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IF=5.1!山东省农业科学院作物研究所:糯玉米淀粉与普通玉米淀粉制备重结晶抗性淀粉(RS3)的差异及机理

2026-10-24 08:36:09

图文来源：作者团队

糯玉米淀粉与普通玉米淀粉制备重结晶抗性淀粉（RS3）的差异及机理

山东省农业科学院作物研究所：Qing Su（第一作者），龚魁杰研究员（通讯作者）等在食品领域中科院TOP期刊《Foods》（IF：5.1）上发表了题为“Differences and Mechanism of Waxy Corn Starch and Normal Corn Starch in the Preparation of Recrystallized Resistant Starch (RS3)”的研究论文。

研究背景

抗性淀粉（RS）作为功能性食品添加剂，具有控糖、降脂、调节肠道菌群等功效，其制备依赖淀粉降解与可控重结晶，含量受多重因素调控，但相关影响机制仍存争议。直链淀粉的作用是核心争议点之一：多数研究证实直链淀粉含量与RS含量正相关，高直链玉米淀粉可制备高含量RS，但也有研究发现蜡质淀粉（低直链）能产出高RS，推测短链直链淀粉晶体的作用被忽视。

晶体特性是关键影响因素：制备条件决定晶型，A型晶体因结构致密抗消化性优于B型，且部分研究认为晶型影响比链长更显著。结晶度与RS含量无绝对相关性，非结晶区V型重结晶的消化特性会干扰二者关联。支链淀粉链长分布同样重要，低分散度的蜡质淀粉制备的RS含量更高。此外，微观结构的作用不可忽视，不同原料制备的RS3形貌差异显著（球晶聚集态vs不规则凝胶块），致密表面导致酶解仅能从表层启动，但该领域研究仍不充分。

研究结论

本研究主要分析了RS-WCS和RS-NC的直链淀粉含量、短程有序度、结晶度、分子量分布和微观结构及其对RS3含量的影响。结果表明RS-WCS的RS含量高于RS-NCS。 RS-WCS和RS-NCS直链淀粉含量均在50%左右，酶解彻底，RS含量与短链直链淀粉含量成正比。RS-WCS和RS-NCS的化学结构保持不变，RS-WCS呈现B型结构，RS-NCS呈现B+V型结构。RS-WCS的IR1047/1022(0.934)和结晶度(42.31%)均高于RS-NCS。此外，RS-WCS中B2(DP 25–36)和B3(DP36–76) 链的含量高于RS-NCS。相关分析显示，RS含量与直链淀粉含量、IR1047/1022和B2+B3含量呈正相关，但相关性并不显着。这种相关性提供了一种识别和筛选具有不同RS含量的RS3的方法。 SEM分析表明，RS-WCS颗粒是小球晶聚集体，从表面向内进行水解，而RS-NCS颗粒是凝胶块，由于水解通道的存在，内部和表面同时水解。

总之，短链支链淀粉含量、有序度、结晶度、长链含量（DP>25）和微观结构对RS-WCS和RS-NCS的协同作用，为开发高RS含量的抗性淀粉提供了理论基础

创新点

为厘清各因素的调控作用与水解机制，本研究选取蜡质玉米淀粉和普通玉米淀粉为原料，制备高含量RS，系统分析直链淀粉含量、晶体结构、分子有序度、双螺旋占比、支链链长分布及微观形貌等关键指标，明确各变量对RS含量的影响权重，并从微观视角揭示水解差异的本质。研究结果将填补RS制备中结构-功能关系的认知空白，为筛选适宜原料、优化工艺参数、定向制备高活性RS提供科学依据，推动其在功能性食品中的应用。

图文赏析