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研究發(fā)現(xiàn)酚酸基團可改變高血糖木薯淀粉的消化性
[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2025-5-23] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]
研究發(fā)現(xiàn)酚酸基團可改變高血糖木薯淀粉的消化性
作者：李晨,趙慧陽 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所加工與工程技術(shù)研究團隊在酚酸基團調(diào)控木薯淀粉理化性質(zhì)及消化性影響的研究方面取得新進展。該研究通過量子化學(xué)、分子動力學(xué)、多重光譜等揭示了酚酸中弱極性甲氧基和非極性碳碳雙鍵對木薯淀粉理化性質(zhì)及消化性的影響機理。相關(guān)成果發(fā)表于《碳水化合物聚合物》（Carbohydrate Polymers）。
淀粉長期以來一直是人體能量的主要來源，但淀粉攝入后被快速消化會導(dǎo)致血糖水平快速上升，血糖的快速上升會引發(fā)糖尿病和冠心病等疾病。在各類淀粉中，木薯淀粉因具有低糊化溫度、高粘度等特點使其成為典型高血糖值的淀粉，木薯淀粉的這些特點極大限制了在低血糖食品及其它領(lǐng)域生產(chǎn)加工中的應(yīng)用。
天然植物生物活性成分如多酚被用于改善木薯淀粉的理化性質(zhì)和消化性研究一直是研究的熱點，但目前對酚酸基團的研究較為有限，目前的研究主要集中在羥基等極性基團上，卻忽略了基團本身對木薯淀粉消化性質(zhì)的影響。因此，該研究從酚酸基團本身性質(zhì)角度入手，重點開展酚酸中的弱極性和非極性基團如何影響淀粉的理化性質(zhì)和消化性研究。
結(jié)果表明，酚酸中甲氧基和碳碳雙鍵均會改變分子相位分布和表面靜電勢，同時降低能隙（ΔE），并增大電子定域性。這些變化增強了酚酸的整體疏水性和活性，從而促進了酚酸與木薯淀粉的結(jié)合，及與淀粉形成氫鍵能力。在理化性質(zhì)方面，甲氧基和碳碳雙鍵可以增大分子粒徑、增強結(jié)晶度、提高熱穩(wěn)定性、降低糊化粘度、降低溶脹能力。在消化性方面，甲氧基和碳碳雙鍵降低了消化水解率、水解指數(shù)（HI）值和預(yù)測血糖指數(shù)（eGI）值，并增加了抗性淀粉含量。
此外，碳碳雙鍵在改善淀粉的理化性質(zhì)和消化率方面比甲氧基表現(xiàn)出更明顯的效果，證實了非極性基團在改善木薯淀粉特性方面的巨大潛力。該研究旨在為高血糖的木薯淀粉血糖調(diào)控及淀粉基低血糖食品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
香飲所聯(lián)培碩士呂廣佳為第一作者，助理研究員張雨桐和研究員張彥軍為通訊作者。研究成果依托海南省特色熱帶作物適宜性加工與品質(zhì)控制重點實驗室，得到海南省科技人才創(chuàng)新項目、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院揭榜掛帥項目、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)中心科技創(chuàng)新團隊和木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金等項目的資助。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123687
（本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。）
作者：李晨,趙慧陽 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所加工與工程技術(shù)研究團隊在酚酸基團調(diào)控木薯淀粉理化性質(zhì)及消化性影響的研究方面取得新進展。該研究通過量子化學(xué)、分子動力學(xué)、多重光譜等揭示了酚酸中弱極性甲氧基和非極性碳碳雙鍵對木薯淀粉理化性質(zhì)及消化性的影響機理。相關(guān)成果發(fā)表于《碳水化合物聚合物》（Carbohydrate Polymers）。
淀粉長期以來一直是人體能量的主要來源，但淀粉攝入后被快速消化會導(dǎo)致血糖水平快速上升，血糖的快速上升會引發(fā)糖尿病和冠心病等疾病。在各類淀粉中，木薯淀粉因具有低糊化溫度、高粘度等特點使其成為典型高血糖值的淀粉，木薯淀粉的這些特點極大限制了在低血糖食品及其它領(lǐng)域生產(chǎn)加工中的應(yīng)用。
天然植物生物活性成分如多酚被用于改善木薯淀粉的理化性質(zhì)和消化性研究一直是研究的熱點，但目前對酚酸基團的研究較為有限，目前的研究主要集中在羥基等極性基團上，卻忽略了基團本身對木薯淀粉消化性質(zhì)的影響。因此，該研究從酚酸基團本身性質(zhì)角度入手，重點開展酚酸中的弱極性和非極性基團如何影響淀粉的理化性質(zhì)和消化性研究。
結(jié)果表明，酚酸中甲氧基和碳碳雙鍵均會改變分子相位分布和表面靜電勢，同時降低能隙（ΔE），并增大電子定域性。這些變化增強了酚酸的整體疏水性和活性，從而促進了酚酸與木薯淀粉的結(jié)合，及與淀粉形成氫鍵能力。在理化性質(zhì)方面，甲氧基和碳碳雙鍵可以增大分子粒徑、增強結(jié)晶度、提高熱穩(wěn)定性、降低糊化粘度、降低溶脹能力。在消化性方面，甲氧基和碳碳雙鍵降低了消化水解率、水解指數(shù)（HI）值和預(yù)測血糖指數(shù)（eGI）值，并增加了抗性淀粉含量。
此外，碳碳雙鍵在改善淀粉的理化性質(zhì)和消化率方面比甲氧基表現(xiàn)出更明顯的效果，證實了非極性基團在改善木薯淀粉特性方面的巨大潛力。該研究旨在為高血糖的木薯淀粉血糖調(diào)控及淀粉基低血糖食品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
香飲所聯(lián)培碩士呂廣佳為第一作者，助理研究員張雨桐和研究員張彥軍為通訊作者。研究成果依托海南省特色熱帶作物適宜性加工與品質(zhì)控制重點實驗室，得到海南省科技人才創(chuàng)新項目、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院揭榜掛帥項目、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)中心科技創(chuàng)新團隊和木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金等項目的資助。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123687
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