淀粉颗粒相关脂质对普通与蜡质小麦淀粉特性、回生及消化性的分子机制研究

《Food Chemistry》：Removal of starch granule-associated lipids from normal and waxy wheat starches: Effects on properties, retrogradation, digestion, and molecular mechanisms

本研究发现淀粉颗粒相关脂质（SGALs）通过调控淀粉分子（直链淀粉/支链淀粉）与α-淀粉酶的相互作用，显著影响小麦淀粉的理化特性（如糊化粘度、结晶度）、回生行为及体外消化率。分子动力学模拟揭示支链淀粉与酶结合能（-44.45 kcal/mol）强于直链淀粉（-24.69 kcal/mol），而SGALs可竞争性抑制酶活性（-23.46 kcal/mol），为设计低GI淀粉食品提供理论依据。

　　

Highlight

淀粉颗粒相关脂质（SGALs）的去除通过改变淀粉分子与α-淀粉酶的相互作用，显著影响小麦淀粉的消化特性。支链淀粉与酶活性位点的结合亲和力（-44.45 kcal/mol）远高于直链淀粉（-24.69 kcal/mol），而SGALs可竞争性结合酶活性位点（-23.46 kcal/mol），从而调控淀粉水解速率。

结论

本研究系统阐明了SGALs在调节普通（NS）和蜡质小麦淀粉（WS）的理化特性、回生动力学及酶消化性中的多层面作用。脱脂处理导致淀粉颗粒暴露出更多微孔并促进直链淀粉溶出，从而增加比表面积和孔容积。两种淀粉凝胶的相对结晶度在脱脂后呈现相反变化：脱脂普通淀粉（DNS）降低，而脱脂蜡质淀粉（DWS）升高。所有回生淀粉样品的相对结晶度和回生焓值均增加，其中DWS的变化尤为显著。WS的消化率远高于NS，而SGALs的去除进一步提升了消化率。分子动力学模拟表明，支链淀粉通过氢键和范德华力与α-淀粉酶活性位点的结合能力优于直链淀粉，但SGALs可通过竞争性结合抑制酶活性。这些发现为精准设计小麦基食品提供了理论支持。