中国热科院在新型面包果淀粉资源的结构和消化研究方面取得新进展

　　近日，中国热科院香饮所加工与工程技术研究团队在面包果多尺度超分子结构与一阶消化动力学构效关系研究方面取得新进展。研究发现香饮所1号面包果淀粉（SBS）和本地无籽面包果淀粉（XBS）均属于高抗性淀粉含量淀粉，且抗性淀粉含量高于原产地-美洲与非洲品种，表明我国面包果是自然界中新型天然抗性淀粉资源，可以成为调控人体血糖配方食品的天然原料。此外，利用二维可视化数据分析进一步揭示了SBS和XBS的抗消化机理，本研究为新型降糖食品的开发提供理论依据。

 

　　迄今为止，对未充分利用的淀粉资源的探究在食品科学中备受关注。面包果【Artocarpus artilis （Parkinson） Fosberg）】属于桑科（Moraceae）植物，分为有籽与无籽两品种。前人已对美国和非洲品种的面包果淀粉进行了充分表征，结果显示，相比菠萝蜜种子、木薯、马铃薯、豌豆淀粉等，来自于美国和非洲的无籽面包果淀粉分子结构更松散、更无序，导致其较高的消化性。本项目组在先前的研究中已提取了高纯度SBS和XBS，并研究了其理化性质与精细结构，且均体现出与其他品种面包果淀粉的显著差异。但截至目前，关于SBS和XBS消化性与多尺度结构的研究还未见报道。

 

　　基于此，本项目组进一步研究了SBS和XBS的多尺度结构和消化动力学，结果显示，相比于XBS，SBS表现出更高的α-1,6糖苷键含量、游离侧链簇含量、双螺旋含量、分子均一性、分子量、V型多晶含量，以及更少的无定形结构含量、“blocklet”尺寸、半晶片层厚度。此外，SBS的最终粘度、糊化温度、凝胶化焓高于XBS。因此，SBS的消化速率常数（0.73 h-1）和血糖指数（65.17）低于XBS（0.86 h-1和73.95）。进一步通过构效关系揭示了游离侧链、双螺旋、V型多晶型结构、“blocklet”结构决定SBS和XBS具有抗酶解特性的关键因素。本研究结果为面包果淀粉进一步开发、作为高脂血症或糖尿病患者的特殊保健食品配料提供理论依据。

 

　　相关研究成果以“The Multi-scale Structure and In vitro Digestive Kinetics of Underutilized Chinese Seedless Breadfruit Starch”为题发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。哈尔滨工业大学博士后李博与中国热科院香饮所助理研究员陈小爱为该论文共同第一作者，中国热科院香饮所张彦军研究员为论文通讯作者。研究成果依托海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室，得到海南省科技人才创新基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费、中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队等项目的资助。

 

　　论文链接： https://authors.elsevier.com/a/1jxrTWFfgx9Sx