淀粉-脂肪酸包合物的分子识别机制：聚合度与碳链长度的维度匹配及其结构影响

这篇研究通过系统考察不同聚合度(DP)的直链淀粉与碳链长度各异的脂肪酸(FAs)的分子识别机制，揭示了淀粉-FA包合物形成的临界DP值(MA 16/PA 18/SA 19)，发现DP100和DP200分别可容纳1-2个FA分子，并首次报道了V6I(螺旋内腔)和V6II(螺旋间腔)两种晶体亚型的形成规律，为功能性抗消化淀粉基食品设计提供了理论依据。

　　

亮点
淀粉-脂肪酸(FA)包合物能延缓淀粉基食品的酶解，其抗消化特性与复合物形成直接相关。本研究探究了三种聚合度(DP20/100/200)的直链淀粉与不同碳链长度的脂肪酸(硬脂酸SA/肉豆蔻酸MA/棕榈酸PA)的维度匹配关系。反应现象与晶体测定显示：DP20无法与任何FA形成V型包合物，而DP100和DP200能与所有FA形成复合物。高效阴离子交换色谱(HPAEC)分析表明，形成包合物的临界DP值分别为MA 16、PA 18和SA 19。DP100淀粉链可包裹1个FA分子，DP200则可容纳2个，此阶段所需最小DP值分别为MA 26、PA 28和SA 30。

固态¹³C CP/MAS核磁共振
结果显示C1和C4的化学位移向低场移动，同时出现独立的C3信号，证实了螺旋间腔的存在。这些空腔的聚集形成了多种V型亚结构。DP100/200与MA/PA/SA的组合产生了两种V₆晶体类型：淀粉-MA形成具有螺旋内腔的V_6I型，淀粉-SA形成具有螺旋间腔的V_6II型。有趣的是，DP100-PA生成V_6II而DP200-PA却形成V_6I。研究还发现，较低DP与较长FA链的组合会产生更大的螺旋间腔，表现为层间距(d-spacing)增加、晶胞体积增大和结晶度降低。

结论
本研究系统阐明了直链淀粉与脂肪酸的维度匹配机制：MA/PA/SA形成包合物的临界DP值分别为16/18/19；DP100和DP200分别可负载1-2个FA分子，且所需最小DP存在显著差异；FA碳链长度与淀粉DP的组合会特异性诱导V_6I或V_6II晶体形成。这些发现为精准调控淀粉-FA包合物的抗消化性能提供了分子设计基础。