菠萝蜜种子淀粉体外消化酶解动力学及血糖值分析

以菠萝蜜种子为原料提取淀粉,以木薯淀粉、大米淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉为参照,采用体外消化试验测定菠萝蜜种子淀粉的快速消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量,并进行酶解动力学实验。结果表明:菠萝蜜种子淀粉快速消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉的含量分别为4.50%、19.65%和75.85%,酶解速率为0.60 h-1,平衡浓度为36.93%,酶解指数为41.43,血糖指数为62.45,属于中等血糖食物;菠萝蜜种子淀粉消化性、平衡浓度、酶解指数与血糖指数均高于马铃薯淀粉,而低于其他三种淀粉,酶解速率比马铃薯淀粉、木薯淀粉快,比大米淀粉、玉米淀粉慢。      

复合酶法制备早籼米多孔淀粉的工艺条件

以早籼米淀粉为原料,探讨了复合酶法制备多孔淀粉的工艺条件。在适宜条件下用一定比例的α 淀粉酶与糖化酶复合酶水解早籼米淀粉,以形成多孔淀粉。主要考查了温度、ｐＨ值、时间、酶用量和复合酶比对多孔淀粉得率、吸水率和吸附色素能力的影响。研究表明,针对多孔淀粉的得率、吸水率和对胭脂红吸附量3个指标,其最佳工艺条件不一致,以吸水率最佳为标准,最佳制备条件为温度55℃,pH 4.0,时间16 h,α 淀粉酶与糖化酶体积比1∶3,酶活分别为14.00 KNU/g和90.00 AGU/g。在此条件下经两次验证,多孔淀粉的得率分别为41.07％和43.37％,吸水率分别为148.03％和15561％,对胭脂红的吸附量分别为9.37 mg/g和9.38 mg/g。     

Swelling and Enzymatic Hydrolysis of Starch in Low Water Systems

The matrix effects of starch to water ratio, temperature and time on the gelatinisation, swelling and enzymatic (alpha -amylase) hydrolysis of five starches (waxy maize, maize, wheat, tapioca and potato) were investigated. It was established that by controlling the extent of gelatinisation with appropriate incubation conditions, some residual order could be retained. With starch to water ratios of 1:1, the amount of residual order represented 67·5, 40·9, 37·7, 30·3 and 15·1 for waxy maize, maize, wheat, tapioca and potato starches respectively. Whilst gelatinisation was controlled by the availability of water together with temperature and time, the effect on swelling was more marked. This reflects the fact that although granule order may be (just) lost under limiting (water) conditions, the expansion of amorphous material is more extensively moderated when water is restricted. Under the conditions investigated, the amount of hydrolysis exceeded the swelling factor which shows that although the granules may be only partially swollen, they are susceptible to amylase hydrolysis and hence potentially digestion. However, the amount of hydrolysis is also intimately related to the extent of gelatinisation which has important implications to food, alcohol production and other industrial processes.     

小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征及其与淀粉理化特性关系研究进展

小麦籽粒淀粉粒粒级分布范围大,而且呈现梯度分布,这是小麦淀粉粒区别于其他植物淀粉粒的一个显著特征。不同粒径的淀粉粒在理化特性上有极大的差异,因此除直/支链淀粉比例之外,淀粉粒粒级分布也是影响淀粉品质的重要指标。本文综述了国内外在小麦籽粒淀粉粒粒级分布及其与淀粉品质特性关系方面的研究进展,提出应注意小麦籽粒不同粒级淀粉粒分布特征及其形成机理与调控途径等领域的研究,以促进优质小麦品种选育和调优栽培技术的建立。     

不同直链淀粉含量小麦品种的淀粉粒度分布特征

为研究不同类型小麦品种淀粉粒的分布特征,以直链淀粉含量(Am)不同的3组小麦品种为供试材料,分析其成熟期胚乳的淀粉粒度分布。结果表明,9个小麦品种淀粉粒粒径大小范围均为0.4~45.0μm,体积与表面积分布均呈双峰曲线,数目分布表现为单峰变化;B型淀粉粒数目占总数目的99.8%~99.9%。Am不同的3组小麦品种的A、B型淀粉粒体积百分比存在显著差异,糯小麦B型淀粉粒体积百分比最高,高Am组的最低。不同类型小麦籽粒A、B型淀粉粒的数目百分比无显著差异,说明糯小麦籽粒B型淀粉粒体积百分比升高主要是由于其个体体积较大所致。     

Influence of Starch Granule Size Distribution on Bread Characteristics

The granule size distributions of starches isolated from eight bread wheat flours were determined. Breads were baked from the same flours by varying fermentation time, mixing speed and work input according to a central composite experimental design. Response surface equations were calculated for the bread characteristics loaf volume, weight, form ratio (height/width) and crumb firmness. Multivariate regression (PLS2) was used to relate the starch granule size distribution spectra to the coefficient matrices. The models obtained by PLS2 explained 55% and 48% of the total variance in the response surface coefficients for bread weight, and form ratio respectively, with correlation coefficients 0·74 and 0·69. No models were obtained for crumb firmness and loaf volume. The correlations obtained with the constant terms indicated that high weights and form ratios were promoted by small A-granules (size 12 μm). The effect of starch granule size distribution on the bread characteristics was modified by work input and mixing speed, while fermentation time had no effect.     

不同淀粉脱支酶对菠萝蜜种子淀粉分子结构的影响及糊化特性研究

采用普鲁兰酶和异淀粉酶制备脱支菠萝蜜种子淀粉(debranched jackfruit seed starch,DS)及脱支菠萝蜜种子支链淀粉(debranchedjackfruitseedamylopectin,DAP),旨在研究所得DS和DAP之间的差异。结果表明,DS具有较宽的分子量分布,而DAP具有较窄的分子量分布。普鲁兰酶水解α-1,6糖苷键更完全,所以普鲁兰酶DS和DAP平均分子量更低。普鲁兰酶水解较短侧链更有效,异淀粉酶则可水解外分支链。异淀粉酶DAP具有高比例B2链、B3链和长平均链长,导致其具有低的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度和回生值,但糊化温度高。因此,淀粉脱支酶的选择和直链/支链淀粉组成均能导致淀粉分子结构和糊化特性显著不同(p<0.05),可根据特定需要选择合适制备方法增强或抑制菠萝蜜种子淀粉固有性质或赋予其新的特定性质。     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

小麦胚乳淀粉合成酶基因研究进展

很多研究表明。小麦胚乳淀粉的合成至少需要四类酶——腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶和淀粉去分支酶，这四类酶的基因克隆和特性的研究有重要进展。目前，已从六倍体小麦发育胚乳的eDNA文库中获得AGPase两个亚基、gbssⅠ、ssⅠ、ssⅡ、ssⅢ、sheⅠ、sbeⅡ和sul(dbe)等基因的cDNA；从六倍体小麦的D组供体Triticum tauschii基因组文库中获得ssⅠ、ssⅠ、ssⅢ、sbeⅠ和sbeⅡ的gDNAs；从六倍体中只获得野生型和突变型的gbssⅠ(wx)基因。除编码AGPase大亚基的基因和sul基因未进行定位外，ssⅢ位于第一群染色体上，sheⅡ位于2DL上，其余基因均位于第七群染色体上。     

高直链淀粉小麦西农836淀粉理化性质及消化特性分析

淀粉是人体摄入碳水化合物的主要来源,经消化后以葡萄糖的形式被人体吸收,其消化特性与人体健康密切相关。为探究小麦品种西农836淀粉理化性质与消化特性的关系,以商品粉金沙河、香雪、金龙鱼作为对照,测定其与西农836中直链淀粉含量、淀粉粒度和结晶度、糊化特性以及体外消化率的差异,并在小鼠体内模拟消化。结果表明,与金龙鱼、金沙河、香雪相比,西农836淀粉中直链淀粉含量和B型淀粉粒含量最高,与前3者差异显著（P<0.05）;西农836淀粉的峰值温度最高,峰值黏度和最终黏度最低;淀粉体外消化试验结果显示,西农836的快消化淀粉（RDS）、总消化淀粉（RDS+SDS）含量最低,抗性淀粉（RS）含量最高。小鼠体内消化试验结果表明,与金沙河相比,灌食西农836淀粉的小鼠血糖峰值较低,说明高直链淀粉小麦西农836有利于延缓消化和控制血糖升高。相关性分析结果显示,直链淀粉含量与抗性淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。     

苎麻复合酶脱胶影响因子优化研究

应用耐热碱性果胶酶和半纤维素酶复配后进行苎麻酶脱胶影响因子组合优化实验,以脱胶去除率为脱肢效果判断依据.结果表明,果胶酶浓度 4%(对原料),半纤维素酶浓度2%,转速250 rpm,脱胶时间 3.5 h,最高脱胶去除率可达 17.22%.对脱胶后的苎麻韧皮纤维进行扫描电镜分析,结果显示,随脱胶时间的延长,纤维分散度越高,脱胶 3 h 时纤维基本完全分散.     

苎麻复合酶脱胶影响因子优化研究

应用耐热碱性果胶酶和半纤维素酶复配后进行苎麻酶脱胶影响因子组合优化实验。以脱胶去除率为脱胶效果判断依据。结果表明，果胶酶浓度4％（对原料），半纤维素酶浓度2％，转速250rpm，脱胶时间3．5h，最高脱胶去除率可达17．22％。对脱胶后的苎麻韧皮纤维进行扫描电镜分析，结果显示，随脱胶时间的延长，纤维分散度越高，脱胶3h时纤维基本完全分散。     

玉米淀粉分支酶基因的克隆和反义载体的构建

应用聚合酶链式反应技术(PCR)扩增了玉米淀粉分支酶的cDNA基因片段,并将其克隆到pMD18-Tvector载体上,对重组子进行PCR检测和限制性内切酶分析,并测定了DNA全序列.结果表明:克隆片段全长为1 698 bp.将该基因反向插入到pCAMBIA1301的CaMV35S启动子之后,构建了反义表达载体.     

马铃薯品种淀粉含量和淀粉产量的表现及其稳定性分析

淀粉加工在马铃薯产业中起着重要作用。然而,目前广泛种植的原料薯仍然是淀粉含量不高的菜用薯。为选出适于黑龙江垦区种植的淀粉加工型马铃薯品种,试验采用随机区组设计,以‘延薯4号’为对照,对5个品种(‘同薯29号’、‘克新27号’、‘东农310’、‘内-9’和‘希森5号’)的块茎产量、淀粉含量以及淀粉产量进行评价,并进行稳定性分析。对照品种‘延薯4号’产量达46300 kg/hm^2,淀粉含量13.76%,淀粉产量6394 kg/hm^2,均表现出较好的稳定性。‘克新27号’产量(41731 kg/hm^2)低于‘延薯4号’,但淀粉含量(18.94%)高于‘延薯4号’,结果淀粉产量(7976 kg/hm^2)最高,但表现并不稳定。‘东农310’和‘希森5号’淀粉含量分别为18.33%和20.46%,并具有较高的淀粉产量,分别为6709和6658 kg/hm^2,表现稳定。该研究为淀粉企业正确选择品种提供了基础数据。     

高AC水稻淀粉合成相关酶基因表达的温度效应

以高直链淀粉含量(AC)早籼稻品种嘉育353为材料,利用人工气候箱设置高温(日均温32℃)和适温(日均温22℃)2个温度处理,采用实时荧光定量PCR技术分析了不同灌浆温度下水稻胚乳中3个淀粉分支酶基因(sbe1、sbe3和sbe4)、3个淀粉脱支酶基因(R酶基因、isa1和isa2)以及2个淀粉合酶(GBSSⅠ和SSSⅠ)基因的表达特性。结果显示,除了sbe4、isa1和GBSSⅠ基因外,其余基因高温下表达量均显著高于适温,表明sbe1、sbe3、R酶基因、isa2以及SSSⅠ基因属于温度敏感型基因,可能在水稻胚乳淀粉合成的温度调控方面起着关键作用。     

鲁麦14空间诱变后代的籽粒淀粉积聚及相关酶活性的变化

为了探讨空间条件对小麦籽粒淀粉积聚及相关酶活性的影响,以鲁麦14及其空间诱变后代品系烟6089和烟5158为材料,在相同生态条件下研究这3个品种(系)花后不同时期籽籽粒淀粉的积聚及合成相关酶活性的差异.结果表明,支链淀粉的积累量和积累速率,烟5158高于鲁麦14和烟6089,而直链淀粉积累量和积累速率,烟6089＞鲁麦14＞烟5158.淀粉合成酶ADPG焦磷酸化酶(ADPGPPase)、淀粉粒结合态淀粉合成酶(GBSS)活性均为烟6089＞鲁麦14＞烟5158.可溶性淀粉合成酶(SSS)烟5158前期高于鲁麦14和烟6089,且酶的活性与其相应的淀粉积累量和积累速率一致.这些结果表明,从空间诱变后代中可以有目的地选出淀粉组分和淀粉酶活性有所差异的新种质.     

小麦籽粒淀粉合成动态及其相关酶活性的研究

为了研究小麦籽粒淀粉形成机理与调控技术,选取2个小麦品种,对小麦胚乳发育期间籽粒中直、支链淀粉的积累动态及淀粉合成代谢的几个关键酶——ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、UDPG焦磷酸化酶(UDPG-PPase)、可溶性淀粉合成酶(S-STS)、束缚态淀粉合成酶(B-STS)与淀粉分支酶(Q-酶)——的活性变化进行了分析。研究结果表明,在小麦籽粒灌浆过程中,直、支链淀粉几乎是同步积累的,不同品种的淀粉积累形成差异表现在两者的相对积累比率上。小麦籽粒发育过程中直链淀粉的含量变化呈“S”形曲线;支链淀粉的含量较直链淀粉含量上升略快。ADPG-PPase、UDPG-PPase、S-STS、B-STS、Q-酶的活性均与淀粉积累速率呈正相关。     

高直链淀粉玉米和普通玉米子粒发育过程中与淀粉合成相关酶活性的比较

对高直链淀粉玉米和普通玉米子粒发育过程中与淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明,高直链淀粉玉米子粒发育过程中,束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性高于普通玉米,可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性低于普通玉米。高直链淀粉玉米总淀粉积累量少、直链淀粉比例大是SSS、GBSS和SBE综合作用的结果。     

Performance and Inheritance of Rice Starch RVA Profile Characteristics

The classification and inheritance of rice starch RVA profiles were studied by testing RVA profiles of F2 clonally propagated population and some varieties, including japonica, indica, and glutinous types. All the RVA profiles of accessions could be divided into six kinds based on the cluster analysis, that is A, B, C, D, E and F. Feature profile of sticky variety was type A. The profiles of indica varieties could be presented as B, C, D, E and F types and that of japonica varieties fell into D, E and F types.RVA profiles of the rice were mainly affected by apparent amylose content (AAC), but the difference of RVA profiles could also be detected in the varieties with similar AAC. The close relationship between RVA profile indices and sensory of low or middle AAC varieties suggested that the RVA profiles can be used as indirect index to evaluate eating and cooking quality. In four hybrid combinations, the component indices of RVA profiles of F1 were between those of its parents except peak viscosity and pasting temperature. Also, in F2 clonally propagated population, all the components of the RVA profiles showed continuous segregation,suggesting that all of them were controlled by a series of minor genes, although Wx gene may play an important role in determining the RVA profiles. These results may provide some new information useful for rice quality breeding program.     

施氮量对小麦籽粒淀粉粒的效应

为探明氮肥对小麦籽粒淀粉粒的影响,以扬麦16和扬麦20为材料,设置120 kg·hm^-2（120N）、180 kg·hm^-2（180N）、240 kg·hm^-2（240N）和300 kg·hm^-2（300N）4个氮肥水平,分析不同处理下小麦灌浆期强、弱势粒中free-PAs含量、淀粉合成酶活性及成熟期淀粉粒度分布特征。结果表明,随施氮量增加,小麦灌浆期弱势粒的游离亚精胺（free-Spd）和精胺（free-Spm）含量、淀粉合成酶活性及成熟期中淀粉粒（5~50 μm）的体积和表面积分布比例、淀粉积累量和粒重呈先升后降的趋势,大淀粉粒（> 50 μm）粒度分布比例呈先降后升趋势;强势粒的各指标无显著变化。籽粒游离腐胺（free-Put）含量、小淀粉粒（<5 μm）的粒度分布比例、中淀粉粒的数量和长度分布比例对施氮量无明显响应。Free-Spd和free-Spm含量、淀粉合成酶活性、淀粉积累量和粒重与中淀粉粒的体积和表面积分布比例呈显著或极显著正相关,与大淀粉粒的粒度分布比例呈极显著负相关。喷施Spd或Spm增加了弱势粒内源free-Spd或free-Spm含量、淀粉合成酶活性、中淀粉粒的体积和表面积分布比例、淀粉积累量和粒重,降低了大淀粉粒的分布比例,而喷施其抑制剂的结果相反。综上所述,氮肥主要影响小麦弱势粒的中淀粉粒和大淀粉粒,合理施氮下小麦淀粉粒度分布的改善得益于free-Spd和free-Spm对淀粉合成酶活性的正调控作用。