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为探究北芡实（NEF）与南芡实（SEF）抗性淀粉（RS）差异，研究人员对比其结构、理化性质及益生菌活性。发现 NEFRS 含量（~10%）、结晶度（21.66%）等优于 SEFRS，两者均含 RS5 型复合物。该研究为芡实深加工及功能产品开发提供依据。
抗性淀粉（Resistant Starch, RS）作为一种新兴的功能性膳食纤维，因其在调节肠道菌群、改善代谢指标等方面的潜力，成为近年来食品与健康领域的研究热点。然而，不同来源的 RS 因其结构和组成差异，功能特性也存在显著不同。芡实（Euryale ferox, EF）作为一种富含 RS 的传统食材，其不同品种（如北芡实 North EF, NEF 和南芡实 South EF, SEF）的 RS 特性尚未被系统解析，尤其是结构差异与功能活性之间的关联尚不明确。为填补这一研究空白，来自国内研究机构的科研团队开展了相关研究，旨在阐明 NEF 与 SEF 中 RS 的结构特征、理化性质及体外益生菌活性差异，为芡实资源的深度开发和功能食品设计提供科学依据。该研究成果发表在《Food Chemistry: X》。
研究人员主要采用了 X 射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）及气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）等技术。同时，通过体外益生菌活性实验，评估了 RS 对双歧杆菌（Bifidobacterium）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）的增殖作用及对大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑制效果。
3.1 芡实抗性淀粉的结构与理化性质分析
通过 XRD 分析发现，NEFRS 和 SEFRS 均呈现 A 型结晶结构，但 NEFRS 的相对结晶度（21.66%）显著高于 SEFRS（12.27%），表明其分子排列更紧密。DSC 结果显示，NEFRS 的热焓值（ΔH=21.85 J/g）远高于 SEFRS（4.17 J/g），说明其结构稳定性更强。FTIR 和拉曼光谱进一步揭示，NEFRS 的短程分子有序度更高，而 SEFRS 含有更多双螺旋结构。CLSM 观察到 NEFRS 中存在更丰富的 amylose-lipid 复合物（RS5 型），GC-MS 则鉴定出两者均含有棕榈酸、亚油酸、反油酸和硬脂酸等结合脂肪酸。
3.2 不同生长阶段芡实抗性淀粉的动态变化
研究发现，NEFRS 中 amylose-lipid 复合物含量随生长阶段逐渐增加（从 1.26% 升至 2.37%），而 SEFRS 则呈下降趋势（从 3.16% 降至 1.54%）。这一差异与脂肪酸组成变化相关：NEF 中饱和脂肪酸（如棕榈酸、硬脂酸）含量随成熟度增加，而 SEF 中亚油酸含量较高但呈下降趋势。结合 RS 和直链淀粉含量的动态变化，提示 RS5 的形成与脂肪酸种类及含量密切相关。
3.3 抗性淀粉 - 脂质复合物的体外合成验证
通过体外合成实验，利用棕榈酸和硬脂酸与脱支淀粉作用，成功制备了 amylose-lipid 复合物。XRD 显示复合物呈现典型的 V 型结晶特征，DSC 和 FTIR 进一步证实其结构与天然 RS5 相似，验证了芡实中 RS5 的存在形式及形成机制。
3.4 抗性淀粉的体外益生菌活性
益生菌增殖实验表明，NEFRS 和 SEFRS 均能显著促进双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的生长，且呈剂量依赖性。抑菌实验显示，NEFRS 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果显著强于 SEFRS，尤其在浓度为 1.7% 时效果最佳。这种差异可能与 NEFRS 更高的结晶度和 RS5 含量有关，其致密结构降低了有害菌对碳源的利用效率。
结论与意义
本研究系统揭示了北芡实与南芡实抗性淀粉在结构、理化性质及益生菌活性方面的差异。NEFRS 因其高 RS 含量、强结晶度和丰富的 RS5 复合物，在稳定性和抑菌活性上表现更优，而 SEFRS 的双螺旋结构可能使其在促进有益菌增殖方面具有一定优势。研究结果为芡实的品种选择、深加工工艺优化及功能性食品开发（如低 GI 食品、益生菌载体）提供了理论依据，同时拓展了天然抗性淀粉在健康领域的应用前景。未来可进一步通过体内实验验证其作用机制，并探索 RS5 复合物的靶向调控潜力。
