella, B. Geloneze, J.A.L. Pallone, C.B.B. Cazarin, J.J. Blakeslee, L.R.B. Mariutti and N. Bragagnolo. 2022. Comparison of chemical and nutritional compositions between aromatic and non-aromatic rice from Brazil and effect of planting time on bioactive compounds. Journal of Food Composition and Analysis 111: 104608.
Goffman, F.D. and C.J. Bergman. 2004. Rice kernel phenolic content and its relationship with antiradical efficiency. Journal of the Science of Food and Agriculture 84: 1235-1240.
Heinonen, M. and V. Piironen. 1991. The tocotrienol, and vitamin E content of the average Finnish diet. International Journal for Vitamin and Nutrition Research 61: 27-32
Hoogenkamp, H., H. Kumagai and J.P.D. Wanasundara. 2017. Rice protein and rice protein products. pp.47-65. In: S.R. Nadathur, J.P.D. Wanasundara, L. Scanlin (eds.), Sustainable Protein Sources. Academic Press.
Ishihara, M. 1984. Effect of -oryzanol on serum lipid peroxide level and clinical symptoms of patients with climacteric disturbances. Asia-Oceania Journal of Obstetrics and Gynaecology 10(3): 317-323.
Juliano, B.O., A.A. Antonio and B.V. Esmama. 1973. Effects of protein content on the distribution and properties of rice protein. Journal of the Science of Food and Agriculture 24(3): 295-306.
Kamara, J.S., S. Konishi, T. Sasanuma and T. Abe. 2010. Variation in free amino acid profile among some rice (Oryza sativa L.) cultivars. Breeding Science 60(1): 46-54.
Kato, T. and H. Akira. 2021. Distribution of -oryzanol in the outer layers of brown rice and its variation among cultivars. Plant Production Science 24(2): 256-265.
Kunnam, J., P. Wanwipa, R. Ruttanachira, B. Darika, T. Thanasin and A. Chorkaew. 2023. Stability of phenols, antioxidant capacity and grain yield of six rice genotypes. Plants 12(15). 2787.
Miller, E.L., B.P. Anthony, B. M. Stuart and S. Berni. 2007. Repeatability and reproducibility of determination of the nitrogen content of fishmeal by the combustion (Dumas) method and comparison with the Kjeldahl method: interlaboratory study. Journal of AOAC International 90(1): 6-20.
Oki, T., M. Mami, K. Mio, N. Yoichi, F. Shu, S. Ikua and S. Tetsuo. 2002. Polymeric procyanidins as radical-scavenging components in red-hulled rice. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50: 7524-7529.
Qiu, Y., L. Qin and B. Trust. 2010. Antioxidant properties of commercial wild rice and analysis of soluble and insoluble phenolic acids. Food Chemistry 121: 140-147.
Sahu, R., M. Subhajit., D. Priya., A.J. Gouhar., D.K. Tarun., P. Paramita., N. Gouranga and K. Ritu. 2023. The bioavailability, health advantages, extraction method, and distribution of free and bound phenolics of rice, wheat, and maize: A review. Food Chemistry Advances 3: 100484.
Thapa, M., L. Lei., B. J. Bronwyn., K. Tobias., R.Y. Suzy. and R.J. Terry. 2024. Accumulation patterns of anthocyanin and Y-oryzanol during black rice grain development. PLOS One 19(5): 0302745.
Tian, S., K. Nakamura. and H. Kayahara. 2004. Analysis of phenolic compounds in white rice, brown rice and germinated brown rice. Journal of Agricultural and Food Chemistry 52(15): 4808-4813.
Ukpong, E.S., E.U. Onyeka and B.S. Oladeji. 2023. Bioactive compounds, nutrients and pasting properties of parboiled milled rice, brown rice and germinated brown rice of selected cultivars and the effects of germination durations. Food Chemistry Advances 2: 100234.
Yu, L., G. Li, M. Li, F. Xu, T. Beta and J. Bao. 2016. Genotypic variation in phenolic acid, vitamin E and fatty acids in whole grain rice. Food Chemistry 197: 776-782.
Zhang, M.W., B.J. Guo, R.F. Zhang, J. W. Chi, Z.C. Wei, Z.H. Xu, Y. Zhang and X.J. Tang. 2006. Separation, purification and identification of antioxidant compositions in black rice. Agricultural Science in China 5: 431-440.
Zhou, Z., R. Kevin, H. Stuart and B. Chris. 2004. The distribution of phenolic acids in rice. Food Chemistry 87(3): 401-406.
Zhu, J., W. Xiaoyu, L. Ao, W. Rannan, N. Xinhua, H. Jinlong, W. Haiyan, Z. Hongcheng and X. Qiangqiang. 2024. The main nutritional components in colored rice grains. LWT-Food Science and Technology 191: 115663.