淀粉颗粒与分子结构对米团期和成熟期稻米理化特性及消化性的影响机制研究

本研究针对高血糖人群对低升糖指数稻米的需求，通过系统分析不同发育阶段（米团期vs成熟期）稻米的淀粉分子结构（CLD、Mw、结晶度）与消化特性（RAG/SAG/RS）的关联，发现米团期稻米具有更高的抗性淀粉（RS）含量和更缓慢的葡萄糖释放速率（SAG），为开发功能性稻米产品提供了理论依据。

　　

稻米作为亚洲主粮，其快速消化特性引发的血糖波动问题日益受到关注。传统成熟期稻米的高升糖指数（GI）难以满足糖尿病等代谢疾病患者需求，而全谷物糙米又因口感差难以推广。与此同时，东南亚地区自古食用的米团期（dough-stage，开花后15-21天）稻米虽具有独特风味，但其健康价值缺乏科学阐释。泰国国家工程与生物技术中心等机构的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的研究，首次从淀粉分子结构层面揭示了米团期稻米消化特性优化的内在机制。

研究采用同步辐射X射线散射（WAXS/SAXS）解析结晶层状结构，通过HPAEC-PAD分析支链淀粉链长分布（CLD），结合HPSEC-MALLS测定分子量（Mw），并建立体外消化模型（RAG/SAG/RS）评估营养特性。

3.1 米团期稻米的营养优势
米团期稻米淀粉含量（76.7-82.7%）略低于成熟期（77.5-86.5%），但脂质（2.9-4.1% vs 2.4-3.9%）和酚类物质（色素品种达7.9% vs 4.5%）显著更高。这种独特的营养组合为后续消化特性差异奠定基础。

3.2 淀粉分子结构的发育动态
WAXS显示米团期淀粉结晶度（32.16-44.11%）显著高于成熟期（31.55-39.83%），且B1链（DP13-24）在米团期占比更高。SAXS分析发现高直链淀粉品种的米团期样品具有更厚的结晶层（Lc）和更薄的非晶层（La），这种"致密化"结构通过Pearson分析证实与RS呈正相关（r=0.91）。

3.3 理化特性的阶段差异
米团期淀粉溶胀度（14.4-45.9 g/g）普遍低于成熟期，但糊化焓（ΔH 12.5-18.7 J/g）更高。RVA测定发现添加AgNO₃
抑制内源α-淀粉酶后，两阶段淀粉的峰值粘度（PV）差异消失，证实酶活性是造成米团期低粘度的重要因素。

3.4 消化特性的调控机制
关键发现是米团期低直链淀粉品种的SAG（4.3-35.7%）显著高于成熟期，且B1链含量与SAG呈正相关（r=0.68）。通过多变量分析确立"直链淀粉含量→结晶层厚度→抗消化性"的级联调控通路，解释了传统米团期食品的缓释血糖现象。

该研究首次系统阐释了稻米发育过程中淀粉分子结构的动态演变规律及其对消化特性的影响，为精准培育低GI稻米品种提供了分子设计靶点（如B1链占比、Lc/La比值）。从应用角度看，米团期稻米可作为天然缓释碳水化合物的来源，特别适合开发糖尿病特膳食品。研究还提示，通过调控收获期（如开花后15-21天）可能比传统育种更快速地获得功能型稻米原料，这对粮食营养强化战略具有重要实践意义。